混床工作原理

进碱装置：体内再生混床的进碱装置宜单独设置，要求形式与阳、阴交换床相同。设备容易结垢，杀菌灭藻剂是专门针对菌藻而配的药剂，能迅速杀菌灭藻。

体外再生混床的进碱装置可以从上部进水装置进入。

进酸装置：进酸装置无论是体内再生式混床和体外再生式混床，一般都采用从底部排水装置进入的方式，不宜从中间排水装置进入。因为从再生工艺上讲，从中排进酸，上部阴树脂的清洗存在问题。

压缩空气进入混床有两种方式：对于通常的排水装置可采用空气管直接接入底部，通过底部排水装置混合分配。对于采用石英多垫层的排水装置，应单独装置压缩空气装置，分配支管装在底部排水装置上面。压缩空气压力按0.1〜0.15MPa，气量按2.3m3/m2·min，混合时间3 ~5min。压缩空气要经除油、除水、除灰尘等净化过程。设备容易结垢，杀菌灭藻剂是专门针对菌藻而配的药剂，能迅速杀菌灭藻。

中间排水装置：混床中排装置主要用于阳、阴树脂再生液的排出和清洗水的排出，大多采用鱼刺型母管支管式。支管的中心位置位于床内阳、阴树脂分层处，其最大流量应保证阳、阴树脂能同时清洗(清洗流速为5m/h)。设备容易结垢，杀菌灭藻剂是专门针对菌藻而配的药剂，能迅速杀菌灭藻。

凝结水处理作用

发电厂的凝结水由汽轮机凝汽器凝结水、汽轮机附属热力系统中加热器疏水组成。凝结水是给水中最优良的组成部分，通常也是给水组成部分中数量最大的。凝结水同补给水回合后成为锅炉给水，所以保证凝结水和补给水的水质是使给水水质良好的前提。凝结水是由蒸汽凝结而成的，水质应该是极纯的，但在实际上这些凝结水往往由于以下原因而有一定程度的污染。

凝结水污染的原因

1、凝汽器泄漏

2、金属腐蚀产物

3、热用户返回水

综上所述凝结水中不仅含有各种盐类物质（离子态物质）和硅化合物，还会含有悬浮态、胶态的金属腐蚀产物以及微量有机物。离子态物质和悬浮态物质通过机械阻流与离子交换可除去，但胶体杂质则无能为力，所以应尽量避免凝汽器泄漏。

常见的设备及系统介绍

常用的精处理设备

1、过滤技术设备：包括覆盖过滤器(含树脂粉末覆盖过滤器)、前置阳床、电磁过滤器、中空纤维过滤器、滤芯式过滤器等。

2、除盐技术设备：包括树脂粉末覆盖过滤器和空气擦洗高速混床（低压高速混床和中压高速混床。）

目前经过不断的技术改造后较成熟的凝结水精处理系统有下列形式

1、设前置过滤器的凝结水精处理系统。①凝结水→覆盖过滤器→混合床；②凝结水→树脂粉末覆盖过滤器→混合床；③凝结水→电磁过滤器→混合床；④凝结水→管式微孔过滤器→混合床；⑤凝结水→氢型阳床→混合床。

2、不设前置过滤器的凝结水精处理系统。①凝结水→树脂粉末覆盖过滤器；②凝结水→空气擦洗高速混床。（有时将树脂捕捉器称为后置过滤器。）

随着机组容量的不断增大，目前，超（超）临界机组常用的凝结水精处理系统为：凝结水→管式微孔过滤器（前置过滤器）→混合床

微孔过滤器简介

结构

微孔过滤器与覆盖过滤器的结构很相似，所不同的是滤元用合成纤维绕制成具有一定空隙度的滤层，不再覆盖其他滤料。微孔过滤是利用过滤材料的微孔截流水中粒状杂质的一种过滤工艺。超临界火电厂通常采用该过滤器。该过滤器由一个承压外壳和壳体内若干滤芯组成，一根滤芯就是一个过滤单元，根据制水量大小的要求，过滤器中可以安装不同数量的滤芯。滤芯一般都做成管状，还有的由多个蜂房式管状滤芯组成。滤芯有不锈钢开孔管外绕聚酰胺纤维或聚丙烯纤维的管状滤芯、高分子材料烧结滤芯管等。滤芯规格以微孔大小和滤芯的外径×长度表示。聚丙烯纤维和聚酰胺纤维滤芯微孔的大小是由绕线的粗细和松紧程度决定的，滤芯有1～100μm等多种规格。各种规格的滤芯基本上都能截留大于该微孔尺寸的微粒，用于除铁时可选用5～20μm的滤芯。

凝结水混床除盐技术

凝结水混床的结构

在凝结水精处理系统中,用于除去水中溶解盐类的离子交换设备大都采用高速混床。高速混床外形壳体有柱型和球型两种,球型混床为垂直压力容器,承压能力好。低压精处理系统常采用柱型混床,中压系统多采用球型混床,对于超临界机组更倾向于球型混床。混床的内部结构虽有不同,但对其要求是相同的,即除要求进、出水的水流分布均匀外,还要保证树脂层面平整,层内无树脂颗粒滚动,尤其是排树脂应彻

目前应用较多的一种中压球型混床的内部结构,其上部进水分配装置为二级布水形式,由挡水裙圈和多孔板+水帽组成。进水首先经挡水板反溅至交换器的顶部,再通过进水裙圈和多孔板上的水帽,使水流均匀地流入树脂层,从而保证了良好的进水分配效果。混床底部的集水装置采用双盘碟形设计,上盘上安装有双流速水帽,出水经水帽流入位于下部碟形盘上的出水管。在上部碟形盘中心处设置有排脂管,水帽反向进水可清扫底部残留的树脂,使树脂输送彻底,无死角,树脂排出率可达99.9%以上。

双流速水帽

双流速水帽的结构和工作过程示意图如图8所示。在水帽的腔内安装一顶部开孔的环形罩,罩内设一可沿垂直轴上下移动的倒三角锥体。混床运行时,锥体落下,环形罩的孔打开,通过水帽绕丝的大量水由此送出反向进水时,锥体被水流推向上部,孔被堵住,此时水只能沿水帽与孔板的缝隙处高流速喷出,对底部残留的树脂进行清扫。

另外,混床内还设置有压力平衡管,可平衡床内进水多孔板上部空间与出水蝶形板下部空间的压差。

凝结水精处理的再生分离方式及系统

1、再生分离方式

凝结水精处理混床的失效树脂采用体外再生方式，国内的再生分离方法很多，但归纳起来主要有锥体分离法、高塔分离法(也称完全分离法)、中间抽出法，以及从以上方法发展、衍变而来的其他再生工艺。目前，较为常见的树脂分离技术高塔分离法。高塔分离法(Fullsep)又称完全分离法，是美国U．S．F集团推出的一种树脂分离方法。高塔的特点是塔的下部为一个直径较小的长筒体，上部为直径扩大的锥体，其独特的结构符合阴、阳树脂分离的水力学要求，从而保证了在失效树脂的分离过程中阳树脂层可充分膨胀、阴树脂不会从分离塔的上部被冲出，这样可以使阴、阳树脂得到完全分离。

高塔分离法其特点：采用高分离技术，技术上较为先进，近年来在我国新建的600MW及以上等级机组中被多次采用，其主要优点是以水力分层为基本条件，较好地解决了树脂反洗分层后再生剂对树脂的交叉污染问题，可保证树脂分离后阳树脂中的阴树脂含量小于或等于0．1％，阴树脂中的阳树脂含量小于或等于0．1％，能为混床的高效运行创造条件。

2、再生分离系统

由于目前大多数电厂都采用高塔分离法，因此下面详细介绍该法的设备、再生工艺。

再生设备情况：主要有分离塔（SPT）如图、阳再生塔/树脂储存塔（CRT)如图、阴再生塔（ART）如图以及相关的水洗泵、酸碱再生计量泵、酸碱储存罐、废水泵等组成。

这一般是指强酸阳树脂和强碱阴树脂的工作交换容量，比如在混床设计时，一般阳树脂装填体积量：阴树脂装填体积量为1:2，因为设计参数一般阳树脂001x7MB工作交换容量为900-1000mmol/L，阴树脂201x7MB工作交换容量为350-400mmol/L，为了尽量让阴阳树脂同时失效，所以采用调高阴树脂装填量，即使按阳：阴＝1:2的比例，混床设备依然是阴树脂先失效，所以混床在线监测一般是先漏硅，后漏钠。同样的道理，在一级除盐水系统中，阳床和阴床的设备设计尺寸，也会根据阳阴树脂的工作交换容量差，作出相应调整，只是很多项目为了设备争气美观，采用了增加阴离子交换器的直径，而高度一般是统一的。

借此问题回答之际，呼吁国内离子交换树脂生产企业同行，将企业发展眼光放长远一些，尤其是个别企业（在此不方便一一点名），不要为了眼前的蝇头小利，生产那些偷工减料的产品，市场用户终究是会渐渐明白性价比的，国家也不会允许你们将三废如此偷排放的，因为你们的子孙后代终究还是需要这个地球，需要这份空气，需要一些干净的水源。

还有也顺便敬告广大用户，控制采购成本是需要专业技术为基础的，一味的打压供应商产品价格，您就不怕搬了石头砸自己的脚？买的终究没有卖的精，你那些所谓的节约降低采购成本，是否用专业数据统计过，您的使用成本？离子交换树脂最大的特点就是可以重复使用，如果在重复使用中，制水量不足，再生频率变高，酸碱耗水耗以及人工成本是否一一统计了？

最后呼吁国家废除现有招投标制度，因为现有的招投标法，已经严重被滥用，集体拍板也就是集体承担责任，其实也意味着没有人会去承担责任。国内市场持续十多年的低价恶性竞争，所谓的层层审批制度，这类制度成为了大众创新万众创业的拦路虎绊脚石，因为一些创新技术是需要终端市场去尝试的，其中必然存在失败的概率，而现如今，反腐让您怠工，招投标让您不愿去学习研究技术，长久如此下去，您的不进步，让我失去了为您提供服务的同时，也丧失了国内整个实体经济的良性有效持续发展的机会。

补给水处理混床的PH值调整

1． 概 述

张家口发电厂装机总容量为8×300MW机组，一期锅炉补给水处理系统采用强酸阳离子交换器+除二氧化碳器（鼓风式）+强碱阴离子交换器+混合离子交换器的联合水处理方式，共4个系列。源水采用深井地下水，经机械过滤和生水加热予处理方式。在一期补给水处理设备投运后，就存在着混床出水PH值偏低问题。一般情况下，一期补给水处理混床出水PH值在6.0±0.2，运行后期出水PH值在5.8左右。锅炉补给水PH值偏低增加了锅炉给水和炉水的加药量，如果加药量不均匀易造成热力系统的酸性腐蚀，是一个不可忽视的安全隐患。化学专业技术人员曾多次请教有关专家，并进行了大量现场试验，到1999年终于查找出混床PH值偏低的原因，解决了这一生产难题。下面将处理的心得体会做简单介绍。

2． 混床的技术规范：

生产厂家：西安水处理公司

型号：HH-180-II

高度：5850

直径：1800

阳树脂高： 500，阳树脂型号：001×7

阴树脂高：1200，阴树脂型号：201×7

防腐型号：衬胶。

3． 原因的确定

3．1 可能发生的原因

有关专业技术人员和专家经过讨论，认为可能有如下原因造成混床PH值偏低：

a． 除碳器效率低造成阴床负担重，使阴床中阴离子交换不彻底，阴床出水PH值偏低，使混床出水PH值偏低。

b． 生水水温低，造成阴离子交换不彻底。

c． 树脂配比不当。

d． 树脂再生不彻底。

3．2 用排除法判定原因

3．2．1 原因的排除

我们分别将4个系列分别使用4小时后对同一台已使用100小时左右混床分别运行一小时后，采集数据如下：

一级除盐系统 1 2 3 4

阴床入口二氧化碳（mg/L） 17.6 4.4 28.6 8.8

阴床出水PH值 7.1 7.2 6.4 6.9

#2混床出水PH值 6.02 6.10 6.01 6.08

从上面试验数据可以看出混床出水的PH值和阴床入口的二氧化碳含量及阴床出水的PH值关系不大。以后，我们又在其它几台混床上进行了多次同类试验，得出同样结论。

3．2．2 将生水水温由10℃提高到20℃，混床出水PH值可提高0.2~0.3，但是，生水水温到20℃~40℃后，混床出水PH值变化值不超过0.1，且无规律。

3．3 原因的确定

经过上述试验，认为a、b两种可能不是造成混床出水PH值偏低的主要原因。按混床设计树脂比例将再生好的阴、阳树脂装入小离子交换柱做出水试验，跟踪其出水PH值，运行初期其PH值在7.2左右，随着时间推移PH值逐渐降低，当出水二氧化硅在20即交换柱失效时，PH值最低达6.7左右。从小交换柱数据看，只要阴阳树脂充分再生和混合，树脂比例符合设计值，就不会出现出水PH值偏低的现象。所以可以确定混床出水PH值偏低主要是由于树脂配比不当或树脂再生不彻底造成的。

4． 树脂配比调整

4．1 增加阴树脂比例

根据原始设计，混床阳阴树脂的高度分别是0.5m和1.2m。树脂分层后我们发现大部分混床阴树脂数量比设计值偏少，阴树脂少可造成混床出水PH值偏低。阴树脂偏少的主要原因是树脂反洗分层时阴树脂流失。

我厂在再生混床时，为了便于树脂分层，在反洗分层前用3%的NaOH溶液浸泡树脂，以增加阴阳树脂的比重差。混床树脂浸泡后，阴树脂密度降低，在反洗分层时流量难以掌握，反洗流量小会造成分层不彻底，反洗流量大会造成反洗时阴树脂流失（在反排管上没有滤网）。为了反洗分层彻底，阴树脂流失在所难免，长期下去，阴树脂量明显偏少，这是阴树脂偏少的主要原因。

将阴树脂补充到规定高度，混床出水PH值提高0.1~0.2，正常运行时混床出水的PH值可提高到6.3±0.1，介在混床运行到运行周期的一半时间后，PH值降低到6.0左右，仍然偏低。继续加高阴树脂层高度到1.6m（进碱管处，树脂层超过进碱管将再生不彻底）没有明显效果。

4．2 调整阳树脂层高度

经反复查找原因，我们发现几台混床的阳树脂层都比中排管偏低。阳树脂偏低5~15cm不等。在过去的观念里一直认为混床只亏损阴树脂，不会亏损阳树脂，所以，阳树脂亏损这一问题一直被人们所忽略。发现这一问题后，我们道德将阳树脂层偏低15cm的#2混床补充阳树脂到设计高度，再生后测PH值在7，跟踪监测其PH值降低到后趋于稳定，失效时PH值。可以断定，经过补充阳树脂后混床出水PH值正常。为什么阳树脂亏损会造成混床出水PH值偏低呢？

我们认为：体内再生的混床，当阳树脂缺乏时，所缺部分就由阴树脂填充，这部分阴树脂被盐酸再生变为“氯型”，从而造成混床出水中含有微量“HCL”分子，这是混床出水PH值偏低的根本原因。混床阳树脂偏少有如下原因。

A、 在基建时树脂装配比例不合适，未严格按设计要求填装树脂。

B、 发电机内冷水离子交换器需要树脂时，一般都从混床抽取，但是几天来在补充树脂时一直忽略了阳树脂的补充，常此下去就会造成阳树脂亏损。

C、 在运行一段时间后，阳树脂开始破碎，破碎的阳树脂在反洗分层时易被洗掉，笔者在分析反洗分层的树脂时，发现大部分反洗掉的小颗粒破碎树脂是阳树脂。

经过将其余混床补充阳树脂到设计值后，再进行混床再生，混床出水的PH值可提高到6.8左右，一直运行到混床失效前出水的PH值无大的反复。

4．3 阳树树脂层偏低对混床出水PH值的影响程度

经过试验我们得出如下结论：

A、 当阳树脂量偏少5%以下时，不会对混床出水水质有明显的影响。

B、 当阳树脂亏损超过10%以后，开始对混床出水品质有明显影响，并随阳树脂亏损量的增多而增大。

C、 阳树脂亏损量和混床出水PH值的大小无线性关系。

D、当阳树脂量正常时，阴树脂亏损量不低于20%，不会造成混床出水PH值明显偏低。

5． 影响混床出水的其它因素——树脂混合

一个偶然的机会，笔者在做混床树脂配比试验时曾做过这样一个试验，将再生好的混床树脂放水至规定水位，用压缩空气混合10分钟后，从混床底部取出混合树脂，分析其阴阳树脂的含量，发现70%以上是阳树脂，重复以上试验数次，均得到类似的结果。经反复查找原因，发现有两个方面的影响：

A、 在混合前放水时，树脂层偏低使水位相对偏高，造成树脂混合后仍有少量的分层空间。经多次试验，笔者认为混床树脂混合前水位应在高于树脂顶部200mm左右的位置，水位高会造成一定的分层空间，水位低树脂流动性差，不易混合。

B、 混合时间短，加长混合时间到15分钟将提高混合质量。

6． 混床调试的几点体会

6．1 混床树脂选型不能等同于一级除盐系列的树脂选型，首先要考虑阴阳树脂从颜色上容易区分，这样运行人员再生时将容易观察分层效果；其次要考虑阴阳树脂的混合效果，混合效果不好，比重差过大不能一起使用。建议如条件允许，可考虑选用D001和D201树脂。

6．2 阴阳树脂再生前一定要彻底分洗分层，这是体内再生混床再生效果好坏的关键。如反洗分层效果不好，可用3%左右的NaOH溶液浸泡树脂数小时，再生反洗分层，这样分层效果较好。但是碱泡后一定要将NaOH的残液洗掉，否则在反洗过程中将有大颗粒阴树脂在反洗时流失。

6．3 运行过程中一定要注意观察阴阳树脂比例，特别是基建移交的混床，由于运行人员对新设备性能不太熟悉，在运行过程中，易造成树脂流失，树脂流失得不到及时补充，将影响混床出水pH值偏低，这是现实中极容易忽略的问题。同样，如果阴树脂量偏少也将影响混床出水pH值。所以阴树脂量不能少于设计值，可考虑比设计量多加一些树脂，但树脂高度不能超过进碱管，否则将影响树脂的再生度。

普通锅炉补给水混床设备阳、阴树脂装填高度通常为：阳树脂500mm，阴树脂1000mm，少数设备因为厂房限高等因素采用了阳树脂400mm，阴树脂800mm，部分项目采用了阳树脂600mm，阴树脂1200mm。也就是说阳、阴树脂体积比=1:2，这个比例是根据阳阴树脂实际工作交换当量设计得出，一般阳树脂工作交换当量为900-1000mmol/L，阴树脂为350-400mmol/L，当然从阳阴树脂工作交换当量的最佳匹配度考虑的话，阴树脂配比还可以进一步提高，但是考虑到混床树脂的分层（分层效果决定了再生效率，分层效果越好，阳阴树脂交叉污染层越薄，再生污染越少，再生效果就越佳。同时分层时需要通过充分反洗展开，展开空间达到树脂展开率100%以上为佳）和混层效果，普遍采用1:2比例为主。觉得你想了解的应该就是普通混床配比，所以就不具体展开描述凝结水精处理混床了，但是借这个问题呼吁一下广大高温工艺冷凝液或者煤化工油化工项目凝结水回收项目的用户，你们的高温工艺冷凝液（透平液）项目与发电厂的中高压高速混床是两码事，电厂的精处理高速混床是体内运行、体外分离塔分离再生，阳阴树脂体积比1:1，因为中高压，高速的运行工况以及为了体外分离最佳效果，所以对树脂的粒度均匀性要求更高，而煤化工油化工的高温工艺冷凝液是体内运行体内再生，阳阴树脂体积比1:2，对树脂性能要求更多的是较好的热稳定性和抗污染性能，没有必要去一味的追求均粒树脂，因为性价比不高。国内招投标政策的初衷是好的，为了确保采购流程更加透明阳光，更加公平公正公开，但是实际市场情况显然是被玩坏了，绝大多数的项目一味的追求低价中标。这种以价格为主的评标模式，最终会导致用户的这代年轻技术人员，实操能力降低，专业基础知识薄弱，因为这种制度让他们只知道用产品标准和型号进行采购要求。好产品不可能都是好价格，好技术也不可能都是免费的，用户要尊重供应商的产品性价比，才能得到真正优质供应商的产品溢价服务。而这，恰恰是国内经济真正步入良性循环的市场制度基础，大家觉得呢？

不是。

混床树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个

反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。

树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。

扩展资料：

树脂有天然树脂和合成树脂之分。天然树脂由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物，如酚醛树脂、聚氯乙烯树脂等，其中合成树脂是塑料的主要成分。

合成树脂由人工合成的一类高分子聚合物。合成树脂最重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能，常添加助剂，有时也直接用于加工成形，故常是塑料的同义语。合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料。合成树脂种类繁多，其中聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）和ABS树脂为五大通用树脂，是应用最为广泛的合成树脂材料。

参考资料来源：百度百科-离子交换树脂

参考资料来源：百度百科-树脂

EDI与传统混床技术相比的优点

无化学污染

持续的树脂电解再生使得无需腐蚀性很强的化学品

如果前级RO系统运作正常，则极少需要清洗。如异常E-Cell的内部设计足以应付周期性的化学清洗

E-Cell消除了对腐蚀性化学品再生装备的资金投入。如：合金伐门、管道、水泵、化学药品储存设备等相关部件，省却了这些部分的安装、更新、维护的费用

连续再生

连续再生替代了间歇式再生，这就不再需要备用离子交换设备。每个模块都可以独立进行化学清洗，剩余的模块可以承担短期的高流量。

启动/操作简单与混床的间歇式再生相比，不再需要再生操作

EDI操作简单，所需伐门少，同时也无须操作者花费很大精力

操作只需简单的分析和控制。

模块更换方便

模块的一般寿命高于3-5年

备用模块储存方便。外围的铝板能良好的保护模块、管道和食品不受损坏。

更换EDI模块简单、快捷。

产水纯度更高

在进水低于40us/cm时，产水一般超过10~15MΩNaN(25℃)，不受产水量波动的影响。

回收率更高

如果水的硬度以CaCo3计小于1ppm时，回收率可达到90-95%

C室废水的浓度约为300-400us/cm，排出时接近中性。该部分水可进入前级RO系统再使用

如果水的硬度超过1ppm的CaCo3会在C室产生结垢，从而影响工作。在这种情况下，进入EDI之前的工艺要进行调整以降低硬度。硬度较高的水源建议采用软化器。

占地面积小

EDI系统与混床相比在相同流量处理能力的条件下占地面积要小的多，约为1/10。这种为客户着想的设计是通过省去巨大的再生储存和废水中和系统而得以实现的。

不应说软化水，应叫除盐水。在除盐水中，这是离子交换设备(混床)典型的设计方式，离子交换树脂(混床床层)的配比，确实是按比例进行设计的，其主要目的是；让阴、阳离子交换树脂在设备内有效分层，当然也有树脂的湿真密度、颗粒等情况影响阴、阳离子交换树脂分层不好的问题…。。华粼水质