小型混床（chuáng）設備
混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術所設計的設備。
所謂混（hún）床，就是（shì）把一定比（bǐ）例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同（tóng）一交換裝置中，對流體中（zhōng）的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂（zhī）大，所以在混床內陰樹脂（zhī）在上（shàng）陽樹脂在下。一（yī）般（bān）陽、陰（yīn）樹脂裝（zhuāng）填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考（kǎo）慮選擇。混床也（yě）分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及（jí）整個再生過程均在混床內進行，再生（shēng）時樹（shù）脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂（zhī）同時再生，因此所需附（fù）屬設備少，操作簡便。
混床處理工藝（yì）的（de）設備包括混合（hé）離子交（jiāo）換器和體外再生設備。其中體外再（zài）生設備主要包括樹脂分離（lí）器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國內混床處理（lǐ）工藝主要特點體現在（zài）樹脂分離再生工藝（yì）上。樹脂的分離再生工（gōng）藝有三種。
1、出水水質優良，出水pH值接近中性（xìng）。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組分、運（yùn）行流速等）對混床（chuáng）出水水質影響（xiǎng）不大。
3、間斷運行對出水水（shuǐ）質的影響小，恢複到停運前水質所需的時（shí）間（jiān）比較短。
4、回收率達到100%
混床外殼製作材質有玻璃鋼、有（yǒu）機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱（zhù）型，直徑（jìng）Φ200—2500mm，產水量（liàng）從0.5t/h—98t/h。陽床（chuáng）裝載強酸陽離子交換樹脂（zhī），陰床裝載強（qiáng）堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型（xíng）濾帽式設備底部沒有承托層，中大型設（shè）備底部有粒（lì）度不同多級別石英（yīng）砂承托（tuō）層（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會產生化學反應，對（duì）水質造成影響），逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特（tè）殊的樹脂用來覆蓋（gài）下麵的樹（shù）脂）。有機（jī）玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其（qí）他材質的設備運（yùn）行壓力≤0.6MPa。陽床配備有（yǒu）酸（suān）箱、酸泵再生係統（tǒng），陰床（chuáng）配備有堿箱（xiāng）、堿泵再生係統。
運行
本係統有兩種（zhǒng）進水方式：軟化(軟（ruǎn）化器處理（lǐ）水)進水（shuǐ）和初脫鹽（yán）(反滲透（tòu）處理（lǐ）水)進水，分別由各自的控製閥控製進水。
運行時，開初脫鹽進水控製閥（fá）、進水閥、產水（shuǐ）閥，其他閥們均（jun1）應關閉！
反洗
關閉進水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗排（pái）放閥，以10m/h反洗15min。然（rán）後，關閉反洗進水閥、反（fǎn）洗排放閥。靜置，沉降（jiàng）5~10min。開排氣閥、中排閥，部分排水至（zhì）樹脂層表麵上10cm左右，關閉排氣閥、中排閥。
再生
開進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥（fá），以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透產水（shuǐ）對（duì）陰樹（shù）脂進行清洗，維持柱內液（yè）麵（miàn）在樹脂層表麵上10cm。對陽樹脂再生30min後，關（guān）進水閥、加酸泵、進（jìn）酸閥，開（kāi）反洗進水閥、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行（háng）再（zài）生，用反（fǎn）滲透產水對陽樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層（céng）表麵上10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗
關（guān）加堿泵、進堿閥，開進水閥，上（shàng）下（xià）同（tóng）時（shí）進水對樹脂進行置換、清洗。30min後，關進水閥、反洗進水閥（fá）、中排閥，開反洗排放閥、進氣閥、排氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥（fá）、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正洗排（pái）放閥，調節排氣閥，灌水至柱內（nèi）無空氣後，關排氣閥，對樹脂衝洗。當（dāng）電導率達到要求時，開產水閥，關正洗排放閥，開始製（zhì）水。
樹脂二次分（fèn）離再生（shēng）工藝
是（shì）將失效的（de）混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後，將上層的陰離子交（jiāo）換樹脂移送混床至陰樹脂再生器。陰陽樹（shù）脂分離麵附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再生陰陽（yáng）樹脂。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這裏，樹脂分離器（qì）同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生（shēng）工藝是將樹脂分離器底部作成一錐體。該設備同（tóng）時作（zuò）為陰樹（shù）脂再生器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂（zhī）從（cóng）混床輸送到樹脂（zhī）分離器完成水（shuǐ）力分層後，位於樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體（tǐ）底部被輸送到陽樹脂再生器。由於樹脂分（fèn）離器底部為一錐形體，樹脂分離界（jiè）麵的樹脂很少，從而減少中間混合樹脂的數量，提高分離效果（guǒ）。在輸送陽樹脂時，分離界麵（miàn）在自動控製時的自動檢測常（cháng）采用光電法或電導法。所（suǒ）謂光電法即采用光電計檢測（cè）陰（yīn）陽樹脂顏（yán）色的深淺；而電（diàn）導法則采用測量陰陽樹脂輸送（sòng）水的電導變化（huà），當充入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變為陰樹脂時，其電導將變小。利用兩種方式產生的信號變化來控製陰陽樹脂（zhī）界限（xiàn）。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送（sòng）到樹脂分離器內，失效樹脂水力（lì）分層後，在分離器內同時對陰陽樹脂進行（háng）再生（shēng）。樹脂分離器同時作為樹脂再生（shēng）器。該方式同補給水處理（lǐ）除鹽混床完全相同。
離子交換（huàn）器（qì）
離子交換器工（gōng）藝需要將交換劑放在離子交換器（qì）(或稱為床)內進行，離子（zǐ）交換劑失效後通過再生來恢複離子交換能力。為了提高（gāo）離子（zǐ）交換（huàn）工（gōng）藝的（de）經濟性和技術適（shì）用性，產生了不同樹脂的組合、不同的床型以（yǐ）及各種離子交換係統。常見的離子交換器有固（gù）定床(離（lí）子交換器)和連續床兩（liǎng）類（lèi）。
工作原理就是離子的交換。
運行時：陽（yáng）樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰（yīn）樹脂（zhī）(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為（wéi）金屬離子，X-為陰離子。再生過程為（wéi）其逆過程。
離子交換器的失（shī）效控製
離子交換除鹽水處理較簡單的流程為陽床-陰（yīn）床組成的一級複床除鹽係統。有的一級複（fù）床除鹽係統采用單元製，即每套一級複床除鹽係統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一台（tái），在離子交換（huàn）除鹽運行過程中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時（shí）再生（shēng）；還有的一級複床除鹽係統采用母管製，即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的，哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測（cè）和控製原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由（yóu）此（cǐ）可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交（jiāo）換（huàn）時樹脂層的（de）各種離子吸附層逐漸下移，H+.後被其他陽離子置換下來，當（dāng）保護層穿透時，首先泄漏的是下層的Na+；因此監督陽離子交換器失效（xiào）是以漏鈉為標準的；其反（fǎn）應方程為（A代表（biǎo）金屬陽離（lí）子,R為樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為（wéi）：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附（fù）能力較弱（ruò），所以當離子交換（huàn）時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，OH-.被（bèi）其他陰離子置換（huàn）下來，當（dāng）保護層穿透時，首先（xiān）泄漏的是下層的HSiO3-；因此監督（dū）陰離子交（jiāo）換器（qì）失效是以漏矽為標準的；其反應方程為（B代表酸根陰離子，R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優（yōu）點
(1) 出水水質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進（jìn）水水質或成分（fèn）、運行流速等）對混床出水水質影響不大。
(3) 間斷（duàn）運行對出水水質的影響小，恢複到停運前水質所需的時間比較短。
(4) 產水水質優良，電（diàn）導率≤0.2us/cm
離子交（jiāo）換器主要用於純水和高純水的（de）製備，主要用於中高壓（yā）鍋爐給水；新材（cái）料、新（xīn）能源、化工新材（cái）料（liào），輕金屬材料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合（hé）材料等的生產工藝用水。
