離子交換系統(tǒng)和設備
(一)離子交換單元裝置分類
根據(jù)離子交換柱的構造、用途和運行方式進行分類如下圖所示(圖5-22)
圖5-22 離子交換單元裝置分類
(二)離子交換固定床體系
圖5-23 浮動床的工藝操作程序
所謂固定床體系是指樹脂的交換和再生過程是在同一設備內,在不同時間內進行。因此再生時,交換程序就要停止運行。固定床依據(jù)不同使用要求和水力流向,又分為以下幾種形式。
1.單床和多床形式 是指在交換柱內,只裝填一種樹脂。如用于水質軟化只填充陽樹脂。只需一個交換柱為單床,多個這樣的交換柱串聯(lián)或并聯(lián)在一起稱為多床。
2.復床形式 有的交換柱要填充陽樹脂,有的交換柱要填充陰樹脂,將兩種交換柱串聯(lián)在一起使用稱為復床。
3.浮動床形式 被處理水自下而上,依靠水流的作用力將樹脂層托浮起來,成為懸浮狀態(tài),故稱浮動床。浮動床的工藝操作程序見圖5-23。
4.雙層床形式 在逆流再生固定床內,依據(jù)一定配比裝填強、弱兩種樹脂,使密度小、粒度細的弱型樹脂在上層,密度大、顆粒粗的強型樹脂在下層。這種形式組成的裝置稱為雙層床。有陽雙層床,也有
陰雙層床。其工作狀況見圖5-24。
(三)連續(xù)式離子交換體系
連續(xù)式離子交換體系,是把交換與再生過程在不同設備內同時進行,因而制水過程基本上是不間斷的,故稱作連續(xù)式交換體系。
連續(xù)式離子交換體系可分為流動床和移動床。流動床內的交換樹脂在裝置內連續(xù)循環(huán)流動,失效樹脂在流動過程中,經(jīng)再生、清洗設備后恢復交換能力,連續(xù)定量補充到交換柱的出水端,以達到不間斷地制水。移動床則是裝置內的樹脂呈周期性移動,失效樹脂在移動過程中,經(jīng)再生、清洗設備后恢復交換能力,定期定量補充到交換柱出水端。除在補充樹脂時
有短暫停水外,基本上連續(xù)供水。
圖5-24雙層床的工作狀態(tài)
連續(xù)式離子交換體系中,常見的多為移動床,如兩塔式移動床和三塔式移動床。其工藝流程詳見圖5一25~圖5-27。
1-再生清洗塔;2-樹脂貯存斗;3-交換柱 1-交換柱及樹脂貯存斗; 2-連續(xù)式再生清洗塔;
3-再生劑穩(wěn)流管;?。矗逑此€(wěn)流管;
5-再生劑投藥箱子;?。叮逑此杜涔?/span>
圖5-27 三塔連續(xù)式移動床工藝
圖5-28 含鉻廢水移動床處理裝置外形(單位:mm)
1-鉻酸貯槽; 2-流量計;?。常浊蜻^濾柱;?。矗栔?;5-脫鈉柱;
6-陰柱;?。罚幹弧。福偕?;?。梗偕?;?。保埃芰细裟らy
(四)混合床離子交換體系
陽、陰離子交換樹脂按一定比例混合裝填到同一交換柱內,稱為混合床。它一般用在含鹽量較低的場合?;旌洗灿址譃轶w內再生混合床、陰樹脂移外再生混合床、體外再生混合床等。
(五)離子交換設備在廢水處理中的應用
離子交換廢水處理設備,主要用于處理電鍍廢水。如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、含氰廢水以及含銅廢水等?;厥諒U水中的金屬、化工原料和水資源重復利用。在影片洗印廢水中回收銀、CD—2、CD—3等貴重化學藥品。圖5-28為一臺用于回收電鍍廢水中鉻酸的離子交換設備。