阴阳树脂技术服务手册.pdf

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1、 离子交换树脂与特种树脂 技术服务手册 江苏苏青水处理工程集团有限公司 目录 第一章苏青特点与技术优势2 第二章企业简介3-5 第三章技术服务的承诺和目标6-7 第四章离子交换树脂的基本性能8-10 第五章离子交换树脂的使用11 第一节苏青牌离子交换树脂在水处理行业上的应用11-35 第二节苏青牌离子交换树脂在凝结水精处理上的应用34-36 第三节苏青牌离子交换树脂在内冷水处理上的应用36-37 第四节水处理用树脂的预处理37-39 第五节苏青牌离子交换树脂在糖行业上的应用规程（适用于葡萄糖、果糖、木糖、麦芽糖等）39-42 第六节苏青牌树脂在甜菊糖离交工序上应用42-46 第七节苏青牌 SQ

2、D-815 树脂在柠檬酸上的应用46-47 第八节苏青牌 D002 树脂在 MTBE 上的应用47-49 第九节苏青牌螯合系列树脂在稀有金属上的应用49-57 第十节苏青牌大孔吸附系列树脂的用途及使用再生方法58-60 第十一节苏青牌 DA201C树脂树脂在淀粉糖（糊精）行业的脱味作用61-62 第十二节苏青牌树脂在抗生素和天然药物上的提取分离63-65 第十三节苏青牌离子交换树脂在色谱分离上的应用65-67 第六章离子交换树脂轻度污染和中毒的处理方法68 第一节氧化剂对树脂的氧化和防止方法68-69 第二节有机物对强碱阴树脂的污染和防止方法、复苏方法69-71 第七章离子交换树脂的氧化和降解

3、说明71-73 第八章离子交换树脂的运输和储存74-75 第九章结束语75 第一章苏青特点与技术优势 离子交换树脂国家标准工作组组长单位 中国最大最强的离子交换树脂生产企业 中国新、特、专、异离子交换树脂与吸附树脂研发基地 江苏省离子交换树脂与吸附树脂工程技术中心 中国离子交换树脂行业常务副理事长单位 首先通过美国水质协会 WQA 和美国食品协会 FDA 认证单位 苏青牌离子交换树脂先后获得江苏省名牌产品、江苏省着名商标 苏青牌离子交换树脂首先获得江苏省饮用水卫生安全产品卫生许可批件 唯一通过国家电力公司鉴定的凝结水精处理专用离子交换树脂生产单位并获得国家专利产品 第二章公司简介 江苏苏青水处

4、理工程集团有限公司(原江阴市有机化工厂)创建于一九七 0年。公司主要从事离子交换树脂、水处理填料、水处理设备的研究、开发、设计、制造、生产及工程项目的安装、调试、自动化配套服务。公司占地面积 175000 平方米，员工 500 余名，博士 4 名，高级技术人员 15 名，中级职称和管理人员 150 余名，总资产目前已达 5 亿元，所有者权益占 99%。公司于 1995 年通过法国认证公司 ISO9001 认证后，又于 2003 年通过 2000 版 ISO9001 认证，1998 年获自营进出口权，连续 20 余年获“AAA”特级信用企业，并先后获得“江苏省名牌产品”、“江苏省着名商标”、江苏

5、省“重合同守信用企业”。苏青集团是国内唯一的一家集离子交换树脂、水处理填料、水处理设备为一体的生产企业。离子交换树脂：苏青集团是中国最大的离子交换树脂生产商，又是 中国新、特、专、异离子交换树脂和吸附树脂的研发生产基地。公司先后获得美国水质协会（饮用水 WQA）认证证书和 FDA 认证证书；2008 年 11 月国家标委会授予苏青离子交换树脂国家标准工作组单位；并先后获得江苏省饮用水和食品卫生许可批件。目前公司年生产离子交换树脂和特种树脂能力35000 吨（50000 立方米），品种规格 300 余种，产品覆盖国内市场 40%，300MW 以上机组及中国特大型企业用户占居 80%，国际覆盖 6

6、0 多个国家和地区，160 多个客商。在食品、发酵、医学、石油、化工、冶金、环保等领域新、特、专、异树脂也占居了一定的市场份额。苏青人在产品上始终以“人有我优，人无我有”的创新理念，服务于广大用户。水处理填料：为保证工程质量，公司专业配套生产水帽、多面空心 球、液面覆盖球、惰性白球和有关不锈钢布水装置。水处理设备：年生产加工钢板能力 10000 吨，公司具有劳动部颁发 的 BRI 级压力容器许可证（证号 RZZ 苏175 号）及水处理成套设备化工工程建设定点产品证书、中国石化物资资源市场人员单位，同时获得国家电力公司 200MW、300MW、600MW 机组水处理入网证书，公司近 10 年来承

7、接各类项目 500 余套，是国内水处理设备行业规模企业。工程成套：公司具备 40 余年离子交换树脂的生产和上百套工程设计、自动化、安装调试经验，并齐集了国内一流的设计、研发、自动化、安装、调试的管理人才。公司可根据用户所提供的水质报告和物料性能，将离子交换树脂的性能与交换柱、离交柱特点有机的匹配起来，建成一套完美的具有安全可靠性高、灵活性能好、自动化匹配合理、运行费用低的装置。附人员构成和技术装备：1、科研发人员：姓名 专业 学位职称 毕业院校 原工作单位 程晓辉 高分子 博士 南开大学英国留学 南开大学高分子研究所 阎虎生 高分子 博士 南开大学英国留学 南开大学高分 子研究所 张玉格 高分

8、子 博士 清华大学 南开大学高分子研究所 陈纪海 高分子 教授 华东师范大学 华东师范大学 胡澄 高分子 工程师 江苏石油化工学院 分配来厂 王朴森 高分子 博士生导师 南开大学 南开大学教授 顾丽峰 生化 研究生 西北工业大学 招聘来厂 钱江 高分子 工程师 南京理工大学 招聘来厂 2、原材料及产品检测人员：姓名 检测项目 学历 华敏 检测中心负责人 大学 袁建明 离子交换树脂工交模拟试验 大学 何亦芬 原辅材料检测 大专 周伟珍 原辅材料检测 大专 郁雪峰 标准溶液的配定 大专 叶君 粒度分筛测试 中专 刘娟 离子交换树脂含水量测试 高中 何菊 离子交换树脂交换容量测试 中专 顾惠芬 离子

9、交换树脂强度测试 高中 钱风雷 离子交换树脂密度测试 中专 陆云娟 树脂中间控制测试 中专 袁卫星 研究所小样指标测定 大专 朱君 试验 大学 龚浩华 机动配合 大学 3、技术装备：现有江阴和连云港两个生产基地，九套离子交换树脂生产线，年生产能力50000 立方米，生产 300 余个品种和规格。全套原辅材料及离子交换树脂性能测试设备，整套食品级离子交换树脂测试设备，每小时 1 吨水的半自动水处理模拟装置，4 套动态性能测试设备，2009 年苏青树脂研究所被江苏省科技厅授予离子交换树脂与吸附树脂工程技术中心。4、工程设计、调试、服务人员：姓名 专业 学位职称 毕业院校 原工作单位 徐文静 自动化

10、 高级工程师 华东化工大学 赵华强 自动化 高级工程师 山东大学 齐鲁石化 赵模堂 化水 高级工程师 天津大学 齐鲁石化 奚连根 热工 高级工程师 华东理工大学 吴美英 化水 高级工程师 武汉水院 刘金彪 化工机械 高级工程师 南京化工学院 黄玉喜 化水 工程师 武汉水院 蔡小华 化水 工程师 南京动力学院 潘树平 机械 工程师 郑州工学院 陶建强 化机 工程师 南京化工学院 浦双泉 应用化学 工程师 扬州大学 第三章技术服务目标和承诺 苏青集团是中国最大最强的离子交换树脂与吸附树脂的生产企业和研发基地，又是离子交换树脂国家标准工作组组长单位。苏青一贯重视和关注用户的技术需求和技术服务。技术需

11、求和技术服务永远是苏青生存的基础，优越的产品质量，完美的技术服务始终是苏青人追求的目标，也是苏青人向用户承诺的宗旨。为能让新老用户更好地了解苏青产品，更好地享受苏青的技术服务，更好地为新老用户降本增效，我们将真诚、精心地提供有关工程技术服务内容和技术服务资料，供广大新老用户参考。一、部分对外技术服务、售后服务人员 姓名 工作部门 学历职称 毕业院校 联系电话 张玉格 研究所 博士 清华大学南开读博 程晓辉 研究所 博士 南开大学英国留学 阎虎生 研究所 博士 南开大学英国留学 顾丽峰 研究所 研究生 西北工业大学 胡澄 研究所 工程师 江苏石油化工学院 刘金彪 工程技术部 高级工程师 南京化工

12、学院 潘树平 工程技术部 工程师 郑州工学院 黄玉喜 售后服务部 工程师 武汉水院 蔡小华 售后服务部 工程师 南京动力学院 浦双泉 售后服务部 工程师 扬州大学 奚连根 售后服务部 高级工程师 华东理工大学 吴美英 售后服务部 高级工程师 武汉水院 华敏 检测中心 工程师 南京化工学院 郁雪峰 检测中心 工程师 江南大学 二、部门负责人及联系电话 三、工程技术服务内容 1、销前服务：根据用户的要求，按照用户提供的原水水质报告，特种行业工艺料液的要求，结合工况实际条件，配合用户做好设计选型工作，确保工程完美、节能、高效。2、无偿提供有关用户所需的技术文件和资料，及时、认真处理好用户来电、传真的

13、有关技术和质量等问题。3、无偿提供用户所需的产品小样，免费帮助用户检测新旧树脂理化性能指标。4、销后服务：根据用户需要，委派专职服务人员到现场配合做好树脂的装填、预处理、调试、运行、上岗培训等工作。5、对重大技术问题和产品质量问题，在接到用户通知后 24 小时内到达现场。6、对新工艺、新产品、新技术，协助用户做好实验和试验，提供准确的技术数据，为用户挑选适合工艺的完美产品。7、愿意为用户和有关科研院校共同进行涉及新领域、新工艺所需的离子交换树脂和吸附树脂研发合作，所获科技成果双方共享。8、为用户免费培训离子交换树脂产品检测人员。如双方在检测过程中有疑意的问题，可派专职技术人员到现场共同检测。四

14、、附：有关技术文件和服务资料 第四章离子交换树脂的基本性能 离子交换树脂的基本性能包括以下几个方面，现分别简述如下：一、树脂的外观 新的树脂因结构、基团、离子形态、制造工艺等因素的不同，而有黄色、褐色、白色、棕色、黑色、灰色等各种颜色，以满足具体使用中不同场合的需要。常用水处理用的树脂外观一般为：凝胶型的苯乙烯系树脂一般为透明的淡黄色颗粒；而大孔树脂则为不透明（或微透明）颗粒；大孔苯乙烯系阳树脂一般为淡黄色或淡灰褐色颗粒，大孔苯乙烯系阴树脂为白色颗粒；丙烯酸系的树脂为白色或乳白色颗粒。同一种树脂在不同的离子形态时会发生颜色上的变化，如 001x7 树脂由再生态到失效态时的颜色是由深到淡，由失效

15、态到再生态，又由淡到深。这种变化是可以逆转的，树脂受污染时，其颜色也会发生根本性的变化，其颜色的变化程度一般与树脂受污染的程度成正比，并且较难逆转。因此，树脂在使用的过程中，要随时留意其颜色上的变化，以判断树脂污染的程度。如 201x7 树脂受铁或有机物污染时，颜色变深甚至黑褐色。001x7 树脂受氧化剂破坏时，其树脂交联和交换基团都将被氧化，树脂的颜色也将变淡，树脂体积增大，由此树脂易碎和体积交换容量下降。二、粒度 树脂的粒度大小和均匀性，对运行的影响较大。粒度大，比表面积就小，交换速度就慢；粒度太小，虽然交换速度快，但是，运行时的阻力又大；因此，国家标准根据不同的交换器床型（不同床型的运行

16、流速不同）相对应的树脂型号，规定了相对较合理的粒径范围（参考国标）。三、树脂的溶胀及转型体积改变率 树脂在干燥的状态下（惰性树脂除外），遇水会迅速膨胀。因此，当树脂脱水时，不能直接与水接触，而要用饱和的食盐水浸泡，减缓膨胀速度，防止树脂的破裂。树脂不同的交联度，其膨胀系数也不同，体积改变率的大小与交联度成反比。交换容量的大小与溶胀率成正比。可交换离子价数越高，溶胀率越小。同价离子，水合能力越强，溶胀率越大。当然，树脂转型膨胀率的规律在实际的应用中较为复杂，因为它往往是多种离子间的交换。但这些规律的掌握，对设计不同交换器床型预留的膨胀空间具有重要的参考价值（尤其像双室固定床、双室浮动床等）。四、

17、水分 一定离子型态的树脂其颗粒内所含的平衡水量是该树脂的固有特性。同种树脂，不同的离子型态，其含水量也是不同的。为此，国家标准也规定了各种树脂在特定的离子型态下的含水量。树脂在使用的过程中，随着各种因素对树脂的损害，其含水量也会发生变化。因此，树脂含水量的变化大小，也是判断树脂受损性程度的依据之一。五、密度 树脂的密度是其使用中经常要用的数据。由于树脂基本上都是在湿态下运行，所以最常用的是湿真密度和湿视密度两种。湿真密度是指单位真体积湿态树脂的质量。真体积是指树脂颗粒本身所占有的体积，不包括颗粒间空隙的体积。同批树脂，不同的粒径，其湿真密度是相同的。湿真密度决定树脂的沉降速度，也直接影响反洗膨

18、胀率的特性。因此，在对反洗分层有严格要求的混床、双层床、三层床树脂，对其湿真密度也有较严格的范围要求。湿视密度是指单位视体积湿态树脂的质量。视体积也称堆积体积或表观体积，它包含树脂颗粒本身的固有体积及颗粒间的空隙体积。同批树脂，不同的粒度，其湿视密度是不同的。树脂装填时重量和体积之间的换算，都是用湿视密度来进行换算的。根据湿真密度和湿真密度，可以按下式估算出树脂层里的空隙率：P1-d视/d真 式中：P 指树脂的空隙率；d视指树脂的视密度；d真指树脂的真密度；六、交换容量 树脂的交换容量有多种表示方法，最常用的有重量全交换容量、体积全交换容量、工作交换容量等。全交是反应树脂的固有的容量大小，是一

19、个定值。而工交则是表现树脂在实际工作时能力的大小，它是一个变量，由众多的现场因素所决定，与工艺设计、设备制作、操作方法、再生剂质量、人为因素、介质好坏等等因素相关联，后面将陆续介绍。七、耐热性 各种树脂对温度的承受范围各不相同，超过此值，对其寿命就有一定的影响。在常温（10-30）下，树脂的基本性能不会发生改变，但在非常温下，树脂会发生一些改变。树脂耐热稳定性的一般规律是：阳树脂要比阴树脂的耐温性要好；加成聚合的树脂要比缩聚反应制作的树脂耐温性要好；盐型树脂要比游离酸或游离碱型树脂的耐温要好（弱酸、弱碱树脂除外）；型强碱树脂要比强碱树脂的耐温性要好；弱碱树脂要比强碱树脂的耐温性要好；苯乙烯系树

20、脂要比丙烯酸系树脂的耐温性要好。水处理最常用的几种树脂的一般要求（实际使用中并没有这么高的温度）：阳树脂的耐温性较好，强酸阳树脂可耐 120的温度；弱酸阳树脂可控制在 80；苯乙烯系的强碱树脂的温度不超过 60，弱碱树脂的温度不超过80；丙烯酸系的强碱树脂的温度以不超过 35为佳。了解这些常用树脂的耐温特性，对在设计初期的树脂的选型有一定的参考价值。八、树脂的抗冻性 根据实际的经验，大孔树脂的抗冻性优于凝胶型树脂，凝胶型阴树脂的抗冻性比阳树脂好；树脂在水中的抗冻性比其置于空气中要好。树脂在不同状态下的保存方法，在后面将有介绍。第五章离子交换树脂的使用 提高树脂的理化性能指标，其目的都是为了使树

21、脂在实际的应用中的正常运作，发挥出高的交换容量，制出优良的水质。实践表明，再好的树脂，必须要有科学完美的设计理念来保证，也要有合理正确的使用方法来执行，才能使树脂的运行工艺正常进行，发挥出最佳的效益。苏青公司综合几十年的运行经验，对树脂在各行各业出现的问题和注意事项加以分析和总结，提供给客户，作为实际运行中的参考。第一节苏青牌离子交换树脂在水处理行业上的应用 离子交换树脂最大的市场，目前仍然在水处理的应用上。随着环境的污染，水质越来越呈现恶化的趋势。但同时，各行各业对水的质量要求也越来越高，对树脂的质量要求也越来越严。因此，在提高纯水质量方法上，树脂仍然是最佳选择。现对目前最常用的几种水处理工

22、艺作简要的介绍。一、离子交换床型的分类：工业上的常用床型的大致分类如下：-逆流再生床单室固定床、双层床、双室固定床 对流再生-浮动床单室浮动床、双室浮动床 固定床-顺流再生单室固定床 双流再生床单室固定床 双流式单室床 床型混合床 移动床流动床 在上图的分类中，顺流再生单室固定床、逆流再生单室固定床、单室浮动床都是一台交换器使用一种类型树脂，属于单一树脂的除盐工艺；而双层床、双室固定床、双室浮动床、则属于强、弱联合除盐工艺。现对上述主要常用的几种床型作介绍，并且对原水的进水水质和再生剂质量要求特说明如下：1、原水进水水质要求 项目 数据（GBJ109-87）超标后果 浊度 固定床顺流再生5mg

23、/l 固定床逆流再生2mg/l 增加床体的压差，出力下降 活性氯 0.1mg/l 造成阳树脂被氧化、断链，树脂强度急剧下降 耗氧量（CODMn）2mg/l 强阴树脂被污染，正洗时间大幅延长，周期制水量下降 含铁量 一级除盐系统0.3mg/l 混床0.1mg/l 树脂容量下降，出水水质恶化 2、再生剂质量指标 2.1、再生用工业 HCl 质量指标 项目 指标 总酸度%31 铁%0.01 2.2、再生用离子膜 NaOH 质量指标 项目 指标 NaOH%30 NaCl%0.01 Fe2O3%0.001 Na2CO3%0.2 二、顺流再生固定床 1、顺流再生固定床的优点：由于其运行和再生的方向相同，原

24、水水流和再生液都是从上而下流过树脂层，因此，其操作方便，设备制作也相对简单。2、顺流再生固定床的缺点：由于再生的方向和运行的方向相同，再生后保护层的树脂再生率比逆流再生方式的低很多。而出水水质的好坏，又直接与出水处保护层树脂的再生率有关，所以，这种再生率不高的再生方式决定了出水质量不好。为了使保护层中的失效型树脂的含量尽可能的降低，只有增加再生剂的用量，以保证出水的水质，故运行费用较高。目前，这种床型大多用于软化水的制备或对水质要求不是很严格的生产上。3、顺流再生的操作步骤：操作步骤一般由反洗、再生、置换、正洗、运行五个主要步序组成：3.1、反洗:反洗的目的是为了将树脂运行了一个周期所截留的悬

25、浮物清除干净，并松动树脂层，防止树脂结块，为再生作准备。3.2、再生:再生的目的是将失效的树脂恢复交换容量的过程。再生效率的高低是影响出水质量和周期制水量的关键。3.3、置换：用置换水按再生液的流程继续对树脂进行冲洗，使树脂上部的空间及树脂层中间再生液充分发挥作用，不至于浪费再生剂，并缩短后续的正洗时间。置换用水一般都用本工艺所制的水充当。置换流速与再生流速相同。3.4、正洗：由于置换的流速较慢，时间也较短（一般 60min 左右），并且大量的再生剂在置换的过程中都得以利用，因此，在置换后都用该床的进水对树脂进行冲洗，直到出水合格，正洗结束。正洗流速与运行流速相同。3.5、运行：完成上述步骤后

26、，床体可以正式投入运行。通常情况下，我们把离子交换器从运行交换过程开始到正洗结束所累加的时间称为交换器的一个工作周期。4、离子交换顺流再生软化和除盐工艺的各树脂参数列表如下：操作步骤 项目 强酸阳树脂 强碱阴树脂 弱酸阳树脂 弱碱阴树脂 反洗 水质 清水 阳床出水或清水 清水 清水 流速 m/h 15-20 8-10 10-15 5-8 时间 min 20-30 10-20 20-30 20-30 反洗膨胀率%70-100 70-100 70-100 70-100 反洗终点 出水澄清 出水澄清 出水澄清 出水澄清 排水沉降 将树脂层面的水位降低到距树脂 20cm 处 再生 再生剂 HCl Na

27、Cl NaOH HCl NaOH 稀释用水 所制水 软化水 所制水 所制水 所制水 再生剂用量 g/mol 70-80 100-120 100-120 40 40-50 浓度%3-4 5-8 2.5-3.5 2-2.5 2-3 再生流速 m/h 4-6 4-6 4-6 3-5 4-6 最佳温度 常温 30 常温 常温 置换 水质 纯水 软化水 纯水 纯水 纯水 时间 min 40-50 30 60 30-40 60 流速 m/h 4-6 4-6 4-6 3-5 4-6 正洗 水质 原水 原水 阳床出水 原水 阳床出水 时间 min 15-20 20 约 20-30 20-30 约 20-30

28、流速 m/h 20 20 20 20 15-20 终点 Na+500mg/l 硬度0.03mmmol/l 硅100mg/l 电导率10us/cm 用户根据要求不同自定 Cl-0.01mmmol/l 运行 流速 m/h 20 20 20 20 20 温度 常温 常温 常温 常温 失效终点 Na+500mg/l 硬度硬度0.03mmmol/l 硅100mg/l 电导率10us/cm 用户根据要求不同自定 Cl-0.01mmmol/l 注：有关硫酸的再生方法和有关参数，后面有关章节将有专门详细的介绍。5、顺流再生常见的故障：可能由于以下的原因，会导致出水质量不达标和周期制水量减少的情况发生，用户可对

29、照下面的情况，寻找原因：5.1、顺流再生软化水处理：a、食盐用量不足，没有达到 70-80g/mol 的标准；b、配制食盐的水质太差或盐中的杂质含量太多，应改善盐的质量和水的质量；c、正洗时间过长，损失了树脂的交换容量，严控正洗时间；d、树脂受铁、铝等金属污染中毒，用 7%的盐酸溶液浸泡复苏；e、树脂结块，反洗效果不好，产生偏流，导致再生效果差。加强反洗效果，控制合适的反洗膨胀率和反洗时间。a、设备里的防腐层脱落，有铁离子带入水中，造成分析上的错觉，应检查防腐层是否正常；b、进、出水阀门串漏，进水漏入出水中，检查阀门的严密性；a、树脂中毒污染，用 7%的盐酸浸泡复苏；b、再生的流速过快，树脂的

30、接触时间不够，交换不彻底，将再生时间调到正常值；a、正洗流量太小，将流量调至正常范围内；b、检查进出水串联阀是否渗漏；c、树脂有否漏空现象，控制进出水流量的平衡；三、逆流再生固定床 逆流再生是对流再生的一种（a,一种是运行自上而下，再生时自下而上，如双室固定床；b,另一种是运行自下而上，再生时则自上而下，如双室浮动床），运行时水流的方向自上而下，再生时，再生液的流向则自下而上，故叫对流再生。再生和置换时离子交换树脂不发生乱层是保证逆流再生的关键。为此，对逆流再生有一定的严格要求，特别是压脂层树脂高度和再生流速。对流交换器其实和顺流交换器大致相同，最主要的不同之处在于其有压脂层，并且设有中间排水

31、装置，中排装置在树脂层和压脂层之间，用于再生废液的排出。中排还是小反洗的进水和小正洗的出水管。1、逆流再生的优点：逆流再生交换器由于所进的再生液的方向与运行的方向相反，故其出水处的保护层树脂的再生率非常高，出水质量优良，其出水 Na+含量实际一般都能低于 100ug/l,一级除盐水的电导率能小于 5us/cm。由于保护层的再生率高，故无需增加额外的再生剂用量，再生剂用量比顺流式的要少，再生废液的排放量也少，运行费用相对较低。对水质的适应性也较强，（顺流再生时，原水 NaCl 含量大于 120mg/l 时，出水已不合格，可是若采用逆流再生，原水的 NaCl 含量达 200mg/l 时，出水仍然合

32、格）。目前逆流再生固定床分无顶压法、水顶压法、气顶压法、低流速法四种。现在采用无顶压的再生方式相对较多，水顶压和气顶压由于操作相对较繁琐和要求高，也越来越少。低流速法其实就是无中排装置的无顶压法再生方式，操作很难控制，采用的非常少。实际经验表明，只要中排管的开孔面积合适，大多数的水、气顶压法装置均可用无顶压法的操作方式替代。2、逆流再生的缺点：逆流再生交换器由于在再生时，必须保证树脂不能乱层，因此，对再生的流速和压脂层高度要求极严格，常常因为再生流速和压脂层高度没有控制好，而出现再生失败的情况。因此，对操作要求也相对比顺流严格很多。对树脂的高度和压脂层的要求，经验表明，压脂层的高度控制在30-

33、50cm 较为合适。或者说，压脂层的高度是以树脂再生时不动为基本原则的。一般的设计参数将高度定在 20-25cm 的数值，是不稳妥的参数，只能仅仅作为参考！压脂层就是在树脂层表面上多加 30-50cm 的树脂，其作用防止再生和置换时向上流动的再生液和水引起树脂的搅动，破坏正常层态分布，同时对进水起一定的过滤作用。有的资料介绍压脂层可以用密度低于树脂的白球（惰性树脂）充当，其实，这是不合理的。因为压脂层白球的密度是比树脂要稍小，它总在树脂层的上面，这样没法将运行中的破碎树脂反洗出去，甚至截留的悬浮物也没有用树脂作压脂层反洗的干净。3、对流再生的操作步骤 树脂对流再生的操作步骤分为小反洗、再生、置

34、换、小正洗、大正洗、运行、大反洗七步。其中，大反洗不是每周期都进行，而是当压差升高到一定值（超过 0.15MPa），或连续运行 1-2 个月进行一次，除小反洗和小正洗外，各步骤的目的，与顺流再生一样。3.1、小反洗：就是将中排以上的压脂层进行反洗。由于床体运行一个周期所截留的悬浮物大部分都在压脂层中，因此，只要将它清洗干净而无需进行大反洗，就能起到降低压差的作用。另外，对树脂进行大反洗，彻底打乱了失效时的层态分布，将保护层中的树脂失效率大幅提高，所以大反洗后的再生剂用量是平常的 1.5-2 倍。3.2、小正洗：就是对压脂层进行清洗，由进水管进水，中排管出水。因为置换的时间有限（一般在 60mi

35、n 以内），往往置换结束，树脂中还残存较多的再生液，包括压脂层中。为了使在随后的正洗时压脂层中的再生液不至于回流树脂中，进行的小正洗就起到了这种作用。一般 10-15min 就能将压脂层清洗干净，大大降低总的正洗时间。4、四种对流再生方法的工艺条件和特点 再生方法 主要工艺条件 优点 缺点 无压法 再生流速 3-5m/h，置系统简单，操作对压脂层和再生 换流速 3-5m/h，小正洗 10-15m/h 方便，自用水耗低 流速要求极严格 水顶压法 顶压水压 0.05Mpa,顶压水流量为再生水流量的 1-1.3 倍 不易乱层，再生成功率高 自用水耗高，稳压要求高 气顶压法 再生流速4-5m/h，空气

36、流量0.2-0.3m3/m2.min，置换相同。水耗低，再生成功率高 易发生油污染，对供气设备的除油要求高 低流速法 再生流速2m/h 设备简单，操作方便，自用水耗低 再生时间太长，流速不易控制 5、对流再生的操作步骤和工艺参数 操作步骤 目的 项目 阳床 阴床 注意事项 小反洗 松动压脂层，清除截留物 水质 本级进水 本级进水 每周期一次 流速 m/h 10-15 5-10 时间 min 15-20 10-15 终点 出水澄清 出水澄清 再生 恢复树脂的交换容量 再生剂 HCl H2SO4 NaOH 用量g/mol 50-55（分步再生，见后续的详细介绍）55-65 浓度%3-4 2.5-3

37、.5 流速 m/h 3-4 30-40 常温 3-4 时间 min 30-40 温度 20-30 置换 充分利用再生剂 水质 除盐水 除盐水 确保流速与再生时相同 时间 min 30 60 流速 m/h 3-4 3-4 终点 酸度5mmol/l 碱度10mmol/l 小正洗 清除压水质 本级进水 本级进水 脂层内的废液 流速 15-20 15-20 时间 10-15 10-15 终点 PH 基本呈中性 基本呈中性 正洗 除去残留再生剂和洗脱下来的反离子 水质 本级进水 本级进水 正洗终点指标可由各用户自定 时间 min 10-30 约 20-30 流速 m/h 15-25 15-25 终点 N

38、a+300ug/l 电导率10us/cm sio2 100mg/l 运行 工作制水 流速 m/h 15-25 15-25 失效终点标准，用户可自定 终点 Na+300ug/l 电导率 10us/cm sio2100mg/l 大反洗 较彻底清除截留物和碎树脂，松动树脂层 水质 本级进水 本级进水或纯水 10-20周期一次或压差超0.15MPa 时间 min 20-30 15-20 流速 m/h 10-15 8-10 终点 出水澄清 出水澄清 四、单室浮动床 单室浮动床就是运行时水流方向是自下而上，再生时，再生液自上而下的一种运行方式。与逆流再生的正好相反，是对流再生的另一种形式。单室浮动床工艺有

39、树脂充满和不充满两种情况。充满的也就是所谓的满室床（再生后的形态下树脂充满整个室），运行时基本无法浮动。满室床在运行初期和中期时，树脂层都不会乱层，出水水质优良，偶然停运，对水质、水量均影响不大。但在运行的后期，随着树脂的失效度的提高，树脂的体积有所收缩，底部会出现一定的水垫层，加之后期的树脂保护层已经很薄，故不能停运，否则将使整个床体提前失效。不充满浮动床有一定的反洗空间，可以进行反洗（由于有水帽的阻挡，其实这种反洗效果并不好，只能称之为树脂的松动）。因为有这一空间的存在，运 行中将出现部分树脂的浮动现象。树脂浮动的多少，取决于空间的大小和成床的流速。经验表明，至少有 50%的树脂呈压实状态

40、，才能保证出水的质量。并且成床后不能停运，否则将出现严重的乱层，而使树脂提前失效。1、单室浮动床的优点：1.1、由于是自上而下的再生方式，故不会出现乱层现象，再生操作简单。而且无易于损坏的中排装置，提高了运行的可靠性；1.2、运行时的水流方向和重力方向向反，树脂的压实程度比向下流的运行方式要小很多，故水流阻力较小；1.3、由于树脂装填的较满，空间利用率较高，可达 90%以上，远高于顺流和逆流再生设备的 60%的空间利用率；1.4、由于不能经常反洗，及床内的水垫层较小，所以自用水耗很低，仅5%左右。1.5、设备出力大。由于运行的压差较小，其运行流速可达 40m/h，远高于其他床型的单室床。2、单

41、室浮动床的缺点：2.1、因无反洗空间或反洗空间太小，一般都要设额外的体外清洗罐，增加了投资和体外反洗的复杂性；2.2、中后期不能停运，要求连续运行，否则影响水质和周期制水量；2.3、由于不能床内反洗，因此对进水的浊度要求严格，应小于 2mg/l；2.4、由于床体内的细碎树脂集中在出水处，容易从水帽缝隙流失，阳树脂到阴树脂里，会使阴床的电导率上升，阴树脂带入热力系统，会造成设备的腐蚀。为此，在浮动床的出水管道上必须安装树脂捕捉器。3、单室浮动床的运行、再生参数 浮动床的运行过程分以下几步：制水、落床、再生、置换、成床、正洗、运行步骤，各参数见下表：项目 强阳浮动床 强阴浮动床 运行 流速 m/h

42、 20-40 20-40 终点 Na+300ug/l 硅100ug/l 电导率5us/cm 落床 停运后自然沉降 再生 再生剂 HCl H2SO4 NaOH 再生剂用40-50 硫酸再生55-65 量 g/mol 见后面详细说明 流速 m/h 3-5 3-5 浓度%2-3 2-3 置换 流速 m/h 3-5 3-5 时间 min 30 60 终点 酸度10mmol/l 碱度10mmol/l 成床 流速 m/h 20-30 20-30 正洗 流速 m/h 20-40 20-40 时间 min 15-20 15-20 终点 Na+300ug/l 硅100ug/l 电导率5us/cm 说明：浮动床进

43、行体外清洗后，应倍量进行再生。五、有关单室床的相关计算（适用上述三种床型）：1、工作交换容量 1.1、阳树脂工交计算公式如下：Qa=(A+S)V/VR（5-1）式中：Qa：阳树脂的工作交换容量，mol/m3;A：阳床平均进水碱度，mmol/l;S:阳床平均出水酸度，mmol/l;V:周期制水总量,m3;VR：床内树脂体积（逆流再生则不含压脂层体积），m3;1.2、阴树脂的工交计算公式如下：Qk=（S+CO2+SiO2）V/VR（5-2）式中：Qk：阴树脂工作交换容量，CO2：阴床进水平均 CO2浓度，mmol/l;SiO2：阴床进水平均 SiO2浓度，mmol/l;S、V、VR同上式（5-1）

44、；2、酸、碱耗 2.1、酸耗的计算公式如下:Kac=Mac/(A+S)V(5-3)式中：Kac：酸耗，g/mol;Mac:按纯酸计再生用酸量，g；S、A、V 同上式（5-1）；2.2、碱耗的计算公式如下：Kal=Mal/（S+CO2+SiO2）V(5-4)式中：Kal：碱耗，g/mol；Mal:按纯碱计再生用碱量，g；S、CO2、SiO2、V 同（5-1）、（5-2）含义；3、再生剂用量的计算：M=QgVRk/1000a 式中：M：再生剂的用量(工业用酸碱)，Kg;Qg:树脂工作交换容量，mmol/l;VR：床内树脂体积（逆流再生则不含压脂层体积），m3;K：再生剂实际耗量（指酸耗或碱耗），g

45、/mol；a：工业用酸或碱的含量，%；4、自用水耗的计算：F=(V1+V2+V3)/V100%（5-5）式中：F:自用水耗，%V1：反洗用水量，m3;V2:再生用水量（包括置换用水），m3;V3：正洗用水，m3;V：周期总制水量，m3;六、双层床 双层床是在同一交换器内装有强、弱两种树脂的联合应用工艺的固定床离子交换器。一般是上层为弱型树脂，下层是与之相对应的强型树脂。利用两种树脂的湿真密度差和不同的粒径大小，通过反洗使两种树脂自然分层。装有强酸树脂和弱酸树脂的双层床称之为阳双层床；装有强碱树脂和弱碱树脂的双层床称之为阴双层床；运行时，水由上而下流经整个树脂层；再生时，再生液则由下而上逆流再生

46、；双层床离子交换器的结构与逆流再生固定床相同，运行的步骤也相同。1、双层床的优点：出水水质好，再生剂用量低，周期制水量大，树脂的平均工交高；由于采用了弱碱树脂，对防止有机物对强碱树脂的污染有一定的优势。2、双层床的缺点：随着树脂使用时间的增加，以及受有机物、硅的污染，树脂的比重会发生改变，使强弱树脂的分层效果变差，强弱树脂互相混杂，影响交换能力。试验结果表明，对于阳双层床，当混脂层的树脂量达25%时，平均工交将下降 5-10%。阴双层床的混脂达 30%时，对工交也将有明显的影响。另外，由于弱型树脂的粒度较细，运行的压差较大。由于双层床是逆流再生，其再生的流速不宜太大，故应防止胶体硅在阴双层床的

47、沉积。因为运行时，强碱树脂吸着了大量的硅酸，再生时，由于碱液首先接触这一层树脂，致使废碱液中含有大量硅的化合物。当这种废液接触弱碱阴树脂时，废液中OH-迅速被弱碱树脂所吸附的酸中和，使废液的PH值可能马上下降到 8 以下，使硅酸的溶解度降低，从而形成部分的胶体硅沉积于树脂层中，污染阴弱碱树脂，并使后面的正洗时间延长，周期制水量减少。3、双层床的适应范围：阳双层床适应于碳酸盐硬度较高的水质，阴双层床适应于强酸阴离子含量较高的水质。一般经验认为，弱型树脂的高度至少应为强弱树脂总高度的 40%以上双层床才有设计的价值。双层床对原水的水质变化适应性差。因为床体中的强弱树脂比是固定的，当水质变动时，它不

48、能自动适应。因此所用水源的水质必须稳定。4、双层床常见故障：4.1、周期制水量减少：原水的水质成分发生了改变，分析原水水质，了解成分的变化。水质轻微的变化，可以在树脂总高度不变的情况通过适当改变树脂的强弱比例起到增加周期制水量的目的。4.2、正洗时间长：弱碱树脂出现硅污染，对树脂进行适当复苏。5、双层床的操作和工艺参数 操作步骤 目的 项目 阳双层床 阴双层床 注意事项 反洗 松动压脂层，清除截留物 水质 原水 阳床出水 每周期一次，关键步骤 反洗膨胀率%80-100 80-100 时间min 20-30 20-30 终点 树脂分层明显 树脂分层明显 再生 恢复树脂再生剂 HCl NaOH 防

49、止树 的交换容量 用量g/mol 50-55 60 脂乱层 浓度%3-4 2.5-3.5 流速m/h 3-4 3-4 时间min 30-40 30-40 温度 常温 20-30 置换 充分利用再生剂 水质 除盐水 除盐水 时间min 30 60 流速m/h 3-4 3-4 终点 酸 度 5mmol/l 碱 度 10mmol/l 正洗 除去残留再生剂和洗脱下来的反离子 水质 本级进水 本级进水 正洗终点指标可由各用户自定 时间min 10-30 约20-30 流速m/h 15-25 15-25 终点 Na300ug/l 电 导 率 10us/cm,sio2 100ug/l 运行 工作制水 流速m

50、/h 15-25 15-25 失效终点标准，用户可自定 终点 Na+300ug/l 电导率 10us/cm,sio2100ug/l 七、双室固定床 双室固定床也叫双室床。它是在双层床的基础上改进的一种床型。为避免双层床的强弱树脂分层不清情况，在强弱树脂之间装一块双向水帽的多空板，将交换器分割为上、下两室，故称双室床。弱型树脂在上室，强型树脂在下室，并且采用同双层床一样的向下流运行和向上流再生的工艺方式。为防止下室强型树脂的少量细碎颗粒对水帽缝隙的堵塞，在下室强型树脂和水帽间都装填 25-30cm 的惰性树脂，并且惰性树脂还能起到强型树脂因转型时的体积胀缩时的空间缓冲作用，有利于树脂的再生效果。