离子交换器用户手册.docx

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离子交换器用户手册

OMEX

离子交换器

用户手册

本手册介绍了欧美环境工程有限公司提供的离子交换器装置具体操作规范及设备维护指南，操作和维护须按照用户手册内容进行。

欧美环境工程有限公司

OMEXENVIRONMENTALENGINEERINGLTD.

特别提示：

注意！

严禁未阅读并理解本用户手册，未经过相应培训人员操作反渗透装置。

超滤装置是在一定的水压及电压下运行，违背本手册中的操作规程将可能导致伤害甚至死亡事故的发生。

请留意本说明中的安全规范以及贵公司的安全规定，给操作人员提供完善的安全防护用品。

以下情况造成的任何人身伤害、设备损坏以及其他方面的损失，OMEX公司不承担任何责任：

操作人员缺乏对本超滤装置的培训和操作技能；

人为疏忽；

没有遵守本手册规定的操作规程。

对手册中的操作规范或者涉及到的设备问题请联系我们。

1.安全注意事项

1.1电气控制设备

在维修或更换故障电气单元时，须将该部分从系统中断开。

有不同电源接入同一控制箱，在打开控制箱之前，切断所有输入电源；具备相应资质的电气人员才允许进行事故检修与电气系统维护。

1.2机械设备

1.2.1设备本体

设备本体最大操作压力低于4.1MPa，禁止超压使用。

1.2.2管线与阀门

设备输水系统包括不同管径管道以及连接件。

装置不正确操作能导致损坏，且可能因高压下泄漏引起人身伤害。

1.2.2.1确认管线的支撑、安装牢固；

1.2.2.2避免系统承受过高压力，打开进水阀之前，须先打开出水阀。

1.3通道

在设备周围应该有畅通的通道。

地面应做防滑处理并且保持干燥、整洁。

尽量不要在运行设备的附近存放设备、零件等。

注意确保所有场地的照明，以

方便操作和维护。

1.4安全防护设施

当进行带电作业时，务必穿带安全防护用品。

如果不遵照下面的要求，可能导致无法挽回的人身伤害。

1.4.1当操作人员在带电作业时，应该戴绝缘手套、使用绝缘橡胶垫，并有

人在旁边提供必要的帮助和救护。

1.4.2发生溢出事故时，应按贵公司的安全操作规范进行处理。

1.5安全检查项目

在进行设备操作之前，应检查是否落实了以下的安全措施：

检查项目

1．在明显处张贴与处理紧急事故有关的单[]

位、人员的联系电话

2．所有设备的操作人员熟知现场安全防护措施[]

3．熟知所有的泵的关闭位置[]

4．泵、阀门、启动钮的标识清楚、正确[]

5．确保设备周围通道畅通，光线充足[]

6．保持设备清洁和良好维护[]

7．保证设备必要的通风[]

2．系统概述

在工业生产中离子交换器，大致分为阳离子交换器，阴离子交换器，混合离子交换器，在脱盐水工程中，用于二级脱盐水的制备，被处理的水由上向下分别流经按一定比例装填强酸树脂层、强碱树脂层和按一定比例装填并混合形成的强酸、碱树脂层来制取成品水。

在均匀混合的树脂层中，阳树脂与阴树脂紧密地交错排列，每一对阳树脂与阴树脂颗粒似于一组复床，混床就象无数组串联运行的复床。

通过混合离子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子会立即生成电离度很低的水分子（H2O），很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子，使交换反应进行的十分彻底，因而能制取纯度较高的成品水。

阳离子交换树脂

2R（SO3H）+Ca2+→R（SO3）2Ca+2H+

R（SO3H）+Na+（K+）→RSO3Na（K）+H+

阴离子交换树脂

R≡NHOH＋Cl-→R≡NHCl+OH-

R≡NHOH＋HCO3-→R≡NH（HCO3）l+OH-

R（NHOH）2＋SO42-→R（NH）2SO4+2OH-

树脂失效后用酸碱再生，其反应式如下：

阳离子交换树脂

R（SO3）2Ca+2H+→R（SO3H）2+2Ca+

RSO3Na+H+→RSO3H+Na+

阴离子交换树脂

R≡NHCl＋OH-→R≡NHOH+Cl-

R（NH）2SO4+2OH-→R（NHOH）2+Na2SO4

阳离子交换器，阴离子交换器，混合离子交换器树脂层失效后，需先对其中

中树脂进行再生操作，使阳树脂、阴树脂恢复交换能力。

3.技术参数

3.1阳离子交换器

3.1.1直径：

DN3200

3.1.2数量：

阳床3台

3.1.3树脂层高：

2500mm

3.1.4容器型式：

椭园封头立式园筒形

3.1.5阳床出水：

Na≤100μg/L，硬度≈0μmol/L

3.1.6设备出力160m3/h（200m3/h）

3.1.7运行流速20m/h（25m/h）

3.1.8工作温度0～60℃

3.2阴离子交换器

3.2.1直径：

DN3200

3.2.2数量：

阴床3台

3.2.3树脂层高：

2500mm

3.2.4容器型式：

椭园封头立式园筒形

3.2.5阴床出水：

电导率≤5μs/cm，硬度≈0μmol/L，SiO2≤100μg/L

3.2.6设备出力160m3/h（200m3/h）

3.2.7运行流速20m/h（25m/h）

3.2.8工作温度0～60℃

3.3混合离子交换器

3.3.1直径：

DN2200

3.3.2数量：

混合离子交换器3台

3.3.3树脂层高：

强酸型：

500mm强碱型：

1000mm

3.3.4容器型式：

椭园封头立式园筒形

3.3.5混床出水：

电导率≤0.2μs/cm，SiO2≤20μg/L

3.3.6设备出力160m3/h（200m3/h）

3.3.7运行流速45m/h（60m/h）

3.3.8工作温度0～60℃

4.结构型式

设备由本体、布水装置、集水装置、外配管及仪表取样、控制装置等组成。

进水装置为上进水、挡板布水，集水装置为多孔板滤水帽集水；设备的本体外部

配管配带阀门并留有压力取样接口，便于用户现场安装和实现装置正常运行。

5.设备安装

5.1安装前检查土建基础是否按设计要求施工。

5.2设备按设计图纸进行就位，调整支腿垫铁并检查进出口法兰水平度和垂直度。

5.3将设备和基础预埋铁板焊接固定，固定后再次校验进出口法兰的水平度和垂

直度。

5.4将设备本体配管按编号区分后依设计图纸进行组装，每段管道组装前应用干净抹布对内壁进行清洁工作，组装后应保持配管轴线横平竖直，阀门朝向合理（手动阀手柄朝前，气动阀启动头朝上）。

5.5检查本体阀门开关灵活，有不灵活的情况及时整改。

5.6设备本体配管完成后应对阀组进行必要的支撑工作等。

5.7安装设备上配带的进出水压力表、取样阀等；进出水管道上如有流量探头座

应用堵头堵住。

6.初次开车

6.1冲洗

考虑到设备和管道连接时的电焊残渣、管道初次投用时的表面污物，设备初

次投入运行时应进行冲洗。

A、打开设备的人孔法兰将设备内的零件重新紧固，并确认罐内部件（如水帽等）不缺少；封闭人孔法兰。

B、打开设备的下排阀，确认设备的出水阀关闭。

C、打开设备进水阀、排气阀，开启前系统，至设备排气口出水后关闭排气阀，冲洗设备至出水清晰为冲洗终点。

6.2装填树脂

按所设计的树脂高度，依次装入，填完后抹平，其中混合离子交换器以中排装置支管为阳树脂基准线、布碱装置支管以下200mm为阴树脂基准线。

滤料装填完毕后封闭人孔。

6.3按附件1新树脂处理方法进行处理。

6.4设备正常运行后应检测进出水压差不大于0.5MPa，检验进出水流量显示。

7.操作说明

7.1本说明叙述的为该设备的常规操作。

本说明叙述的为该设备的常规操作，其在特定脱盐水站系统工作时的操作程

序、参数，请以“运行操作规程”为准。

7.1.1阳离子交换器

7.1.1.1正洗

打开阳离子交换器排气阀、进水阀，启动中间水泵，打开泵出口阀，水流自上而下，当水充满设备时打开正排阀，关闭排气阀，正洗流速同制水流速，当出水Na+≤100μg/L，硬度≈0μmol/L，转入制水。

7.1.1.2制水

正洗结束，打开出水阀，关闭正排阀，稳定制水流量，直至出水Na+小于要求时，制水周期结束。

关闭中间水泵出口阀，停中间水泵，关闭进水阀，关闭产水阀。

7.1.1.3再生

7.1.1.3.1反洗

打开阳离子交换器反洗排放阀、反洗阀，启动中间水泵，打开泵出口阀，控制反洗流速10-15m/h左右，以树脂充分膨胀流动，且正常颗粒树脂不被水冲出为最佳控制流速，约5-10Min。

关闭中间水泵出口阀，停中间水泵，关闭反洗阀。

7.1.1.3.2沉降放水

打开排气阀，关闭反洗排放阀。

打开中排阀，放水10-15Min，至中排阀不出水为止。

7.1.1.3.3预喷射

关闭排气阀，打开进酸阀，启动再生水泵，打开泵出口阀，调整阳喷射器入口约40m3/h，约5Min。

7.1.1.3.4再生

打开阳床酸计量箱出液阀，调整溶液浓度3-5%，再生40Min。

7.1.1.3.5置换

关闭阳床酸计量箱出液阀，置换35Min，关闭再生水泵出口阀，停再生水泵，关闭进酸阀，关闭中排阀。

7.1.1.3.6灌水

打开排气阀，打开进水阀，启动中间水泵，打开中间水泵出口阀，至水充满设备。

7.1.1.3.7小正洗

打开中排阀，关闭排气阀，小正洗5-10Min。

7.1.1.3.8正洗

打开正排阀，关闭中排阀，正洗20-30Min。

关闭中间水泵出口阀，停中间水泵，关闭进水阀，关闭正排阀。

阳床程控步序表

状态

运行

再生

备用

运行步骤

序号

步序

灌水

正洗

运行

反洗

沉降放水

预喷射

再生

置换

灌水

小正洗

正洗

阴树脂冲洗

冲洗

排水

混合

沉降

灌水

正洗

停机

泵阀状况表

中间水泵

P108A～D

○

中间水泵出口阀

XV121A～D

○

再生水泵

P111A～B

○

再生水泵出口阀

XV149A～B

○

进水阀

XV122A～C

○

产水阀

XV123A～C

○

反排阀

XV125A～C

○

正排阀

XV127A～C

○

反洗阀

XV124A～C

○

中排阀

XV126A～C

○

排气阀

XV129A～C

○

进酸阀

XV128A～C

○

阳喷吸酸阀

XV153

○

阳酸箱进液阀

XV152

○

时间

min

60s

15~20

10~15

5~10

20~30

5~10

3~5

30~60s

10~15

5~10

40~60

流速

m/h

10~15

20~30

10~15

20~30

40~60

20~30

备注

1、“○”表示泵处于运行状态，阀处于开启状态，“×”表示泵处于停止状态，阀处于关闭状态。

运行终点根据实际情况确定。

2、沉降放水（5）至中排不出水为止。

阳床酸计量箱进酸阀，可在再生（7）同步进行，由计量箱液位控制。

3、逆流再生阳离子交换器再生时也可选择满水再生方式，应该以放水再生方式为主。

满水再生有利于总树脂全再生。

满水再生不参与程控再生，人为确定再生。

4、程序转换时所需考虑缓冲时间在实际编程时考虑。

7.1.2阴离子交换器

阴床运行进水（再生反洗水）为阳床出水，阴床运行（再生）时至少应有一台阳床在投运状态。

7.1.2.1正洗

打开阴离子交换器排气阀、进水阀，水流自上而下，当水充满设备时打开正排阀，关闭排气阀，正洗流速同制水流速，当出水电导率≤5μs/cm，硬度≈0μmol/L，SiO2≤100μg/L，转入制水。

7.1.2.2制水

正洗结束，打开出水阀，关闭正排阀，稳定制水流量，直至出水电导率，SiO2小于要求时，制水周期结束。

关闭进水阀，关闭产水阀。

7.1.2.3再生

7.1.2.3.1反洗

打开阴离子交换器反洗排放阀、反洗阀，控制反洗流速10-15m/h左右，以树脂充分膨胀流动，且正常颗粒树脂不被水冲出为最佳控制流速，约5-10Min,关闭反洗阀。

7.1.2.3.2沉降放水

打开排气阀，关闭反洗排放阀。

打开中排阀，放水10-15Min，至中排阀不出水为止。

7.1.2.3.3预喷射

关闭排气阀，打开进碱阀，启动再生水泵，打开泵出口阀，调整阴喷射器入口约40m3/h，约5Min。

7.1.2.3.4再生

打开阴床碱计量箱出液阀，调整溶液浓度3-5%，再生40Min。

7.1.2.3.5置换

关闭阴床碱计量箱出液阀，置换35Min，关闭再生水泵出口阀，停再生水泵，关闭进碱阀，关闭中排阀。

7.1.2.3.6灌水

打开排气阀，打开进水阀，至水充满设备。

7.1.2.3.7小正洗

打开中排阀，关闭排气阀，小正洗5-10Min。

7.1.2.3.8正洗

打开正排阀，关闭中排阀，正洗20-30Min。

关闭进水阀，关闭正排阀。

阴床程控步序表

状态

运行

再生

备用

运行步骤

序号

步序

灌水

正洗

运行

反洗

沉降放水

预喷射

再生

置换

灌水

小正洗

正洗

阴树脂冲洗

冲洗

排水

混合

沉降

灌水

正洗

停机

再生水泵

P111A～B

○

再生水泵出口阀

XV149A～B

进水阀

XV130A～C

○

产水阀

XV131A～C

○

反排阀

XV133A～C

○

正排阀

XV135A～C

○

反洗阀

XV132A～C

○

中排阀

XV134A～C

○

排气阀

XV137A～C

○

进碱阀

XV136A～C

○

阴喷吸碱阀

XV155

○

阴碱箱进碱阀

XV154

○

时间min

60S

15~20

10~15

5~10

20~30

5~10

3~5

30~60s

10~15

5~10

40~60

流速m/h

10~15

20~30

10~15

20~30

40~60

20~30

备注

1、“○”表示泵处于运行状态，阀处于开启状态，“×”表示泵处于停止状态，阀处于关闭状态。

运行终点根据实际情况确定；

2、沉降放水（6）至中排不出水为止。

阴床碱计量箱进碱阀，可在再生（8）同步进行，由计量箱液位控制。

3、逆流再生阴离子交换器再生时也可选择满水再生方式，应该以放水再生方式为主。

满水再生有利于总树脂全再生。

满水再生不参与程控再生，人为确定再生。

4、阴床运行进水（再生反洗水）为阳床出水，阴床运行（再生）时至少应有一台阳床在投运状态。

5、程序转换时所需考虑缓冲时间在实际编程时考虑。

7.1.3混合离子交换器

混床运行进水（再生反洗水）为阴床出水，混床运行（再生）时至少应有一台阳床和阴床在投运状态。

7.1.3.1正洗

打开混合离子交换器排气阀、进水阀，水流自上而下，当水充满设备时打开正排阀，关闭排气阀，正洗流速同制水流速，当出水电导率≤0.2μs/cm，硬度≈0μmol/L，SiO2≤20μg/L，转入制水。

7.1.3.2制水

正洗结束，打开出水阀，关闭下排阀，稳定制水流量，直至出水电导率，SiO2小于要求时，制水周期结束。

7.1.3.3再生

7.1.3.3.1反洗预分层

打开混合离子交换器反洗排放阀、反洗阀，以约10m/h流速进行反洗分层，使树脂处于充分膨胀流动状态，且正常颗粒树脂不被水流冲出来为最佳控制流速，反洗终点以阳、阴树脂基本分层为止，约5-10Min,关闭反洗阀。

7.1.3.3.2沉降放水

打开排气阀，使反洗预分层后展开的树脂自然、均匀地沉降下来，然而后打开中排阀，使容器内液面排至树脂层面以上10～20cm，关闭中排阀，约5-10Min。

7.1.3.3.3失效

关闭排气阀，关闭反洗排放阀，打开正排阀，打开进碱阀，启动再生水泵，打开再生水泵出口阀，打开混床碱计量箱出液阀，调整溶液浓度3-5%，进液时间20-25Min。

关闭混床碱计量箱出液阀，关闭再生水泵出口阀，停再生水泵。

关闭进碱阀，关闭正排阀。

7.1.3.3.4反洗分层

打开反洗排放阀、反洗阀，控制反洗流速10m/h左右，以树脂充分膨胀流动，且正常颗粒树脂不被水冲出为最佳控制流速，以阴阳树脂分层界限分明为反洗终点。

反洗结束时应缓慢关闭反洗阀，使树脂颗粒逐步沉降，以达到最佳分层效果。

如一次操作未达要求，可重复操作以达到满意的效果。

7.1.3.3.5沉降放水

打开排气阀，使反洗分层时展开的树脂自然沉降下来。

而后打开中排阀，使容器内液面降至树脂层面以上10～20cm处，约5-10Min，关闭中排阀。

7.1.3.3.6再生

关闭反洗排放阀，关闭排气阀。

启动再生水泵，同时打开进酸阀，进碱阀，中排阀，打开再生水泵出口阀，打开混床酸计量箱出液阀，打开混床碱计量箱出液阀，调整溶液浓度为3-5%，再生45Min。

7.1.3.3.7置换

关闭混床碱计量箱出液阀，关闭混床酸计量箱出液阀，置换35Min（清洗时间为半小时或以排水基本中性为终点），关闭再生水泵出口阀，停再生水泵，关闭进酸阀，进碱阀，中排阀。

7.1.3.3.8灌水

打开排气阀，进水阀，至水充满设备。

7.1.3.3.9正洗阴树脂

打开中排阀，关闭排气阀，正洗5-10Min。

7.1.3.3.10串洗

打开正排阀，关闭中排阀，正洗10-15Min。

关闭进水阀，关闭正排阀。

7.1.3.3.11排水

打开排气阀、反洗排放阀、正排阀，将容器液面排至树脂层面以上10～20cm处，约3-5Min，使树脂层有充分的混合空间，关闭正排阀。

7.1.3.3.12混合

打开进气阀，压力：

1～1.5kg/cm2，混合时间为2分钟左右，或以容器内两种树脂充分混合而定，关闭进气阀。

7.1.3.3.13排水

打开正排阀，将容器内液面排至树脂层面，快速排水，促使树脂迅速下沉，以防止树脂在沉降过程中重新分层，引起混合不彻底，同时要防止树脂层脱水。

关闭正排阀，关闭反洗排放阀。

7.1.3.3.14正洗

打开混合离子交换器排气阀、进水阀，水流自上而下，当水充满设备时打开正排阀，关闭排气阀，正洗流速同制水流速，进入正洗工况，达到出水指标转入制水或备用，约20-30Min。

注：

严禁在液面低于树脂层面状态下反洗树脂，以免干树脂堆压挤坏中排装置或再生布碱装置。

严禁干树脂存放。

设备长时间停运后开车，应从再生工序开始。

混床程控步序表

状态

运行

再生

备用

运行

步骤

序号

步序

灌水

正

洗

运

行

预分

层

排

水

失

效

反洗

分层

静

置

排

水

再

生

置

换

灌

水

阴树脂

冲洗

冲

洗

排

水

混

合

沉

降

灌

水

正

洗

停

机

再生水泵

P111A～B

○

再生水泵出阀

XV149A～B

进水阀

XV138A～C

○

产水阀

XV139A～C

○

反排阀

XV141A～C

○

正排阀

XV143A～C

○

反洗阀

XV140A～C

○

进酸阀

XV145A～C

○

进碱阀

XV146A～C

○

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