Ultrafiltración + ósmosis inversa + proceso de cama mixta

La cama mixta es la abreviatura de columna de intercambio de iones mixtos y es un equipo diseñado para la tecnología de intercambio de iones.

La llamada cama mixta consiste en mezclar una cierta proporción de resina de intercambio de Yang y anión en el mismo dispositivo de intercambio para intercambiar y eliminar iones en el líquido. Debido a que la proporción de resina positiva es mayor que la de resina negativa, la resina negativa en la cama Mixta está debajo de la resina positiva superior. En general, la proporción de llenado de resina positiva y negativa es de 1: 2, y también hay una proporción de llenado de 1: 1,5, que se puede considerar y elegir según las diferentes resina. La cama Mixta también se divide en una cama mixta regenerativa simultánea en el cuerpo y una cama mixta regenerativa in vitro. La cama mixta de regeneración simultánea se lleva a cabo en la cama Mixta durante el funcionamiento y todo el proceso de regeneración. durante la regeneración, la resina no se mueve fuera del equipo, y la resina positiva y negativa se regenera al mismo tiempo, por lo que se necesitan pocos equipos auxiliares y la operación es simple.

Los equipos para el proceso de tratamiento de lecho mixto incluyen intercambiadores de iones mixtos y equipos de regeneración in vitro. Entre ellos, el equipo de regeneración in vitro incluye principalmente separadores de resina, regeneradores de resina Yin (yang), torres de almacenamiento de resina, torres de resina híbrida y equipos de regeneración ácido - base. Las principales características del proceso de tratamiento de lecho mixto nacional se reflejan en el proceso de separación y regeneración de resina. Hay tres procesos de separación y regeneración de resina.

1. la calidad del agua de salida es excelente y el pH de salida es cercano a la neutralidad.

2. la calidad del agua de salida es estable, y los cambios en las condiciones de funcionamiento a corto plazo (como la calidad o composición del agua de entrada, la velocidad de funcionamiento, etc.) tienen poco impacto en la calidad del agua de salida del lecho mixto.

3. la operación intermitente tiene un pequeño impacto en la calidad del agua de salida, y el tiempo necesario para restaurar la calidad del agua antes de la suspensión es relativamente corto.

4. la tasa de recuperación alcanza el 100%

La carcasa de la cama Mixta está hecha de frp, plexiglás, acero inoxidable, acero al carbono, anticorrosión, etc. la apariencia es cilíndrica, el diámetro es de phi200 - 2500mm, y la producción de agua es de 0,5t / h - 98t / H. El lecho positivo está cargado con resina de intercambio catiónico de ácido fuerte, el lecho negativo está cargado con resina de intercambio aniónico de base fuerte, la altura de carga siempre ha sido de 1000 - 2400 mm, no hay capa de soporte en la parte inferior de los equipos pequeños de tapa filtrante, y hay capas de soporte de arena de cuarzo de diferentes tamaños de partícula y varios niveles en la parte inferior de los equipos pequeños y medianos (no se recomienda hacerlo ahora, porque la arena de cuarzo y el ácido producen reacciones químicas durante el lavado ácido, lo que afecta la calidad del agua), y la parte superior de la resina del lecho fijo de regeneración de contracorriente tiene una resina de capa de grasa de 200 mm de espesor (resina especial para cubrir La presión de funcionamiento de la columna de plexiglás es ≤ 0,15 mpa, y la presión de funcionamiento de los equipos de otros materiales es ≤ 0,6 mpa. La cama positiva está equipada con una caja de ácido y un sistema de regeneración de bomba de ácido, y la cama negativa está equipada con una caja alcalina y un sistema de regeneración de bomba alcalina.

Funcionamiento

Este sistema tiene dos formas de entrar en el agua: suavizar (agua tratada por suavizador) y desalinizar inicialmente (agua tratada por ósmosis inversa), que son controladas por sus respectivas válvulas de control para entrar en el agua.

¡Durante la operación, la válvula de control de entrada de desalación inicial, la válvula de entrada de agua, la válvula de producción de agua, ¡ otras válvulas deben cerrarse!

　　Anti - lavado

Cerrar la válvula de entrada de agua y la válvula de producción de agua; Abra la válvula de entrada de agua de lavado de espalda y la válvula de descarga de lavado de espalda durante 15 minutos a 10 m / H. Luego, cierre la válvula de entrada de agua de lavado y la válvula de descarga de lavado. Tranquilo, asentamiento de 5 a 10 minutos. Abra la válvula de escape y la válvula de descarga media, descargue parcialmente unos 10 cm en la superficie de la capa de resina y cierre la válvula de escape y la válvula de descarga media.

　　Regeneración

Abrir la válvula de entrada de agua, la bomba de adición de ácido, la válvula de entrada de ácido y la válvula de descarga media, regenerar la resina positiva con 5 m / S y 200 L / h, limpiar la resina positiva con agua de producción de ósmosis inversa, mantener el nivel de líquido en la columna en 10 cm sobre la superficie de la capa de resina. después de regenerar la resina positiva durante 30 minutos, cerrar la válvula de entrada de agua, la bomba de adición de ácido, la válvula de entrada de ácido, abrir la válvula de entrada de agua de lavado inverso, la bomba de adición de álcali, la válvula de entrada de álcali, regenerar la resina positiva con 5 m / s y 200 L / h, limpiar la resina positiva con agua de producción de ósmosis inversa, mantener el nivel de líquido en la columna en 10 cm sobre la superficie de la capa de resina y

　　Reemplazo, mezcla de grasa, lavado

Cierre la bomba de adición de álcali y la válvula de entrada de álcali, abra la válvula de entrada de agua y introduzca agua arriba y abajo para reemplazar y limpiar la resina al mismo tiempo. Después de 30 minutos, apague la válvula de agua de entrada, la válvula de entrada de lavado y la válvula de descarga media, abra la válvula de descarga de lavado y descarga, la válvula de admisión y la válvula de escape, a una presión de 0,1 a 0,15 mpa, un volumen de gas de 2 a 3 mm3 / (m2 · min) y una Resina mixta de 0,5 a 5 min. Cierre la válvula de descarga de lavado y la válvula de admisión de aire y sedimente durante 1 a 2 minutos. Abra la válvula de entrada de agua y la válvula de descarga de lavado positivo, ajuste la válvula de escape, llene la columna sin aire, cierre la válvula de escape y enjuague la resina. Cuando la conductividad eléctrica cumple con los requisitos, abra la válvula de producción de agua, cierre la válvula de descarga de lavado positivo y comience a producir agua.

Proceso de separación y regeneración secundaria de resina
Se trata de transportar la resina de lecho mixto caducada al generador de resina (regenerador de resina positiva), y después de completar la separación hidráulica, la resina de intercambio aniónico superior se transfiere al lecho Mixto al regenerador de resina negativa. La resina mixta cerca de la superficie de separación de la resina Yin y Yang se transporta a la torre de resina mixta, y luego la resina Yin y Yang se regenera por separado. Para la resina en la torre de resina mixta, la próxima regeneración se enviará de nuevo al separador de resina (regenerador de resina positiva) para la separación secundaria. Aquí, el separador de resina se utiliza simultáneamente como regenerador de resina positiva.
　　Proceso de regeneración de separación piramidal
El proceso de separación y regeneración del Cono consiste en hacer la parte inferior del separador de resina en un CONO. El dispositivo también se utiliza como regenerador de resina negativa en lugar de como regenerador de resina positiva. Después de que la resina caducada se transporta desde la cama mixta al ciclón de resina para completar la estratificación hidráulica, la resina positiva ubicada en la parte inferior del ciclón de resina se transporta desde la parte inferior del Cono al regenerador de resina positiva. Debido a que la parte inferior del separador de resina es un cono, hay muy poca resina en la interfaz de separación de resina, lo que reduce la cantidad de resina mixta intermedia y mejora el efecto de separación. Al transportar resina positiva, la detección automática de la interfaz de separación en el control automático a menudo utiliza el método fotoeléctrico o el método de conducción. El llamado método fotoeléctrico es utilizar un fotometro para detectar la profundidad del color de la resina Yin y yang; La Ley de conducción eléctrica utiliza para medir el cambio de conducción eléctrica del agua transportada por la resina de Yin y yang, y cuando el agua transportada por la resina cargada con gas w2 cambia de resina de Yang a resina de yin, su conducción eléctrica se reducirá. Se utilizan los cambios de señal producidos de dos maneras para controlar los límites de la resina Yin y yang.
　　Proceso de regeneración de resina de Yin y Yang
Se trata de transportar la resina caducada de la cama mixta al separador de resina, y después de la estratificación hidráulica de la resina caducada, la resina Yin y Yang se regeneran simultáneamente en el separador. El separador de resina también se utiliza como regenerador de resina. Este método es exactamente el mismo que el tratamiento de reabastecimiento de agua y la cama mixta de desalación.

Intercambiadores de iones

El proceso del intercambiador de iones requiere que el agente de intercambio se coloque en el interior del intercambiador de iones (o cama), que se recupera mediante regeneración después de que el agente de intercambio de iones falla. Con el fin de mejorar la economía y la aplicabilidad técnica del proceso de intercambio de iones, se han producido diferentes combinaciones de resina, diferentes tipos de cama y varios sistemas de intercambio de iones. Los intercambiadores de iones comunes se dividen en dos categorías: camas fijas (intercambiadores de iones) y camas continuas.

El principio de funcionamiento es el intercambio de iones.

Tiempo de funcionamiento: resina positiva (h - r) + (m +) → (m - r) + (h +)

Resina Yin (oh - r) + (x -) → (x - r) + (oh -)

Entre ellos, m + es un Ion metálico y X - es un anión. El proceso de regeneración es su proceso inverso.

Control de fallos del intercambiador de iones

El proceso más simple de tratamiento de desalinización por intercambio de iones es un sistema de desalinización de lecho múltiple de primera clase compuesto por lecho positivo y lecho negativo. Algunos sistemas de desalación de lecho compuesto de primer nivel adoptan un sistema unitario, es decir, cada sistema de desalación de lecho compuesto de primer nivel incluye una cama positiva, (descarbonizador) y una cama negativa. durante el funcionamiento de la desalación de intercambio de iones, tanto la cama positiva como la cama negativa fallan primero y se regeneran al mismo tiempo; También hay un sistema de desalación de cama doble de primera clase que utiliza el control madre, es decir, la cama Yang y la cama Yang o la cama Yin y la cama Yin funcionan en paralelo, y cualquiera de los intercambiadores se regenera si falla.

　　1 principios de detección y control

El orden de adsorción de varios iones positivos en el agua por resina de Yang ácido fuerte es el siguiente:

Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+； Se puede ver que la capacidad de adsorción de iones metálicos na + en el agua es débil, por lo que cuando se intercambian iones, las diversas capas de adsorción de iones de la capa de resina se mueven gradualmente hacia abajo, H +. finalmente se reemplazan por otros iones positivos, y cuando la capa protectora penetra, la primera fuga es na +, la capa más baja; Por lo tanto, la supervisión de la falla de los intercambiadores de iones positivos se basa en la fuga de sodio; Su ecuación de reacción es (a representa un catión metálico y R es un grupo de resina):

An + nrh = RNA + NH

Hco3 - + h + = H2O + CO2 ↑

El orden de adsorción de varios aniones en el agua por resina de anión alcalina fuerte es el siguiente:

SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。 Se puede ver que la capacidad de adsorción de hsio3 - es débil, por lo que cuando se intercambian iones, las diversas capas de adsorción de iones de la capa de resina se mueven gradualmente hacia abajo, Oh -. se reemplazan por otros iones negativos, y cuando la capa protectora penetra, la primera fuga es el hsio3 - más bajo; Por lo tanto, la supervisión de la falla del convertidor aniónico se basa en la fuga de silicio; Su ecuación de reacción es (b representa el anión ácido y R es el Grupo de resina):

BM - + mroh = RMB + mho -

　　2 Ventajas del equipo

(1) la calidad del agua de salida es excelente y el pH de salida es cercano a la neutralidad.

(2) la calidad del agua de salida es estable, y los cambios en las condiciones de funcionamiento a corto plazo (como la calidad o composición del agua de entrada, la velocidad de funcionamiento, etc.) tienen poco impacto en la calidad del agua de salida del lecho mixto.

(3) la operación intermitente tiene un pequeño impacto en la calidad del agua de salida, y el tiempo necesario para restaurar la calidad del agua antes de la suspensión es relativamente corto.

(4) la calidad del agua producida es excelente, la conductividad eléctrica es ≤ 0,2us / CM

Los intercambiadores de iones se utilizan principalmente para la preparación de agua pura y agua de alta pureza, principalmente para el suministro de agua de calderas de media y alta presión; Nuevos materiales, nueva energía, nuevos materiales químicos, materiales metálicos ligeros, nanomateriales, grafito frp, materiales compuestos y otros procesos de producción de agua.