陕西北元化工集团股份有限公司 陕西榆林 719319
摘要：主要通过分析影响离子交换器运行周期的因素，从而在运行管理过程中加以优化，采取措施，延长离子交换器的运行周期，降低制水成本。
关键词：运行周期；再生剂；水温；进水总离子含量
1 离子交换法工艺简介
双介质过滤器---阳离子交换器—除碳器---中间水箱----中间水泵----阴离子交换器----混合离子交换器----除盐水箱
离子交换是一种可逆反应，这种交换能力使其可以反复使用。离子交换树脂运行一段时间后，树脂中的杂质离子达到接近饱和状态，树脂失去交换能力，需用再生来使其恢复交换能力，与其他的化学平衡一样，而它的逆反应则为树脂的再生化学反应过程。
2 影响离子交换器运行周期因素
2.1树脂层高度
由于在固定的离子交换器内，树脂层高度直接反映树脂的体积，在一定条件下，交换床树脂层高度与树脂的工作交换容量成正比。即树层高度的增加，树脂的工作交换容量也增大［1］，同时树脂层的高度影响树脂的工作交换容量。从交换器分层失效的原理看，在进水浓度、出水水质及流速一定的条件下，一般保护层的高度是不变的，因此适当的增加树脂层的高度可以延长制水周期，一般离子交换器装填树脂时按照设计高度进行装填，对于无中排装置的离子交换器，可提高装填高度20%左右。
2.2进水总含盐量
阳床的进水碱度和出水酸度能直接反应进水水质的好坏，同时进水总离子含量也会大大的增大树脂的工作层，降低树脂的工作交换容量，缩短离子交换器的运行周期。下表为某厂在原水水质变化前后的离子交换器周期制水量对比，进水碱度，出水酸度大幅上涨时，离子交换器运行周期明显缩短。
表1 不同水质离子交换器运行周期
2.4水温
温度越高，离子的热运动越剧烈，单位时间碰撞次数增加，可加快反应速率，从而提高离子交换器的运行周期。阳离子交换器的进水水温一般控制在40℃，强碱阴树脂进水水温控制在35℃。
2.5原水的PH
原水的PH对离子交换器的运行周期也有影响，从离子交换器的运行及再生原理来看，适量的提高原水的PH有利于阳离子交换树脂的离解，从而延长阳离子交换器的运行周期。但 PH增高不利于阴离子交换树脂的离解，影响阴离子交换树脂的运行周期，故应适当保持原水PH在合适范围内，一般原水PH维持在7.5-8.5之间。
2.6离子交换器终点的控制指标
离子交换器终点的控制指标越大，离子交换器的运行周期越长，故在实际运行中，在保证供水水质合格的前提下，应合理选择离子交换器终点的控制指标，以实现经济运行。
2.7再生效果
影响再生效果的因素有许多，再生剂的用量、再生流速、再生方式、水温、再生剂的纯度、再生液的浓度等。
2.7.1再生剂的用量
增加再生剂的用量，可以提高树脂的再生程度，但由于反应为可逆反应，当提高到一定程度。再生程度却提高的很少，造成不必要的浪费。一般情况再生剂的用量采用树脂的工作交换容量，实际再生剂的用量为数值工作交换容量的1.5-2.0倍。
2.7.2再生剂的浓度
再生剂的浓度越大，再生程度越高，但当再生剂的用量一定时，再生剂浓度高，会使再生液与树脂的接触时间缩短，再生效果偏低，周期制水量下降。
2.7.3再生剂的流速
再生剂的流速应严格控制，再生反应流速主要取决于离子扩散的速度，一般离子价态越高，所需反应的时间越长，再生剂流速越快，有利于离子的扩散，但却减少再生剂与树脂的接触时间，影响再生效果。
2.7.4再生液的水温
提高再生液的水温，可以提高内扩散和膜扩散，提高树脂再生程度。
3 结束语
对于每一个企业来说，节能降耗、开源节流是其降低生产成本的主要措施之一，而提高再生质量，延长运行周期可以降低生产成本，减轻运行人员的劳动强度，同时对于供水量较大，接近饱和供水量的企业，也是其保证生产数量足够，质量合格的水质的主要举措，因此，在运行生产管理中，应该不断的优化再生参数，调整运行方式，延长离子交换器的运行周期。以保证系统安全稳定运行。
参考文献：
［1］刘磊.影响离子交换器周期制水量的原因及改进措施[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（07）：88.
［2］宋业林.化学水处理技术问答.北京：中国石化出版社，2008.
论文作者:陈菲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/27
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