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离子交换树脂在水处理行业上的应用（四）

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八、双室浮动床
双室浮动床是在床体内的中部，同样装有一块双面水帽的多孔板，将床体分成上下两室。与双室固定床不同的是，上室是强型树脂，下室是弱型树脂。再生和运行时的液体流向相反。双室固定床的上室是能进行体内反洗的，而双室浮动床的上室是不能进行体内反洗的，上、下室的树脂必须都要进行体外清洗。双室浮动床的运行和再生操作与单室浮动床的方法步骤相同。
1、双室浮动床的优点：该床是目前所有床型中相对出力最大、周期制水量最多、出水质量最好的一种制水设备。因是强弱联合应用工艺，所以再生比耗低，再生废液排放量少，自用水耗低。
2、双室浮动床的缺点:由于上下室的树脂基本是满的，因此不能进行体内的清洗，必须设体外清洗罐，而且对进水的浊度要求也较严。中后期要求连续运行，不能停运，出水管道上必须安装树脂捕捉器。
3、双室浮动床的操作工艺参数见下表：

项目		阳双室浮动床		阴双室浮动床
运行	流速m/h	20-40		20-40
	终点	Na⁺≥300ug/l		SiO₂≥100ug/l 电导率≥5us/cm
再生	再生剂	HCl	H₂SO₄	NaOH
	再生剂用量g/mol	50-55	硫酸再生见后面详细说明	60-65
	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		SiO₂≤100ug/l 电导率≤5us/cm

4、强、弱联合应用的工艺要求和特点
上述三种床型属于最常用的强、弱树脂联合应用工艺。它们除了操作上的区别外，其强、弱树脂的配比原则、对水质的适应要求都完全相同。现简要介绍如下：
1、适应水质：因为弱型树脂的价格相对于强型树脂要高很多，投资较大。所以不是特定的水质，一般不随便采用，并且不是任何水质都适应弱型树脂的使用，只有与之相适宜的水质，才能发挥出其优良的特性。
1.1、强、弱型阳树脂联合工艺适宜的水质条件为：由于弱酸树脂整个运行周期中，基本只对水中的重碳酸盐硬度具有交换的能力，因此，第一，碳酸盐硬度要大于2mmol/l以上；第二，原水硬、碱度比为1.0-1.5之间较有使用弱酸树脂的价值；否则不能发挥弱酸树脂的高交换容量特点。
1.2、强、弱型阴树脂联合工艺适宜的水质条件是:进水的强酸阴离子的含量大于2mmol/l，或者原水中的有机物含量较高。因为弱碱树脂在整个运行周期中基本只对水中的强酸阴离子进行交换，所以，太低的强酸阴离子含量，就没有使用弱碱树脂的必要。由于弱碱树脂在强碱树脂前，因此对防止有机物对强碱树脂的污染有一定的作用。
2、联合应用中强、弱树脂的配比：
在实际的应用中，联合工艺的最佳状态是强、弱树脂能基本同时失效，使各自的交换容量能充分发挥。因此，强弱树脂的应保持合适的比例。两种树脂的比例可根据各自交换的离子量和工交来进行计算。
2.1、强弱阳树脂的体积比：
V=Qw×Vw/(Ht-a)=Qs×Vs/(∑K-Ht+a)
Vw/Vs=Qs(Ht-a)/Qw(∑K -Ht+a)
式中：V — 周期制水量，m3；
Qw、Qs—弱酸和强酸树脂的工交；
Vw、Vs—弱酸和强酸树脂的体积，m3；
∑K—原水阳离子的总量，mmol/l;
Ht—原水碳酸盐硬度，mmol/l;
a—弱酸树脂平均碳酸盐硬度的泄漏量，mmol/l，其值可按下表选�。�

原水水质	硬碱比	1.0-1.4		1.5-2.0
原水水质	Ht（mmol/l）	＜2	＞2	＜3	＞3
a值（mmol/l）		0.15-0.2	0.2-0.3	0.1-0.2	0.3-0.4

2.2、强、弱型阴树脂的体积比
Vw′/Vs′= Qs′(Cf-b)/Qw′(Cr +b)
式中：Vw′、Vs′—强弱碱阴树脂的体积，m3；
    Qs′、Qw′—强弱碱阴树脂的工作交换容量，mol/m3；
    Cf—水中强酸阴离子的含量，mmol/l;
    Cr—水中弱酸阴离子的含量，mmol/l;
    b—弱碱树脂平均酸度泄漏量，mmol/l，
（此值一般取得0.1-0.2mmol/l较为适宜）；

2.3、联合应用工艺中的阴、阳树脂工交的大致选值（工业酸碱）：

树脂型号	D113	001×7	D301	201×7
工交值mmol/l	1500-1800	800-1000	800-1000	300-400