九、混床
混床是將兩種樹(shù)脂按一定比例裝入同一個(gè)交換器中，并且在混合狀態(tài)下同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行交換的床體。試驗(yàn)表明，只有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿型的樹(shù)脂組成的混床出水水質(zhì)相對(duì)較好。
1、混床的作用：一級(jí)除鹽水往往不能滿足高壓以上的鍋爐補(bǔ)給水的質(zhì)量要求，必須對(duì)一級(jí)除鹽水做進(jìn)一步的處理。混床的出水電導(dǎo)率可達(dá)0.2us/cm以下，SiO2可以小于20ug/l，pH值在6.5-7.5之間�；齑部梢源_保一級(jí)除鹽在監(jiān)督不及時(shí)出現(xiàn)水質(zhì)的瞬間變壞情況下的正常供水。
2、混床的除鹽原理：
由于陰、陽(yáng)樹(shù)脂是相互混合在一起，相當(dāng)于眾多的陰、陽(yáng)床排列在一起運(yùn)行，并且陰、陽(yáng)離子的交換是同時(shí)進(jìn)行的，據(jù)推算，一臺(tái)混床約包含1000-2000組的一級(jí)復(fù)床。它與一級(jí)復(fù)床不同，一級(jí)復(fù)床除鹽的陽(yáng)床出水都是將原水中的鹽，交換為相應(yīng)的酸，而酸電離出的H+離子會(huì)影響與水中的陽(yáng)離子的交換，并且還對(duì)樹(shù)脂上殘留的RNa型離子進(jìn)行交換，使出水中含有一定的Na+。泄漏的Na+經(jīng)過(guò)陰床后又會(huì)使出水含NaOH,同樣電離出的OH+離子又對(duì)陰樹(shù)脂再生殘留的HSiO3型樹(shù)脂進(jìn)行再生，從而使陰床的出水總含有一定的SiO2。而混床則不一樣，陽(yáng)床置換出的H+離子和陰床置換出的OH-離子迅速發(fā)生中和反應(yīng)，使反應(yīng)進(jìn)行的非常完全，故出水水質(zhì)很好。反應(yīng)式如下：
RH+ROH+NaCl→RNa+RCl+H2O
3、混床樹(shù)脂的選用和配比:
在選用混床樹(shù)脂時(shí)，既要考慮失效后的樹(shù)脂分層，又要考慮到再生后的樹(shù)脂混合。容易分層的樹(shù)脂，不易混合；容易混合的樹(shù)脂，往往又不好分層；因此，在樹(shù)脂選型時(shí)，要綜合考慮兩方面的因素，不能片面追求某一個(gè)方面。目前，有各種行業(yè)的混床樹(shù)脂要求標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于鍋爐補(bǔ)給水處理混床，通常采用的陰、陽(yáng)樹(shù)脂體積比均為2:1。即陽(yáng)為0.5米，陰為1.0米；但是，對(duì)于直徑≥2.5米的混床，為減少死角，樹(shù)脂的比例建議陰為1.2米，陽(yáng)為0.6米較為適宜。
混床一般采用的是凝膠型的樹(shù)脂，但是隨著使用年限的增加，凝膠型樹(shù)脂的色差越來(lái)越接近，分層面不易看清。建議采用大孔型的混床專用樹(shù)脂，其陰為白色，陽(yáng)為灰褐色，分層面清楚，利于操作。加上大孔型樹(shù)脂的強(qiáng)度遠(yuǎn)好于凝膠型樹(shù)脂，其破碎球很少，運(yùn)行的壓差也較小。
4、混床的操作步驟：（自失效時(shí)開(kāi)始）
4.1、反洗分層：先以約10-15m/h的流速將樹(shù)脂松動(dòng)分層，控制100%的反洗膨脹率，直到反洗出水清澈、并且樹(shù)脂分層面明顯止；讓樹(shù)脂自然沉降穩(wěn)定；
4.2、預(yù)噴射：開(kāi)啟堿、酸閥，以約3-4m/h的流速進(jìn)行預(yù)噴射（堿流量應(yīng)稍微大于酸流量，以防亂層！），觀察樹(shù)脂層、流量正常后，方可進(jìn)再生液。
4.3、進(jìn)酸堿：開(kāi)啟堿、酸閥，并控制堿濃度在3.0-4.0%之間，酸濃度在3.0-4.0%之間；
4.4、置換：通完堿、酸后，只需關(guān)閉酸、堿閥，繼續(xù)以同樣的流量對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行置換，直到中排的出水電導(dǎo)率≤20us/cm止；
4.5、排水：將水位降到距樹(shù)脂層面約20cm的地方，準(zhǔn)備混脂；
4.6、混脂：通入約0.2-0.3Mpa的壓縮空氣，時(shí)間約2分鐘（具體看視鏡的混脂效果）。
4.7、正洗：快速關(guān)閉氣閥，迅速打開(kāi)正洗閥，讓樹(shù)脂快速落床穩(wěn)定，以防再次分層！約30秒后，開(kāi)啟進(jìn)水閥，關(guān)閉正洗閥，將床體充滿水，進(jìn)行大正洗，直到正洗出水合格后，投入運(yùn)行。
說(shuō)明：混床再生分同步和分步法再生兩種。上面是同步法的再生步驟。分步再生法耗時(shí)又耗水，基本用的很少，這里就不介紹了。
5、混床常見(jiàn)的故障見(jiàn)下表：

序號(hào)	現(xiàn)象	產(chǎn)生原因	處理方法
1	混床出水電導(dǎo)率、二氧化硅不合格	a，一級(jí)除鹽水不合格，影響混床出水；	a，重新再生，并控制一級(jí)除鹽水質(zhì)量；
		b，分層不好，影響再生效果；	b,按規(guī)程重新分層再生；
		c，閥門(mén)不嚴(yán)，相互串漏；	c,檢查各閥門(mén)情況；
		d，樹(shù)脂被污染；	d,復(fù)蘇樹(shù)脂或更換；
		e,氣壓、氣量不足，混脂不好；	e,確保氣壓、氣量，重新混脂；
2	出水PH值偏低	a,混床樹(shù)脂被有機(jī)物污染；	a,復(fù)蘇或更換樹(shù)脂；
3	陰、陽(yáng)樹(shù)脂反洗分層不明顯	a,反洗操作不當(dāng)；	a,重新按規(guī)程操作；
		b,陰、陽(yáng)樹(shù)脂粒度、比重不符合規(guī)范；	b,更換樹(shù)脂；
		c,樹(shù)脂未失效，比重差��；	c，堿泡、淋洗后重新反洗分層；
		d,樹(shù)脂被污染，比重發(fā) 生變化；	d,缺點(diǎn)污染源，復(fù)蘇或更換；

除了上表使用中常見(jiàn)的問(wèn)題外，還有如下兩種情況需重點(diǎn)說(shuō)明一下，因?yàn)樗鼈兌际窃谡�常使用前發(fā)生的問(wèn)題：
5.1、混床樹(shù)脂的裝填高度:陰、陽(yáng)樹(shù)脂的裝填高度不恰當(dāng)是混床出水不合格的最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。由于混床內(nèi)的中排位置在陰、陽(yáng)樹(shù)脂的分層處，所以如何準(zhǔn)確將陽(yáng)樹(shù)脂的高度控制在中排的位置，尤其重要。一般新床的調(diào)試都會(huì)出現(xiàn)偏差，原因是所供新的強(qiáng)酸樹(shù)脂按標(biāo)準(zhǔn)是Na型，當(dāng)轉(zhuǎn)成H型時(shí)，有約10%的膨脹率，而設(shè)計(jì)提供的樹(shù)脂高度都是指再生態(tài)的高度。另外，經(jīng)過(guò)酸、堿預(yù)處理，樹(shù)脂有一個(gè)不可逆的膨脹過(guò)程，也會(huì)使樹(shù)脂的體積增大，兩種膨脹致使陽(yáng)樹(shù)脂超過(guò)中排的高度，造成再生時(shí)陽(yáng)樹(shù)脂受堿液污染，從而影響出水水質(zhì)。因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，混床樹(shù)脂裝填時(shí)，要適當(dāng)少裝填陽(yáng)樹(shù)脂，一般凝膠型的陽(yáng)樹(shù)脂少裝11%左右，大孔型的陽(yáng)樹(shù)脂少裝7%左右較為適宜；混床陰樹(shù)脂同樣存在同樣的問(wèn)題，由于它在陽(yáng)樹(shù)脂的上面，只要陽(yáng)樹(shù)脂裝填合適，它也就不會(huì)出現(xiàn)交叉污染。但是，它的樹(shù)脂層面也要控制恰當(dāng)，不要超過(guò)中視鏡的中部。以方便觀察操作現(xiàn)象。
5.2、混床設(shè)備制作上的缺陷：
5.2.1、視鏡設(shè)置：現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)多個(gè)用戶的設(shè)備故障有視鏡的位置設(shè)置不準(zhǔn)，與中排的高度不相匹配。我們?cè)谥貞c某電廠就發(fā)現(xiàn)混床下視鏡的高度居然完全在中排的下方，結(jié)果，根本看不到樹(shù)脂的分層面和分層情況，給操作帶來(lái)很大的麻煩。因此，建議用戶在設(shè)備的正式制作前，一定要嚴(yán)把圖紙的審查關(guān)，否則，一旦設(shè)備定型，將無(wú)法更改。
5.2.2、混床反洗空間的預(yù)留：我們知道，樹(shù)脂分層的好壞，直接決定再生的成功與否；而分層的好壞，則又由反洗膨脹空間的大小來(lái)決定。那么，膨脹空間的大小到底多少為合適呢？目前的設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)混床的要求也模糊不清，沒(méi)有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)。但在行業(yè)上對(duì)混床的反洗空間都有約定俗成的要求，即混床的反洗預(yù)留空間在100-150%之間，不可低于100%！四川某單位的混床樹(shù)脂反洗展開(kāi)空間70%，結(jié)果由于展開(kāi)率不夠，凹陷在下視鏡的樹(shù)脂不能攪動(dòng)，看不清樹(shù)脂的分層面，給操作帶來(lái)很大的麻煩和不便。
6、水中的有機(jī)物對(duì)混床出水水質(zhì)的影響
有機(jī)物對(duì)混床造成的影響，主要表現(xiàn)為混床的出水電導(dǎo)率升高，PH值下降（＜7）；水中有機(jī)物的含量會(huì)影響混床的出水純度。比如在25℃時(shí)，要使混床的出水電導(dǎo)率＜0.1us/cm時(shí)，只有在混床的進(jìn)水中不含有機(jī)物時(shí)才能達(dá)到。而有機(jī)物的來(lái)源主要是由于一級(jí)復(fù)床的強(qiáng)堿陰樹(shù)脂被有機(jī)物污染后，泄露較多的有機(jī)物進(jìn)入混床，然后再?gòu)幕齑仓嗅尫懦鏊�致�?BR>混床出水中COD和電導(dǎo)率之間的關(guān)系

COD(高錳酸鉀法)(mg/l)	0.6	0.34	0.24	0.12	0.08
電導(dǎo)率（25℃）（us/cm）	0.3	0.27	0.24	0.17	0.16

因此，當(dāng)混床的電導(dǎo)率偏高、PH值偏低時(shí)，在排除其他人為因素后，要注意混床樹(shù)脂進(jìn)、出口的有機(jī)物量。
7、陽(yáng)床樹(shù)脂被氧化后對(duì)混床出水水質(zhì)的影響
當(dāng)一級(jí)除鹽的陽(yáng)床受到水中的氧化物氧化后，其骨架鏈將斷裂，并釋放出磺酸類有機(jī)酸類物質(zhì)，這些物質(zhì)成酸性，并且陰床樹(shù)脂很難將其截留，而從混床流出，由于混床的電導(dǎo)率較低，當(dāng)有這些物質(zhì)溶于水中時(shí)，馬上表現(xiàn)出混床的PH值偏低，電導(dǎo)率升高的現(xiàn)象。因此，要嚴(yán)格控制陽(yáng)床進(jìn)水中氧化物含量，防止陽(yáng)樹(shù)脂被氧化。
8、混床樹(shù)脂的運(yùn)行周期
補(bǔ)給水處理上的二級(jí)除鹽系統(tǒng)中的混床樹(shù)脂，根據(jù)一般的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，其運(yùn)行時(shí)間約在10-30天之間，當(dāng)進(jìn)水的電導(dǎo)率≤10us/cm、SiO2≤100ug/l時(shí)，其樹(shù)脂的周期制水容量大致為10000-15000m3/m3.R之間。用戶可根據(jù)裝填的樹(shù)脂量來(lái)推算混床的制水時(shí)間。
上述的七種床型，是目前水處理上用的較多的離子交換器。除此以外，還有諸如變徑床、移動(dòng)床、提升床、雙流床等，由于用戶不多和實(shí)用價(jià)值不大，這里不作介紹。