Giường trộn là tên viết tắt của cột trao đổi ion hỗn hợp, là thiết bị được thiết kế cho công nghệ trao đổi ion.

Cái gọi là giường trộn, chính là đem một tỷ lệ nhất định dương, âm ion trao đổi nhựa hỗn hợp nạp vào trong cùng một thiết bị trao đổi, tiến hành trao đổi, loại bỏ ion trong chất lỏng. Bởi vì tỷ trọng của nhựa dương vật lớn hơn nhựa âm vật, cho nên trong giường trộn nhựa âm vật ở dưới nhựa thượng dương. Nói chung tỷ lệ nạp nhựa dương và âm là 1: 2, cũng có tỷ lệ nạp là 1: 1.5, có thể được xem xét lựa chọn theo các loại nhựa khác nhau. Giường trộn cũng được chia thành giường trộn tái tạo đồng bộ trong cơ thể và giường trộn tái tạo ngoài cơ thể. Giường trộn tái tạo đồng bộ trong hoạt động và toàn bộ quá trình tái tạo được thực hiện trong giường trộn, khi tái tạo nhựa không được chuyển ra ngoài thiết bị, và nhựa nam và âm được tái tạo cùng một lúc, vì vậy cần ít thiết bị phụ trợ và dễ vận hành.

Thiết bị cho quá trình xử lý giường trộn bao gồm bộ trao đổi ion hỗn hợp và thiết bị tái tạo in vitro. Trong số các thiết bị tái tạo in vitro chủ yếu bao gồm tách nhựa, tái sinh nhựa nữ (nam), tháp lưu trữ nhựa, tháp nhựa hỗn hợp và thiết bị tái tạo axit và kiềm. Các tính năng chính của quá trình xử lý giường trộn trong nước được phản ánh trong quá trình tái chế tách nhựa. Có ba loại quy trình tái chế tách nhựa.

1. Chất lượng nước đầu ra là tuyệt vời, giá trị pH đầu ra gần trung tính.

2. Chất lượng nước đầu ra ổn định, thay đổi điều kiện hoạt động trong thời gian ngắn (chẳng hạn như chất lượng nước đầu vào hoặc thành phần, tốc độ dòng chảy hoạt động, v.v.) không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước đầu ra của giường trộn.

3. Hoạt động gián đoạn ảnh hưởng nhỏ đến chất lượng nước, thời gian khôi phục lại chất lượng nước trước khi ngừng vận chuyển tương đối ngắn.

4, tỷ lệ thu hồi đạt 100%

Vật liệu làm vỏ máy trộn có FRP, Plexiglas, thép không gỉ, thép carbon, chống ăn mòn, v.v., hình dạng bên ngoài là hình trụ, đường kính Φ200-2500mm, sản lượng nước từ 0,5t/h-98t/h. Giường nam tải nhựa trao đổi cation axit mạnh, giường nữ tải nhựa trao đổi anion kiềm mạnh, chiều cao tải luôn luôn là 1000-2400 mm, đáy của thiết bị nắp lọc nhỏ không có lớp chịu tải, đáy của thiết bị cỡ trung bình và lớn có kích thước hạt khác nhau nhiều lớp chịu tải cát thạch anh (bây giờ không nên làm như vậy, bởi vì khi tẩy rửa cát thạch anh và axit sẽ tạo ra phản ứng hóa học, ảnh hưởng đến chất lượng nước), lớp trên cùng của nhựa giường cố định tái tạo dòng chảy có nhựa ép dày 200 mm (nhựa đặc biệt được sử dụng để che nhựa bên dưới). Áp suất vận hành cột thủy tinh hữu cơ ≤0,15MPa, áp suất vận hành thiết bị của các vật liệu khác ≤0,6MPa. Giường nam được trang bị hộp axit, hệ thống tái sinh bơm axit, giường nữ được trang bị hộp kiềm, hệ thống tái sinh bơm kiềm.

chạy

Hệ thống này có hai loại nước vào: làm mềm (nước xử lý làm mềm) nước vào và khử muối ban đầu (nước xử lý thẩm thấu ngược) nước vào, tương ứng bằng van điều khiển tương ứng để kiểm soát nước vào.

Khi hoạt động, mở van điều khiển đầu vào khử muối, van đầu vào, van sản xuất nước, các van khác nên được đóng lại!

　　Rửa ngược

Đóng van đầu vào, van sản xuất nước; Mở van đầu vào rửa ngược, van xả rửa ngược, rửa ngược 15 phút ở 10m/h. Sau đó, đóng van đầu vào rửa ngược, van xả rửa ngược. Để yên, lắng 5~10 phút. Mở van xả, van trung bình, một phần thoát nước đến bề mặt lớp nhựa khoảng 10cm, đóng van xả, van trung bình.

　　Tái sinh

Mở van đầu vào, bơm axit, van nạp axit, van xả trung bình, tái tạo nhựa nam ở 5m/s, 200L/h, làm sạch nhựa nữ bằng nước thẩm thấu ngược, duy trì bề mặt chất lỏng trong cột 10 cm trên bề mặt lớp nhựa. Sau khi tái tạo nhựa nam 30 phút, đóng van nước, bơm axit, van nạp axit, mở van đầu vào rửa ngược, bơm kiềm, van nạp kiềm, tái tạo nhựa nữ ở 5m/s, 200L/h, làm sạch nhựa nam bằng nước thẩm thấu ngược, duy trì bề mặt chất lỏng trong cột 10 cm trên bề mặt lớp nhựa, tái tạo 30 phút.

　　Thay thế, trộn chất béo, rửa sạch

Tắt bơm kiềm, van nạp kiềm, mở van nạp nước, lên và xuống nước đồng thời để thay thế, làm sạch nhựa. Sau 30 phút, đóng van nước, rửa ngược van đầu vào, van xả trung bình, mở van xả rửa ngược, van nạp khí, van xả, với áp suất 0,1~0,15MPa, khối lượng không khí 2~3m3/(m2 · phút), trộn nhựa 0,5~5min. Đóng van xả rửa ngược, van nạp khí, lắng 1~2 phút. Mở van đầu vào, van xả rửa tích cực, điều chỉnh van xả, sau khi đổ nước vào cột mà không có không khí, đóng van xả và xả nhựa. Khi độ dẫn đạt yêu cầu, mở van sản xuất nước, đóng van xả tích cực và bắt đầu sản xuất nước.

Quy trình tái chế tách nhựa thứ cấp
Đó là việc vận chuyển nhựa giường trộn thất bại đến máy tách nhựa (máy tái tạo nhựa nam), sau khi hoàn thành tách thủy lực, chuyển nhựa trao đổi anion ở lớp trên đến máy trộn nhựa nữ. Hỗn hợp nhựa gần bề mặt tách nhựa Yin Yang được vận chuyển đến tháp nhựa hỗn hợp, sau đó tái tạo nhựa Yin Yang tương ứng. Đối với nhựa bên trong tháp nhựa hỗn hợp, lần tái sinh tiếp theo sẽ được gửi trở lại bên trong bộ tách nhựa (bộ tái sinh nhựa dương) để tách thứ cấp. Ở đây, máy tách nhựa hoạt động như một máy tái sinh nhựa dương cùng một lúc.
　　Quá trình tái sinh tách nón
Quá trình tái sinh tách tế bào nón là tạo đáy của bộ tách nhựa thành một hình nón. Thiết bị hoạt động như một máy tái sinh nhựa âm cùng một lúc và không phải là một máy tái sinh nhựa dương. Sau khi nhựa hỏng được vận chuyển từ giường trộn đến bộ tách nhựa để hoàn thành phân tầng thủy lực, nhựa nam nằm ở phần dưới của bộ tách nhựa được vận chuyển từ đáy hình nón đến bộ tái sinh nhựa nam. Vì đáy của bộ tách nhựa là một hình nón, giao diện tách nhựa có rất ít nhựa, do đó làm giảm số lượng nhựa hỗn hợp trung gian và cải thiện hiệu quả tách. Khi vận chuyển nhựa dương, phát hiện tự động của giao diện tách trong điều khiển tự động thường sử dụng phương pháp quang điện hoặc điện dẫn. Cái gọi là phương pháp quang điện tức là áp dụng quang điện kế để phát hiện màu sắc nông sâu của nhựa cây âm dương; Và quy luật độ dẫn sử dụng để đo sự thay đổi độ dẫn của nước vận chuyển nhựa Yin Yang, khi nhựa được nạp vào khí W2 chuyển nước từ nhựa nam sang nhựa nữ, độ dẫn của nó sẽ nhỏ hơn. Sử dụng sự thay đổi tín hiệu được tạo ra theo cả hai cách để kiểm soát ranh giới nhựa Yin Yang.
　　Quy trình tái chế nhựa Yin Yang
Đó là việc vận chuyển nhựa thất bại từ giường trộn vào bên trong bộ tách nhựa, và sau khi phân lớp thủy lực của nhựa thất bại, nhựa âm dương được tái sinh đồng thời trong bộ tách. Máy tách nhựa hoạt động như một máy tái sinh nhựa cùng một lúc. Phương thức này hoàn toàn giống với giường trộn khử muối xử lý nước tiếp tế.

Bộ chuyển đổi ion

Quá trình trao đổi ion cần phải được thực hiện bằng cách đặt các tác nhân trao đổi bên trong bộ trao đổi ion (hoặc giường), nơi khả năng trao đổi ion được khôi phục bằng cách tái sinh sau khi chúng thất bại. Để cải thiện tính kinh tế và khả năng ứng dụng kỹ thuật của quá trình trao đổi ion, một sự kết hợp của các loại nhựa khác nhau, các loại giường khác nhau và các hệ thống trao đổi ion khác nhau đã được tạo ra. Các bộ trao đổi ion phổ biến có hai loại giường cố định (bộ trao đổi ion) và giường liên tục.

Nguyên lý hoạt động là sự trao đổi ion.

Thời gian chạy: Nhựa nam (H-R)+(M+) → (M-R)+(H+)

Nhựa âm (OH-R)+(X-) → (X-R)+(OH-)

Trong đó M+là ion kim loại và X- là anion. Quá trình tái sinh là quá trình ngược lại.

Kiểm soát thất bại của bộ chuyển đổi ion

Quy trình xử lý khử muối trao đổi ion đơn giản hơn là hệ thống khử muối phức tạp cấp một bao gồm giường nam - giường nữ. Một số hệ thống khử muối giường đôi cấp một sử dụng hệ thống đơn vị, tức là mỗi bộ hệ thống khử muối giường đôi cấp một bao gồm giường nam, (bộ khử cacbon), giường nữ mỗi bộ, trong quá trình vận hành khử muối trao đổi ion, bất kể giường nam hay giường nữ thất bại trước, đều được tái sinh đồng thời; Còn có hệ thống khử muối cấp một áp dụng quản lý mẹ, tức là giường dương và giường dương hoặc giường âm và giường âm hoạt động song song, bộ trao đổi nào mất hiệu lực thì tái sinh bộ đó.

　　1 Nguyên tắc phát hiện và kiểm soát

Thứ tự hấp phụ của nhựa nam có tính axit mạnh đối với các cation khác nhau trong nước là:

Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+； Từ đó có thể biết rằng ion kim loại Na+trong nước có khả năng hấp thụ yếu, vì vậy khi trao đổi ion các lớp hấp thụ ion khác nhau của lớp nhựa dần dần di chuyển xuống, H+. Cuối cùng được thay thế bằng các cation khác, khi lớp bảo vệ xâm nhập, rò rỉ đầu tiên là lớp thấp nhất của Na+; Do đó, việc giám sát thất bại của bộ trao đổi cation được thực hiện theo tiêu chuẩn rò rỉ natri; Phương trình phản ứng của nó là (A là cation kim loại và R là nhóm nhựa):

An++nRH=RnA+nH+

HCO3 - + H + = H2O + CO2 ↑

Thứ tự hấp phụ của nhựa âm tính kiềm mạnh đối với các anion khác nhau trong nước là:

SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。 Từ đó có thể biết rằng HSiO3- có khả năng hấp phụ yếu, vì vậy khi trao đổi ion lớp nhựa của các lớp hấp phụ ion khác nhau dần dần di chuyển xuống, OH-. được thay thế bằng các anion khác, khi lớp bảo vệ thâm nhập, đầu tiên rò rỉ là lớp thấp nhất của HSiO3-; Do đó, việc giám sát thất bại của bộ trao đổi anion được thực hiện theo tiêu chuẩn rò rỉ silicon; Phương trình phản ứng của nó là (B là anion axit và R là nhóm nhựa):

Bm-+mROH=RmB+mOH-

　　2 Ưu điểm thiết bị

(1) Chất lượng nước đầu ra tuyệt vời, giá trị pH đầu ra gần trung tính.

(2) Chất lượng nước đầu ra ổn định và thay đổi điều kiện hoạt động trong thời gian ngắn (chẳng hạn như chất lượng nước đầu vào hoặc thành phần, tốc độ dòng chảy hoạt động, v.v.) không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước đầu ra của giường trộn.

(3) Hoạt động gián đoạn có tác động nhỏ đến chất lượng nước đầu ra và thời gian cần thiết để khôi phục lại chất lượng nước trước khi ngừng hoạt động là tương đối ngắn.

(4) Chất lượng nước sản xuất tuyệt vời, độ dẫn ≤0,2us/cm

Bộ trao đổi ion chủ yếu được sử dụng để chuẩn bị nước tinh khiết và nước tinh khiết cao, chủ yếu được sử dụng cho nước cấp nồi hơi áp suất trung bình và cao; Vật liệu mới, năng lượng mới, vật liệu mới trong hóa chất, nước cho quá trình sản xuất vật liệu kim loại nhẹ, vật liệu nano, graphite FRP, vật liệu composite, v.v.