摘要：混合离子交换器的运用是水处理系统中的一个重要处理步骤。混合离子交换器（简称混床）是电厂水处理的主要技术之一，具有水资源处理效果好、处理成本低等优势，是锅炉补给水处理的最后一道关口。当然混合离子交换器目前也存在着自身的优点与不足，在现有的混合离子交换器基础之上进行调整和改进，并且最大限度地保证混合离子交换器技术得到合理运用，对其实际应用中的技术控制要点进行归纳整合，以提升水资源处理效率，全面发挥混合离子交换器技术优势的目的。
关键词：电厂化学；混合离子交换器；技术控制要点
0引言
当前科技不断进步，人们的环保意识也与日俱增，面对水处理的再生排水量大、环境污染严重等问题，我们不再束手无策。电力生产是当代社会发展的主导产业，与工业、轻工业、以及农业都有着密切联系。目前，国内电力产业的发展基本实现了新技术、多领域的开发趋向。本文将过对混合离子交换器进行介绍，重点分析混合离子交换器的工作原理、优缺点以及混合离子交换器的合理运用。
1混合离子交换器的设计原理
混合离子交换器又称为混床。它是阳、阴两种离子交换树脂混合在同一个离子交换器内从而进行阳离子与阴离子之间的交换的一种设备。混床混合离子处理单元一般按照2:1的比例放入阴/阳离子交换树脂，当出水水质达到规定的控制指标时判断为失效状态，然后通过阴阳树脂分离、酸碱再生、阴阳树脂混合等再生环节恢复为备用状态。离子交换设备的运行和再生技术成熟，出水水质好，运行安全可靠性强,容易实现自动化控制，广泛应用于电力企业。混合离子交换器的结构如图1所示。
2离子交换树脂的工作原理
2.1离子交换的基本原理
离子交换是由离子交换剂在电解质溶液中进行的。离子交换剂即离子交换树脂，它是一种固体颗粒状物质，是不溶于水的。离子交换树脂能够从电解质溶液中吸附阳离子或阴离子，并且把自身所含的另外一种带相同电荷符号的离子等量地交换出来，并释放到溶液中去，离子交换就是一种特定固体吸附和交换的过程。阳离子交换剂和阴离子交换剂是两种交换离子的种类。离子交换反应是可逆的，逆反应即为再生。离子交换不只在交换剂颗粒表面进行，而且在整个交换剂体内进行。
2.2离子交换树脂的再生原理
离子交换树脂的优势是失效以后通过再生方法还可以恢复原有的工作状态，以便树脂能够反复利用，从而提高了离子交换树脂的利用率，降低了使用离子交换树脂的成本。离子交换树脂的再生其实是一种交换的逆过程。通过让工作失效恢复原有的工作状态的一种过程。
2.3离子交换树脂的再生方法
离子交换树脂是一种反应性高分子电解质，具有立体网状交联结构，一部分是支撑整个化合物的高分子母体骨架，另一部分是可离解的活性基团。活性基团与高分子骨架结合不能自由移动，而其离解出来带电离子，却能在树脂四周薄层内自由移动，形成了母体骨架上活性基团与已离解的离子相互共同构成的双电层结构，这些离子在母体骨架附近自由移动，可与外来的同电性离子相互交换。混合离子交换器有两种再生方法：①分步再生；②同步再生。分步再生相对于同步再生来说，操作步骤会比较繁琐，且要花费的时间比较长，具体就是将阴、阳树脂分层后分别进行酸碱处理。而同步再生是同时把酸碱液引入阴阳树脂层进行再生。电厂化学里面通常采用同步再生法。
2.4影响树脂再生的因素
由于混合离子交换器的运行周期受到树脂再生好坏的影响，所以关于树脂的再生问题也是一个值得研究的问题。要取得树脂再生研究成果，就必须从影响树脂再生的因素着手。影响树脂再生的因素是多方面的，比如再生剂的浓度、流量、温度、流速以及纯度等等。所以在再生剂的浓度、流量、流速、纯度等方面控制得好，那么树脂的再生将会取得更佳的效果。总的再生剂的用量需要根据再生剂的耗损量以及树脂的工作交换容量进行算量。
3电厂化学混合离子交换器合理运行的时间段控制法
3.1夏秋季用水情况
夏秋季供水的进水温度通常在20—25℃。混床进水口的电导率在0.5-3μs/cm之间（阴床出水），混床出水电导率一般在0.05-0.08μs/cm之间，进水与出水能够实现纯水值变化。受此影响，阴床出水电导率有所上升，但混床出水电导率变化不大。
3.2冬春季用水情况
冬春季供水的进水温度通常在5—15℃。随着地表水流量的大幅度减少，有机物含量增加，阴床运行周期缩短，出水水质变差。混床进水口的电导率在1.5-3.5μs/cm之间（阴床出水），混床出水电导率一般在0.08-0.12μs/cm之间，水质处理效果变差。当冬季供水温度低于5℃的情况时，阴床出水的电导率会再次增加，在2-3.5μs/cm之间，而混床出水的电导率则在0.1-0.15μs/cm之间。因此，冬季水处理处理时应注意低温环境中混床出水电导率的调节。
4混合离子交换器的合理运用技术
4.1混合离子交换器的运用在电厂化学中的重要作用电厂的化学废水有经常性废水和非经常性废水两种。化学水处理在电厂中处于十分重要的地位。如果补给水水质不好会导致电厂的设备出现各种问题，比如热量设备容易产生结垢、腐蚀甚至是爆管事故，过热器和汽轮机容易产生积盐而导致汽轮机出力作用降低甚至停机现象。对水进行适当的净化处理和对汽水质量的必要监督会极大程度上减少。
4.2混合离子交换器技术在电厂化学中的合理运用
首先混合离子交换器本身的质量必须达到国家各项技术指标的要求，且电厂所购入的混合离子交换器必须符合且满足电厂水处理系统量的要求。
混合离子交换器操作的人员必须熟悉混合离子交换器设备的性能，摸透混合离子交换器的各个工作原理，这是因为混合离子交换器的运行周期会受到树脂再生好坏的影响，而影响树脂再生的因素有再生剂的浓度、流量、温度、流速以及纯度等，因此为保障混合离子交换器各个工作环节能以最佳的方式进行，相关的工作人员必须具备过硬的专业知识和操作技能。
5结束语
综上所述，电厂化学中混合离子交换器的合理运用技术离不开混合离子交换器的工作原理，对电厂化学水处理混床合理运行的技术控制探讨的探究，是现代化工生产技术实践中优化的代表。因此，电厂要让混合离子交换器的合理运用技术得到保障，最基本的是要保障设备的性能，为了充分发挥混床运行周期长，出水水质稳定，运行成本低的优势，也需注意混床在不同季节的不同控制和辅助控制要点的把握，实现水资源处理的综合应用。
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论文作者:党立森
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/11
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