一、混床的基本概念
混床，顧名自義，就是混合離子交換床，是混合離子交換床的簡(jiǎn)稱(chēng)（ME），是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂混合裝填于同一交換床中，對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽(yáng)樹(shù)脂的比重比陰樹(shù)脂大，所以在混床內(nèi)陰樹(shù)脂在上陽(yáng)樹(shù)脂在下。一般陽(yáng)、陰樹(shù)脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹(shù)脂酌情考慮選擇?；齑惨卜譃轶w內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過(guò)程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)樹(shù)脂不移出設(shè)備以外，且陽(yáng)、陰樹(shù)脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，產(chǎn)水好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
二、混床的主要性能
混床離子交換是一種特殊的固體吸附過(guò)程，它是在離子交換劑的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。一般的離子交換劑是一種不溶于水的固體顆粒狀物質(zhì)，即離子交換樹(shù)脂。它能夠從電解質(zhì)溶液中吸取某種陽(yáng)離子或者陰離子，而把自身所含的另外一種帶相同電荷符號(hào)的離子等量地?fù)Q出來(lái)，并釋放到溶液中去，這就是所謂的離子交換。按照所交換離子的種類(lèi)，離子交換劑可分為陽(yáng)離子交換劑和陰離子交換劑兩大類(lèi)。
混床為深度脫鹽設(shè)備，用于制造高純水，產(chǎn)水電阻率可達(dá)10-18MΩ/CM(25C)以上。混床分為單床、雙床、拋光床，雙床可一用一備(不影響生產(chǎn)用水的連續(xù)性）；也可串聯(lián)使用，以提高產(chǎn)水水質(zhì)，有效利用樹(shù)脂的交換容量。當(dāng)生產(chǎn)用水量大時(shí)，可并聯(lián)使用，運(yùn)行相當(dāng)靈活、方便，出水電導(dǎo)率由高精度電阻率儀監(jiān)控。
混床的再生系統(tǒng)為環(huán)保型再生系統(tǒng)。高濃度酸堿通過(guò)射流器與進(jìn)水按一定的比例配制成再生溶液進(jìn)行再生，不需要酸堿泵及酸堿配制儲(chǔ)罐，防止酸霧對(duì)環(huán)境的污染。
離子交換混床系統(tǒng)以過(guò)濾、吸附、離子交換、消毒等水質(zhì)凈化單元設(shè)備為主體，加上各種相應(yīng)的輔助設(shè)備和材料，組成滿(mǎn)足各種用水要求的成套設(shè)備。處理水質(zhì)要求從簡(jiǎn)單的除鹽水到十分嚴(yán)格的超純水都能適應(yīng)，單套處理能力從0.5m3/h到250m3/h，可滿(mǎn)足幾乎所有行業(yè)的用水要求。用戶(hù)遍布全國(guó)各地及海外，水源條件千變?nèi)f化，應(yīng)用范圍包括發(fā)電、電子元器件、化工、日用化工、醫(yī)藥、食品、金屬表面處理等各種行業(yè)，用戶(hù)普遍反映質(zhì)量穩(wěn)定，信譽(yù)良好。
三、混床的工作原理
按交換情能，混床分為H/OH型混床和Na/OH型混床。
1、H/OH型混床交換原理：當(dāng)內(nèi)冷水經(jīng)過(guò)H/OH型混床時(shí)，水中的陽(yáng)離子Ca2+ 、Mg2+、Cu2+與樹(shù)脂中的交換基團(tuán)H+進(jìn)行交換
2、Na/OH型混床交換原理：當(dāng)內(nèi)冷水經(jīng)過(guò)Na/OH型混床時(shí)，水中的陽(yáng)離子Ca2+、Mg2+、Cu2+和陰離子Cl－與樹(shù)脂中的交換基團(tuán)Na+和OH－進(jìn)行交換。
在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)內(nèi)冷水的pH值和電導(dǎo)率，根據(jù)指標(biāo)的變化來(lái)調(diào)整控制2臺(tái)混床的處理水量。當(dāng)內(nèi)冷水的pH值偏低（低于7.0）時(shí)，可投運(yùn)Na/OH型混床，Na＋從RNa型樹(shù)脂中泄漏出來(lái)，相當(dāng)于產(chǎn)生了少量的NaOH，內(nèi)冷水pH值得以提高。隨著Na＋的泄漏，冷卻水電導(dǎo)率逐漸升高。當(dāng)Na＋泄漏量較大，電導(dǎo)率達(dá)到一定指標(biāo)時(shí)，關(guān)閉或減小Na/OH型混床流量，同時(shí)投運(yùn)H/OH型混床，吸收水中的Na＋，此時(shí)內(nèi)冷水的pH值會(huì)適當(dāng)降低，電導(dǎo)率也隨之降低。當(dāng)pH值低到一定值時(shí)，再增大Na/OH型混床流量或減小甚至關(guān)閉H/OH型混床，如此反復(fù)操作以達(dá)到內(nèi)冷水的各項(xiàng)指標(biāo)均合格。
四、混床的純水制備工藝
確將陰陽(yáng)樹(shù)脂按一定比例均勻混合裝在一個(gè)交換器里。為了便于混合床中陽(yáng)、陰樹(shù)脂的分層，混合床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度應(yīng)大于15％~20％，混合床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂裝填比例的原則是陰、陽(yáng)樹(shù)脂同時(shí)失效，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)不同時(shí)，其比例要隨之調(diào)整。對(duì)于鍋爐給水處理的混合床，常用的樹(shù)脂體積比為： 陰樹(shù)脂:陽(yáng)樹(shù)脂=2:1；對(duì)于凝結(jié)水處理的混合床，由于進(jìn)水中有大量氨存在，其陰樹(shù)脂:陽(yáng)樹(shù)脂=1:2。混合床的工作過(guò)程由反洗分層、再生、樹(shù)脂混合、正洗、交換運(yùn)行等操作驟組成。
1.混床的反洗分層
反洗分層是混合床運(yùn)行操作中的重要步驟之一。即向經(jīng)反洗預(yù)分離的樹(shù)脂內(nèi)加入介于兩種樹(shù)脂之間的溶液（如NaCI和NaOH溶液），使小于溶液密度的各種大小顆粒的陰樹(shù)脂浮起，而使大于溶液密度的各種大小顆粒的陽(yáng)樹(shù)脂沉于底部。
2.混床的再生
再生有三種方法。
A、 酸、堿分別流經(jīng)陽(yáng)、陰樹(shù)脂層的兩步法再生。(a)反洗分層后，從上部送入NaOH再生液再生陰樹(shù)脂，廢液從陰、陽(yáng)樹(shù)脂分界處的排液管排出，為防止堿液污染陽(yáng)樹(shù)脂，在再生同時(shí)，由底部通入清洗水通過(guò)陽(yáng)樹(shù)脂由中間排液管排出；(b)從下部通入再生陽(yáng)樹(shù)脂用的酸液，廢液同樣由分界處排液管排出，同樣為防止酸液污染陰樹(shù)脂，由上部送入清洗水通過(guò)陰樹(shù)脂層由中間排液管排出；(c)用除鹽水分別由底部和上部送入，自下而上清洗陽(yáng)樹(shù)脂層至排水酸度降至0.5mmol/L以下為止，由上而下清洗陰樹(shù)脂層至排水OH-堿度降到0.5mmol/L為止。
B、酸、堿同時(shí)流經(jīng)陽(yáng)、陰樹(shù)脂層體內(nèi)再生(a)樹(shù)脂反洗分層后，再生時(shí)，由交換器上下同時(shí)送入再生用的堿液和酸液，分別流經(jīng)陰、陽(yáng)樹(shù)脂層后，由中間排液裝置同時(shí)排出；(b)清洗水亦同樣由交換器上下送入，分別流經(jīng)陰、陽(yáng)樹(shù)脂層后，由中間排水裝置同時(shí)排出。
C、陰陽(yáng)樹(shù)脂移出體外再生：陰陽(yáng)樹(shù)脂移出體外再生法是將陰樹(shù)脂移出混合床至的陰樹(shù)脂再生罐，然后送入再生液進(jìn)行再生?；旌洗苍偕鷦┍群?，陽(yáng)樹(shù)脂一般為理論量的2倍，陰樹(shù)脂為理論量的3倍。
3.陰、陽(yáng)樹(shù)脂的混合
樹(shù)脂混合時(shí)，先使交換器中的水高出樹(shù)脂層表面100~200mm，再通入潔凈的壓縮空氣，使分層的樹(shù)脂重新混合均勻，立即快速排水，迫使整個(gè)樹(shù)脂層迅速下落，以免陰、陽(yáng)樹(shù)脂由于密度不同而在緩慢下沉?xí)r再次分層。
4.正洗
混合后的樹(shù)脂層要用除鹽水以10~20m/h的流速進(jìn)行正洗，直至出水的電導(dǎo)率和硅酸含量合格時(shí)再投入運(yùn)行。
5.交換運(yùn)行
混合床的交換運(yùn)行一般在較高的流速(一般為50~100m/h)下進(jìn)行。
五、混床的優(yōu)缺點(diǎn)
1、混床的優(yōu)點(diǎn)：出水水質(zhì)優(yōu)良和出水水質(zhì)穩(wěn)定；間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)的影響較??；交換終點(diǎn)明顯 ，利于監(jiān)督和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；設(shè)備比復(fù)床少，布置集中。
2、其混床缺點(diǎn)：樹(shù)脂交換容量的利用率低；樹(shù)脂損耗率大；對(duì)有機(jī)物污染敏感；再生操作復(fù)雜，且需時(shí)間長(zhǎng)等。
六、混床的用途與規(guī)范
混床是為配合特殊行業(yè)用高純度的用水而設(shè)計(jì)的離子交換純水處理設(shè)備，如電子、半導(dǎo)體、液晶、光學(xué)清洗、醫(yī)療、制藥、電泳涂裝等到行業(yè)都要用到高要求的超純水，而一般復(fù)床式純水機(jī)出水質(zhì)量難以達(dá)到指標(biāo)，但特別設(shè)計(jì)混合型高純水機(jī)系列產(chǎn)品就能達(dá)到很好的效果。由于通過(guò)混合離子交換后進(jìn)入水中的氯離子與氫氧離子立即生成電離度很低的水分子，混床樹(shù)脂在交換過(guò)程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯(cuò)排列，互相接角，可以看作是許多的陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂而組成的多級(jí)雙床純水機(jī)，可相當(dāng)于1000-2000級(jí)雙床。因?yàn)槭蔷鶆蚧旌希?、?yáng)離子的交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，所產(chǎn)生H+，OH-隨即合成H2O，交換反應(yīng)進(jìn)行得很*，因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于雙床式純水機(jī)多臺(tái)串聯(lián)所能達(dá)到的水質(zhì)，能制取純度相當(dāng)高的純水。
關(guān)鍵詞：混床，拋光混床，全自動(dòng)混床，純水設(shè)備，離子交換
