纯水系统前处理脱盐工艺——离子交换

离子交换塔 

EDI 

2B3T 示意图

1.阳床：主要用于去除水中阳离子（如钙、镁、钠、钾…等）阳离子交换树脂分为弱阳离子交换树脂与强阳离子交换树脂，其中：
弱阳离子交换树脂在pH＞4.2时，对水中的二价以上离子有很好的选择性，H型状态下，如果水中碱度高（如OH-多，或者HCO3-多的时候）吸附水中的一价阳离子，可减轻强阳运行负荷（降低系统设备成本），由于其容易再生的特性，可以防止强阳铁中毒。其离子交换选择顺序为Ba2+ > Ca2+ > Mg2+> Na+ > H+；

强阳离子交换树脂由于其选择性，能吸附水中所有电离了的阳离子，保证最终出水的Na离子水平到极低的程度。其交换顺序:Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>H+ ，当树脂塔运行至终点时，需要对其进行再生，再生溶液一般采用3%-5%的HCl溶液。

阳离子交换树脂

2.DG:脱碳塔，由于水中的阳离子通过阳离子交换树脂时被交换剂所吸附，而交换剂上的氢离子被置换到水中，并且和水中的阴离子生成相应的无机酸。

当原水经过阳离子交换塔后，水中的碳酸在低PH时大都以二氧化碳的形式存在，然后利用二氧化碳去除塔将水中的二氧化碳去除，从而减轻阴离子交换塔的负担。
【注：脱碳塔的填料为空心球，主要作用为增大接触面积，提高脱碳效率

脱碳 示意图

3.阴床:主要用于去除水中阴离子（如Cl-、CO32-、SO42-等）分为弱阴离子交换树脂与强阴离子交换树脂，其中：

弱阴离子交换树脂能够后吸附水中所有电离的阴离子（除硅外），孔道的特殊性也会吸附部分大分子的有机物，由于其十分容易再生，且工作交换容量大，可以减轻强阴的压力，同时降低系统硬件成本。
强阴离子交换树脂能够去除水中的所有的阴离子，以及电离了的二氧化硅和水中几乎所有有机物。其离子交换选择顺序为SO42->NO3->HSO4->Cl->HCO3->OH-，当树脂塔运行至终点时，需要对其进行再生，再生溶液一般采用浓度为3%-5%的NaOH溶液

阴离子交换树脂

2B3T技术特点

1、 建制成本低，因其对原水水质要求不高，进水无需对其进行软化处理即可获得稳定的出水水质，出水电导率一般在0.2-0.5us/cm

2、 吨水成本较低，并且对TOC以及二氧化硅、硼等离子都具有优秀的脱除能力

具有再生能力，装置简单

缺点

1、 树脂更换周期较短，正常情况每3年会进行更换，维护成本较高，且废弃树脂属于危废，后续处置费用较高

2、 树脂的再生废液为强酸、强碱性溶液，需要进一步处理.

因其不断的再生与冲洗，树脂崩解的碎片会造成水中颗粒的增加

EDI工作示意图

技术特点

1、无需酸碱再生：2B3T需要用化学药品酸碱再生，而EDI则消除了这些有害物质的处理和繁重的工作，保护了环境。

2、连续、简单的操作：在混床中由于每次再生和水质量的变化，使操作过程变得复杂，而EDI的产水过程是稳定的连续的，产水水质是恒定的，没有复杂的操作程序，操作大大简便化。

3、降低了安装的要求：EDI系统与2B3T相比，有较小的体积，它采用积木式结构，可依据场地的高度和窨灵活地构造。模块化的设计，使EDI在生产工作时能方便维护。

缺点

1、 与2B3T技术相比，初期设备投资较大，EDI对进水要求非常严格，预处理工艺复杂，原水进入EDI系统之前为了防止污染树脂和膜，以及膜面结垢，保护膜性能，应先经过滤、吸附、软化等预处理。

2、 要求严格的管理程序和多重保护措施，尽量在自动化程序下运行。