双层床的定义与特点


什么叫双层床?
双层床是一种固定离子交换床。它是把密度和粒径都经过选择的强型树脂和弱型树脂放在同一交换床中,利用弱型树脂和强型树脂的湿真密度的不同,在水溶液中自然分层,弱型树脂密度小,在上面,强型树脂密度大在下面。
由弱酸型树脂和强酸型树脂组成的双层床叫阳双层床,由弱碱型树脂和强碱型树脂组成的双层床叫阴双层床。
双层床在运行时,水是自上而下流动(顺流运行)。而在再生时,再生液自下而上地通过交换层树脂(逆流再生)。由于双层床采用的是逆流再生方式,所以再生过程中必须采取顶压设施(风顶压或水顶压),弱型树脂的顶部要装压实层。
在水处理工艺中,一般可将阳双层床和阴双层床组成化学除盐工艺,也可以单独使用。

双层床有什么特点?
双层床有如下特点:
①再生比耗低。由于双层床采用了弱型树脂,而弱型树脂可以用废酸(碱)液再生。生产实践表明:对于弱型树脂,不论新旧,只要再生比耗为1.O~1.2,即可使弱型树脂的再生度达到80%~90%,得以基本彻底再生。所以双层床的比耗是很低的,见表4—30所示。
②强型树脂可用数倍于理论剂量的再生剂对流再生,出水水质明显提高。为了说明问题,先假定某双层床的弱、强树脂的体积比为1:1。整个床层用理论剂量(即比耗为1.O)来再生。
由于再生剂首先通过强型树脂层。在阳双层床中,一般001×7强酸阳树脂的工作交换容量为1000mol/m,而111弱酸阳树脂的工作交换容量为2000mol/m,故全部通过强型树脂层的再生酸量为理论剂量的3.O倍。即对001×7阳树脂而言,其再生比耗为3.O,用酸量可高达109.5g/mol(用HCl再生),既使保持这样高的再生比耗,就整个阳双层床而言,它的再生比耗仍维持在1.O这样一个水平。
同样,对阴双层床而言,如果强、弱型树脂的体积比为1:1,201×7强碱阴树脂的工作交换容量为400mol/m。而D301.弱碱阴树脂的工作交换容量为800mol/m。整个阴双层床用理论剂量再生,对强碱阴树脂而言,它的比耗为3.O,用碱量可达120g/m01.(用NaOH再生)。
所以双层床工艺对于其中的强型树脂(强酸型、强碱型)来讲,可以在相当高的比耗再生中获得较好的再生度,工作交换容量、出水水质都可达到一个较好的水平。
③整个床层再生采用较为先进的逆流再生工艺。
④有利于防止有机物污染。弱型树脂,特别是弱碱阴树脂抗有机物污染能力较强。如果采用弱碱和强碱性树脂组成阴双层床,由于弱碱树脂对有机物有较好的吸收(交换床运行时)和解吸(交换床再生时)作用,因而可以较好地减缓有机物对强碱性阴树脂的污染。
⑤易混层”。尽管双层床树脂的密度和粒度都经过严格的挑选(强型树脂必须使用双层床专用树脂)。但使用一段时间后,由于污染、磨损和破碎,强型树脂的粒径变小,弱型树脂的密度增大,造成两种树脂混层。双层床树脂的混层将严重影响双层床出水水质和周期制水量。
⑥操作复杂。
⑦对水质适应性差。由于双层床中强、弱树脂的配比与进水水质及组成有直接关系,进水水质变化将直接影响双层床的技术经济效果。因此双层床不适于进水水质变化幅度较大的场合。