交换器再生条件的控制和计算交换器再生条件的控制和计算一、交换器的再生条件控制的原理和计算利用离子交换工艺进行水处理中，树脂的再生过程是除盐过程的逆反应，其离子反应方程式如下：根据化学反应方程式的平衡，要使树脂上的化学反应更好的向再生方向进行，主要的措施有：1）提高氢离子的浓度，2）降低钠离子的浓度。要提高氢离子的摩尔浓度就是应该提高再生液的浓度，要降低钠离子的浓度就是应该及时的除去再生下来的钠离子，也就是说要及时的除去再生废液。另外，根据等摩尔量交换的原则，要保证交换器内的有足够数量的树脂能得到再生，就必需耗用足够的再生剂量。所以要使交换器能获得满意的再生效果，在再生过程中必需控制的条件主要有：1）再生剂总用量；2）再生液的浓度；3）再生液的流速。它们对再生过程的作用分述如下：1、再生剂总用量A）作用和原理在树脂再生时，根据离子交换按等摩尔量进行的原则，需要树脂恢复多少工交容量理论上讲则必须耗用等摩尔量的再生剂，但由于离子平衡及操作中的一些原因，实际再生中需要用的再生剂量应该高于理论用量。再生时再生剂的实际用量与理论用量之比值即称为比耗。在评价再生效果时，最佳的再生效果应该是交换器有较高的工交容量的发挥而同时有较低的再生剂比耗。在不同的再生工艺中，要达到一定的再生效果，实际所用的再生剂量需要超过理论用量的比例是不同的，例如在顺流再生中，实际用量需要为理论用量的2～3.5倍，而在逆流再生中，实际用量则需为理论用量的0.5～1倍。再生时总用酸量的多少会直接影响到交换器的周期运行工交容量和酸耗。这是因为：1）再生时用酸量的多少会直接影响到树脂的再生后的工交容量的恢复。再生剂用量与再生后树脂工交容量的恢复可见图一曲线。从图中曲线可以看到当再生剂用量由0.12吨/米3增加至0.17吨/米3时，再生后树脂的工交容量可以由950摩尔/米3提高到1230摩尔/米3，相当于增加了周期制水量30%。而酸耗则由37.9提高到41.5，仅提高了9%。2）用酸量的多少会直接影响交换器的再生效果。这是因为对交换器来讲，较低的再生剂用量会使交换器的上层树脂中的一部分树脂得不到足够的再生，相当于上层树脂层的总工交容量有一部分没有得到恢复，使下一运行周期的实际工交容量降低，周期制水量减少。当适当增加再生剂用量时，会减少这部分未能得到充分再生的树脂量，因而交换器的总工交容量会增高。当然，再生剂用量对交换器的再生效果的影响只能在一定的范围内获得满意的收益，这是因为在超过这个范围后，从图看到再生剂用量对树脂工交容量的提高的影响愈来愈小；而且同时，因为再生剂用量增加到使交换器的上层树脂的再生度可以得到满足时，再任意提高再生剂用量，过量的再生剂的大量排出不仅增加了酸耗，而且还会造成对环境的污染。B）统计和计算在计算交换器树脂的再生剂比耗时，并不是单纯的用每次再生中再生剂的用量来评价的。而是以“恢复一摩尔树脂的工交容量所消耗的再生剂量”来决定的。即应根据再生后的运行周期中树脂发挥的工交容量来计算当初用酸量的效果的。例如，在再生中共耗用了A克浓度为100%的再生剂，再生后的运行周期中交换器统计的实际运行总工交容量为E，则再生剂耗应等于A/E（单位：克/摩尔）。在运行中，当改变再生剂用量A时，交换器工交容量E的改变应该要在再生后的交换器运行周期中才能进行统计和考察。运行现场对再生剂的实际用量的统计可以有多种方法：1）利用计量箱液位差进行计算耗用30%浓度再生剂重量=计量箱截面积×计量箱液位差×30%浓度再生剂密度2）利用再生剂流量进行计算耗用30%浓度再生剂重量=再生剂流量×进再生剂时间×30%浓度再生剂密度3）利用再生液的浓度进行计算耗用30%浓度再生剂重量=喷射器工作水流量×再生液浓度÷30%×进再生剂时间当采用再生液浓度进行计算时，影响计算结果的主要因素是再生液的实测浓度和进再生剂的时间。为了便于操作，再生液浓度允许有一定的控制范围，但与此同时，进再生剂的时间就必需作适当的调整。2、再生液的浓度A）作用和原理树脂的再生过程是树脂除盐交换反应的逆反应过程，要使再生反应顺利进行的必要条件是提高再生剂的浓度。...
