② 混 合 离 子 交 换 器 年 回 收 水 量 约 １６ １２８ ｍ３，
表 ４ 混合离子交换器再生时各步骤及耗水量
序号 １ ２
３
４ ５ ６ ７ ８
操作步骤
反洗分层 酸预喷射 碱预喷射 酸再生液喷射 碱再生液喷射
酸置换 碱置换 正洗（ 阴树脂）
正洗 最终正洗 备用床投产前排水
流速 ／ （ ｍ·ｈ－１）
Ｖｏｌ ． ３７ Ｎｏ ． ４ Ａｕｇ．， ２００６
ｍ３ ／次。 ② 再生回收水量 １９．７１ ｍ３ ／次。再生（ 大反洗后
再生除外） 可 剩 余 回 收 水 量 ８．６９ ｍ３ ／次 ， 将 这 部 分 回收水储存调节供再生使用， 富余的回收水可送回 系统制水。
③ 本 软 化 水 系 统 可 回 收 水 量 约 １３ ００９ ｍ３ ／ａ。 再生耗用回收水量约 ８ ０１５ ｍ３ ／ａ（ 其中大反洗后再 生耗用回收水量约 １ ４００ ｍ３ ／ａ） ， 富余回收水量 约 为 ４ ９９４ ｍ３ ／ａ。
李学志， 张英才： 离子交换器再生水回收及利用
② 正常运行时再生需耗水量 １３９．２５ ｍ３ ／次， 其 中 耗 用 回 收 水 量 ３３．２７ ｍ３ ／次 。 十 几 个 周 期 后 进 行 大反洗， 大反洗后要增加 ５０％ 的再生剂， 再生耗 水量 １６５．５ ｍ３ ／次， 其中耗回收水量 ５９．５２ ｍ３ ／次。
·４９·
１
小反洗
１０
１５ １７．６６
２
大反洗
１０
１５
１７．６６
３
预喷射
３．７９ １
０．４５
再生液喷射
３．７９
４
再生液喷射（ 大反洗后） ３．７９
２５．２１ ３７．８２
１１．２７ １６．９０
５
置换
３．７９ ３０
１３．４１
６
小正洗
１０
１０ １１．７８
７
正洗（ 排放）
１５
１０ １７．６６
８
正洗（ 回收水）
１５
２５ ４４．１６
阳离子交换器
阴离子交换器 除二氧化碳塔
混合离子交换器
排水 顶压用压缩空气
原水 除盐水 混合用压缩空气
回用水泵
回用水箱
中间水站 中间水泵
大反洗水泵 阳床用酸 计量槽
阳床用碱 计量槽
混床用碱 计量槽
混床用酸计量槽
再生水泵
图 ２ 除盐水处理流程
以产水量 ４００ ｍ３ ／ｈ 的 二 级 除 盐 水 系 统 为 例 分 析再生时各步骤耗水情况。设备和运行条件如下：
８．１８
再生耗用回收水量约 １０ ５３６ ｍ３ ／ａ。 ３ 系统回收水量平衡
以除盐水系统为例： ① 系统运行大反洗按 每 １１ 个 周 期 进 行 一 次 ， 再生剂增加 ５０％。 ② 系统回收正洗水量： 阴离子交换器 １０１ ６８４ ｍ３ ／ａ， 混 合 离 子 交 换 器 １６ １２８ ｍ３ ／ａ， 系 统 回 收 水 量 １１７ ８１２ ｍ３ ／ａ。 ③ 系统再生耗用的回收水量： 阳离子交换器 ６０ ４１８ ｍ３ ／ａ； 阴 离 子 交 换 器 ４４ ８１０ ｍ３ ／ａ； 混 合 离 子 交 换 器 １０ ５３６ ｍ３ ／ａ； 系 统 耗 回 收 水 量 １１５ ７６４ ｍ３ ／ａ。 ④ 系统回收水量平衡： 年富余回收水量 ２ ０４８ ｍ３ ／ａ。 ４ 经济效益估算 由于采用回收水配制再生液和反洗交换器， 节 省了大量成品软化水或除盐水， 同时也节省了大量 再生剂。以 产 水 量 ４００ ｍ３ ／ｈ 的 二 级 除 盐 水 系 统 为 例 ， 可 节 省 ３１％ 的 ＨＣｌ 约 １２７ ｍ３ ／ａ（ １４７ ｔ ／ａ） ； 节 省 ３０％ 的 ＮａＯＨ 约 ４０ ｍ３ ／ａ（ ５３ ｔ ／ａ） ； 年 节 省 费 用 约 １２１ 万元。由于增加回收水箱、回用水泵、管道 系统和控制系统等建设投资约 １６０ 万元， 初步估算 在 １ 年半内可得到补偿。
① 阳离子交换器和阴离子交换器均为 Φ３ ｍ （ ３ 用 １ 备） ， 树脂装填高度 ２．４ ｍ。阳离子交换树 脂 再 生 采 用 ３１％ 的 ＨＣｌ 溶 液 经 喷 射 器 配 制 成 ４％ 的再生液进入离子交换器， 再生剂流速 ５ ｍ／ｈ； 阴 离子交换树脂再生采用 ３０％ 的 ＮａＯＨ 溶液经喷射 器配制成 ２％ 的再生液进入离子交换器， 再生剂流 速 ４ ｍ ／ｈ。交换器的工作周期均为 １５ ｈ。
② 混合离子交换器 Φ２．５ ｍ（ ２ 用 １ 备） ， 阳离 子交换树脂装填高度 ０．５ ｍ， 阴离子交换树脂装填 高 度 １ ｍ。 阳 、 阴 离 子 交 换 树 脂 的 再 生 分 别 采 用 ３１％ 的 ＨＣｌ、３０％ 的 ＮａＯＨ 溶 液 经 喷 射 器 配 制 成 ４％ 的再生液进入离子交换器， 再生剂流速 ４ ｍ ／ｈ。 再生采用对流方式。工作周期为 ６１ ｈ， 以阴离子交 换树脂计算确定。
ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ
工业用水与废水
Ｖｏｌ ． ３７ Ｎｏ ． ４ Ａｕｇ．， ２００６
离英才
（ 中国纺织工业设计院， 北京 １０００３７）
摘要： 在离子交换法制备软化水、除盐水的生产中， 再生离子交换树脂时要排出大量的废水， 在排出废水中 的正洗水为含有少量再生剂的不合格水， 通常做法是作为生产废水排弃。文章提出的回收正洗水作为再生用水的 技术方案， 可节省成品水耗量和再生剂耗量， 以产水量为 １００ ｍ３ ／ｈ 的一级钠离子交换法制备软化水为例， 年节约 费用 ６．６ 万元； 以产水量为 ４００ ｍ３ ／ｈ 的二级除盐水为例， 年节约费用 １２１ 万元。
本软化水系统利用回收水再生钠离子交换器可 节省成品软化水 ８ ０１５ ｍ３ ／ａ， 同时可节省工业用食 盐约 ２．６ ｔ ／ａ， 折算费用约 ６．６ 万元 ／ａ， 并减少废水 的排放量。 ２ 除盐水系统
以逆流再生固定床阳、阴离子交换器和体内再 生混合离子交换器为例， 除盐水处理流程采用阳离 子交换→除 ＣＯ２ 塔→阴离子交换→混合离子交换， 见图 ２。
③ 阳离子交 换 器 再 生 耗 用 回 收 水 量 约 ６０ ４１８ ｍ３ ／ａ（ 其中用于大反洗后约 ９ １６８ ｍ３ ／ａ） 。 ２．２ 阴离子交换器再生时各步骤及耗水量
阴离子交换器再生时各步骤及耗水量见表 ３。
表 ３ 阴离子交换器再生时各步骤及耗水量
序号
操作步骤
流速 ／ 时间 ／ 耗阳床出 耗回收 （ ｍ·ｈ－１） ｍｉｎ 水量 ／ｍ３ 水量 ／ｍ３
１０ ３．５３ ３．６９ ３．５３ ３．６９ ３．５３ ３．６９ ２０ ２０ ２０ ２０
时间 ／ 耗阴床出 耗回收 ｍｉｎ 水量 ／ｍ３ 水量 ／ｍ３
１５
１２．２７
１
０．２９
１
０．３０
１４．１１
４．０７
２１．５７
６．５１
２７．４６
７．９２
２０
６．０４
３０ ４９．０６
２０ ３２．７１
３０ ４９．０６
５
５．６０
４
再生液喷射（ 大反洗后） ４．１３ ４７．９４
８．３９
５
置换
４．１３ ３０
５．２５
６
小正洗
１０
１０ ４．２４
７
正洗（ 排放）
１５
７
４．４５
８
正洗（ 回收水）
１５
２３ １４．６２
９ 备用床投产前排水
１５
８
５．０９
１．１ 回收水和耗水量情况分析 ① 正常运行时再生需耗水量 ４１．５４ ｍ３ ／次， 其
关键词： 软化水； 除盐水； 再生； 回收水 中图分类号： ＴＱ０８５ 文献标识码： Ｂ 文章编号： "１００９ － ２４５５（ ２００６） ０４ － ００４７ － ０３
离子交换法制备软化水、除盐水广泛应用于电 力、石化、纺织、医药等行业。当离子交换器工作 周期到终点时， 离子交换树脂失效， 需要对离子交 换树脂进行再生处理。再生离子交换树脂时要排出 大量的废水， 在排出的废水中正洗水为含有少量再 生剂的不合格水， 通常的做法是将这部分水作为生 产废水排弃。如果在离子交换系统中增加一个回收 系统， 将正洗水收集起来作为再生用水， 可节省配 制再生液所需的成品水量， 并同时可节省制备成品 水所需耗用的再生剂。再生使用不完的回收水可送 回系统中重新制水。回收系统由切换阀、管道、回 用水箱和回用水泵组成。下面分别讨论软化水系统 和除盐水系统再生时正洗水的回收和利用。 １ 软化水系统
流程为例分析再生时各步骤的耗水情况。设备和运 行条件如下：
① 钠离子交换器 Φ １．８ ｍ（ ２ 用 １ 备） ， 树脂装 填高度 １．８ ｍ。
② 采 用 逆 流 再 生 ， 再 生 时 由 ２５％ 的 ＮａＣｌ 饱 和溶液经喷射器配制成 ５％ 的再生液进入钠离子交 换器， 再生剂流速 ５ ｍ／ｈ。
中 耗 用 回 收 水 量 １１．０２ ｍ３ ／次 。 十 几 个 周 期 后 需 要 进行大反洗， 大反洗后要增加 ５０％ 的再生剂， 再 生 耗 水 量 ５３．８８ ｍ３ ／次 ， 其 中 耗 用 回 收 水 量 ２３．３６
·４７·
ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ
工业用水与废水
作 者 简 介 ： 李 学 志 （ １９５４－ ） ， 男 ， 山 东 城 武 人 ， 给 水 排 水 专 业 总 工 ， （ 电 话 ） ０１０ － ６８３９５２４４ （ 电 子 邮 箱 ） ｌｉｘｕｅｚｈｉ＠ｃｔｉｅｉ．ｃｏｍ； 张 英 才 （ １９３７－ ） ， 男 ， 湖 南 炎 陵 人 ， 院 技 术 顾 问 ， （ 电 话 ） ０１０－ ６８３９５２４９ （ 电子邮箱） ｚｈａｎｇｙｉｎｇｃａｉ＠ｃｔｉｅｉ．ｃｏｍ。
２．１ 阳离子交换器再生时各步骤及耗水量 阳离子交换器再生时各步骤及耗水量见表 ２。