在離子交換水處理系統(tǒng)中，往往將再生全過程的水都作為廢液排放，此時(shí)排出的廢酸、堿濃度均小于1%。在中等原水水質(zhì)情況下，廢酸、廢堿量約各占處理水量的5%-l0%。在一級(jí)除鹽系統(tǒng)，將置換排出的再生液作為另一臺(tái)陽交換器的預(yù)再生，同樣在順流再生的陰交換器中，在將置換排出的再生堿液作為另一樣在順流再生的陰交換器中

離子交換器水質(zhì)要求

為了防止樹脂污染，進(jìn)人離子交換器處理的原水水質(zhì)應(yīng)符合 表3-39要求。

強(qiáng)堿陰樹脂在運(yùn)行中易被原水中的有機(jī)物和陽離子交換樹脂的氧化降解產(chǎn)物污染。有機(jī)物對強(qiáng)堿陰樹脂污染程度與有機(jī)物的含量及種類有關(guān)，也與水中有機(jī)物和總陰離子的比值有關(guān)。水處理系統(tǒng)是否需要有除有機(jī)物措施可采用A值指標(biāo)或圖3-27來判斷。

耗氧量指標(biāo)是27，KMn04作氧化劑，氧化4h測得的O2值。

A＜0.004，不用除有機(jī)物措施。

A=0. 004~0. 008，復(fù)床系統(tǒng)中采用大孔樹脂。

A=0. 008~0. 001 5，用活性炭或C1型樹脂預(yù)處理。

A>0. 015采用加氯氧化分解和活性炭吸附處理。

例如設(shè)計(jì)水質(zhì)A為

A=【耗氧量Mg02 /L】/【總陰離子量mg/L】=0. 016 3>0. 015

因此，在澄清池出水投加氧化劑的基礎(chǔ)上，還需增加活性炭吸附處理。

二、硬水軟化

(一)鈉離子交換系統(tǒng)

圖(a)為原水與鈉離子交換器出水按比例混合，適用于對硬度要求不高的用戶。

圖 (b)為級(jí)鈉離子交換器出水硬度達(dá)不到要求時(shí)，可串聯(lián)第二級(jí)鈉離子交換器構(gòu)成二級(jí)鈉離子交換系統(tǒng)。級(jí)鈉離子交換器可采用順流再生或逆流再生;采用逆流再生出水水質(zhì)可達(dá)到二級(jí)出水水質(zhì)，因此通常不設(shè)置二級(jí)鈉離子交換器。二級(jí)鈉離子交換器的交換劑層高度在1. 2~1. 5m左右，流速小于50m/h，采用順流再生。

(二)鈉離子交換系統(tǒng)工藝數(shù)據(jù)(見表3-40)

三、脫堿

對于高堿度(如堿度大于2mmol/L)的原水，若只進(jìn)行Na離子軟化處理作為蒸汽鍋爐給水時(shí)，在高溫下發(fā)生如下分解和水解反應(yīng)

2NaHC03==Na2C03 + CO2+H20

Na2 C03+H20=2NaOH+C02+H20

發(fā)生上述反應(yīng)后，將導(dǎo)致鍋爐水中游離OH-增加，總堿度升高。蒸汽中COZ濃度增加，造成蒸汽和冷凝水系統(tǒng)的酸腐蝕和鍋水系統(tǒng)中的堿腐蝕。低壓力鍋爐需要按照補(bǔ)充水率計(jì)算鍋爐連續(xù)排污率(蒸汽壓力小于或等于它2. 5MPa時(shí)，鍋爐排污率不宜大于10%蒸汽壓力大于2. 5 MPa時(shí)，鍋爐排污率不宜大于5%及校核相對堿度(NaOH/溶解固形不大于0. 2)，以防止鍋爐金屬苛性脆化。鈉離子交換加酸后，水中中性鹽增加對維持相對堿度不大于o.2有利。因此，對高硬度、高堿度的原水，必須考慮軟化與脫堿處理相結(jié)合，提高鍋爐運(yùn)行的性、經(jīng)濟(jì)性。

脫堿的水處理方法主要有鈉離子交換加酸系統(tǒng)、并聯(lián)H-Na離子交換系統(tǒng)和串聯(lián)H-Na離子交換系統(tǒng)。不論采用那種系終，在系統(tǒng)后應(yīng)通過鈉離子交換器(或級(jí)鈉離子交換器)，當(dāng)pH值偏低時(shí)，鈉離子交換器可起緩沖作用，吸收進(jìn)水中若干H+;當(dāng)pH值偏高時(shí)，會(huì)放出H十。在鈉離子交換器中的反應(yīng)情況如下：

RNa+H2CO3RH+NaHCO3

RH+NaHC03RNa+H20 +CO2

離子交換脫堿系統(tǒng)使用條件見表3-41。

(一)鈉離子交換加酸系統(tǒng)

鈉離子交換加酸系統(tǒng)如圖3-29所示，其反應(yīng)式為

2NaHC03+H2 S04 = Na2S04 + 2 CO2+2H20

以加酸量控制所需要的堿度，一般保持殘留堿度大于0. 5mmol/L。

加酸時(shí)硫酸需要通過混合器與軟水充分混合。混合后產(chǎn)生的游離COZ按照降低1mmol/LHC03堿度產(chǎn)生CO2 44mg/L計(jì)算，并通過除碳器去除。對應(yīng)于加1mmol/L硫酸溶解固形物增加49mg/L。

(二)并聯(lián)氛鈉離子交換系統(tǒng)(見圖3-30)

H-Na并列離子交換系統(tǒng)適用于堿度高的原水。原水經(jīng)氫、鈉離子交換后出水的中和反應(yīng)為

2NaHC03 + H2so4Na2 S04+2H2O+2C02

NaHC03+HClNaCl+H20+CO2

原水中和混合后產(chǎn)生的CO2可通過除碳器去除。為了保證中和后不產(chǎn)生配性水應(yīng)使中和混合后的水保持一定的殘留堿度，使進(jìn)入氫、鈉離子交換水量保持一定的比例。

(三)串聯(lián)氫鈉離子交換系統(tǒng)

1.強(qiáng)酸氫一鈉離子交換系統(tǒng)(見圖3-31)

是將原水分成兩部分，一部分進(jìn)人H交換器，另一部分旁路與H交換器出水混合，使H交換器出水中的酸度與另一部分原水中堿度發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)生的CO2通過除碳器去除，除碳后的水進(jìn)人水箱再由泵