[科普中国]-逆流式再生

为了克服顺流再生时底层部分交换剂再生较差的缺陷，可以改用逆流再生法。逆流再生时，盐液是从交换器下部进入，上部排出。其流向和水软化运行时的流向相反。逆流再生离子交换具有出水质量高、盐耗低等明显的优越性，所以正日益被广泛地采用。1

简介逆流再生时，盐液是从交换器下部进入，上部排出。其流向和水软化运行时的流向相反。因此，盐液在流动过程中，交换器底部的交换剂总是和新鲜的盐液接触，能够得到较高的再生程度；而含反离子较多的再生液与上部失效程度较大的交换剂接触，由于离子平衡关系，仍能起还原作用，盐液就能被充分利用。但总的说来，上部的交换剂再生程度总比下部的低，这种分布情况正好与顺流再生时相反，这对交换反应很有利。因为在软化运行时，水中钙、镁离子含量随着水流向下越来越少，而越向下的交换剂的再生程度却越高，使交换反应持续进行，所以能使交换器的出水水质比较好。至于再生程度最差的上层交换剂，由于它首先与原水相接触，此时水中反离子(Na+)浓度较小，还是能进行离子交换，使这部分交换剂也得以充分利用。

在逆流再生时，由于再生液是从交换器下部进入的，因此，当再生液流速较高时，就会和反洗时一样使交换剂层产生扰动现象。这样，交换剂层上下层次就被打乱，通常称为乱层。如果发生了乱层现象，交换剂层中的交换剂不再保持有规则的层次，就失去了逆流再生的优点。1

逆流再生交换器为了防止乱层现象，逆流再生交换器在结构和运行上都有一些相应的措施。在结构上，在交换剂层的表面部分设有分布均匀的中间排水装置(图1(1-空气管；2-进水管；3-中间排水(排再生液)装置；4-出水管；5-进再生液管：6-正洗出水管；7-压层树脂))，使向上流动的再生液或冲洗水能均匀地从排水装置中排走，而不使交换剂层扰动。另外，在位于中间排水装置之上，与交换剂层面相接处，添加一层厚约150～200mm的压实层。压实层采用比树脂轻的聚苯乙烯白球(25～30目)或直接用离子交换树脂作为压实层。应该指出，作为压实层的离子交换树脂始终是处于失效状态的，因此，在运行时需防止这部分树脂进入交换层下部，否则会使交换器出水水质降低。实际上，压实层形成的压力很小，在再生液流速较高时就不能防止乱层。

在运行中，一般小型锅炉常采用低流速的逆流再生方法来防止乱层。交换剂为磺化煤时，再生或逆洗流速采有3～6m/h，树脂为1.6～2m/h。

当再生液采用较高的流速时，则应从交换器上部送入压缩空气(称顶压)，穿过压实层随同再生液一起，由中间排水装置排出。这样，由于交换器上部的压力加大，下部的水流不会窜流到上部，就可以防止交换剂乱层。但要添加空压机设备。1

逆流再生离子交换器的操作步骤(1)小反洗在交换器失效并停止运行后，首先将反洗水从中间排水装置引进，并从交换器顶部排出，以冲去运行时积聚在压实层表面及中间排水装置以上的污物。小反洗水速在12m/h以下。

(2)排水小反洗结束，待压实层的颗粒下降后，开启空气阀和再生液出口阀，放掉中间排水装置上部的水。

(3)顶压如采用压缩空气顶压时，可从交换器顶部送入压缩空气，气压维持在0.03～0.05MPa的范围内，以防止乱层。

(4)进再生液在顶压情况下，可将再生液以3～6m/h的流速从交换器下部送入，随同适量的空气从中间排水装置排出。无顶压时，就采用低流速送入再生液。

(5)逆流冲洗当再生液进完后，在有顶压的情况下，将逆洗水从交换器下部送入，进行逆流冲洗；逆流水的流速仍保持3～6m/h；并应采用质量较好的水，不然会影响底部交换剂的再生程度。逆流冲洗的时间一般为30～40min。无顶压时，冲洗速度与低流速再生时的流速相同。

(6)小反洗停止逆流冲洗和顶压，放尽交换器内的剩余空气，然后如(1)的操作程序进行小反洗，将压实层部分的剩余再生液洗尽。

(7)正洗最后，用水由上而下进行正洗，正洗流速为15～20m/h，直至出水符合给水标准，即可投入运行。

一般逆流再生离子交换器在运行20个或更多周期后，进行一次大反洗，反洗流速为18～20m/h，时间约为15～20min，以除去交换剂层中的污物和破碎的交换剂颗粒。大反洗是从底部进水，废水由交换器顶部排水门放掉。由于大反洗松动了整个交换剂层，所以大反洗后第一次再生时，再生剂耗量应加大0.5～1倍以上。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学