高流速双室床的技术性能与应用效果

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面, 使孔隙率变小, 这时树脂的水头损失可以用 Is v 经验公式计算[: e [ 3 ]
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弱树脂装填位置与双室浮动床刚好相反, 强型树脂 在下室, 弱型树脂在上室. 相应地, 它的运行和再生 流向也与双室浮动床相反: 运行时水流自上而下, 再生时再生液自 下而上. 它与双室浮动床的显著不 同是上部进水分配装置和再生液排放装置合二为 一, 为子母管式( 这一点许多书籍中表达都有错误, 将两者分开)底部排水装置和再生液分配装置合 ; 二为一, 为弯形多孔板和石英砂垫层. 双室床的结 构示意图见图 1 .
武汉大学学报( 工学版)
20 03
使用 .
另一个普遍存在的问题是流速较低, 很多单位
设计的双室床运行流速只有 2 m h 而我院设计 0 . / 的双室床最大流速 目前可达 4 m h这大大突破 0 , /
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近年来, 笔者对双室床的理论和实践成果进行 了 系统的总结, 并对双室床工艺进行了改进, 这些 研究成果于20 年发表在国际权威的 02 水处理期刊 录, 这表明中国人发明的双室床得到了国际水处理 学术界的肯定, 双室床已被广泛应用, 但由于它没有定型产 品, 相互间不能套用, 它的高度, 直径和强弱树脂比 例确定, 因此国内 有些单位虽然已 应 用了双室床, 但由于对双室床技术还没有完全掌握 和了解, 设计, 制造或运行不合理, 实际运行效果并
高流速双室床的技术性能及应用效果
田文华
( 西北电力试验研究院, 西安 705 陕西 1 4 0
摘要: 论 析 理 分 表明,过 树脂的 通 增大 粒径和应用 惰性白 球等措施, 将双室床的 可 运行流速提高至4 mh 0 以 /
上. 与双室浮动床, 双层床和复床相比, 高流速双室床具有设备简单, 运行方便, 稳定可靠, 用水耗低, 自 树脂补充 率低等优势. 实际工程运行结果表明, 双室床的流速可达4 r 经济效益十分显著. 0 , / h
式中: f为运行初期水头损失; 为水的动力粘 h. , u l
度系 ;为滤 . 空隙 ;为 体 度;为 数; u 速;为 率; 液 密 g p
重力加速度;. d为滤料的当量粒径; 为滤层高度. L
将式() 1变形, 可得运行流速的表达式为
了《 火力发电厂化学设计技术规程》D 56 - (UT 8 0 1 6中双室床的最大流速为 3 mh 9) 9 0 的限制. / 为了 与早期的双室床区别, 笔者称它为高流速双室床.
双头水帽
多孔板
惰性 自球 强型树脂
3 提高双室床运行流速的方法
31 增大树脂粒径 . 以往在选用双室床所用树脂时对粒径并没有 特殊要求, 一般选用普通树脂, 粒径范围为 035 12 m , .1一 . m平均粒径约为 04 一 . n . 5 . 06 r 0 0 m 而浮动床则采用专用树脂, 要求的树脂粒径较大, 如江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的浮动 床专用树脂粒径范围一般为04 一 . m平均 . 1 5 , 5 2m 粒径约为05一 . m . . 07 m 根据式()运行流速与 0 5 2, 树脂粒径的平方成正比, 因此在其他条件相同时, 若将双室床的树脂平均粒径由04 一 . m增 . 06 m 0 0
关 词 映 室; 浮曳 层 运阻; 除 键 二 v床 室动 双参 行力 学盐 面 双 化
中 分类号: 0 图 T8 Q 5 文献标识码: A
Pr r acs i - l i dul c m e a br e om ne o h hv o t ob - f f e cy e h g bd i apctn e s e ad plao e c n t s i i f t f
第3 卷 第 3 期 6 B
20 年 1 月 03 2
武汉大学学报( 工学版)
Eg e i J r l hn vsy ni en on oWua Ui rt n rg a f u n ei
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文章编号: 7 一 8 ( 0) 一 6 一 5 1 1 8 42 33 1 0 6 4 0 B 9
本文对提高双室床运行流速的方法进行了探讨, 总 结了高流速双室床的性能特点, 并介绍了实际工程 的运行效果 .
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1 双室床的 设备结构
双室床是强, 弱树脂联合应用的一种设备, 与 双室浮动床结构类似. 它分为上, 下两室, 可避免 强, 弱树脂的混层; 下两室中间装有一块带双向 上,
浮 床 在的 项缺陷. 动 存 多 双室床 属于固 类型, (el t ) 并 权威 机构S 和E收 定床 Dsni E a an2 被 检索 io } 上, C i I
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不 理想, 甚至把双室床当 有的 作逆流 再生固 定床来
1 8 , 甘肃庆阳市人, 9 博士, 主要从事水和污水处理工艺研究. 作者简介 田文华( 6 一)男,
综合式() 和式()影响双室床运行流速的因 2 3, 素有 6 树脂层高度, 个: 树脂粒径, 孔隙率, 水温, 原 水浊度和运行时间, 其中前 3 个因素是内因, 3 后 个因素是外因. 由于树脂层总高度一般变化范围有 限, 因此要降低双室床的运行阻力, 提高运行流速
主要从增大树脂粒径和孔隙率这两方面人手.
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的 13 .倍.
弱型树脂的应用是根据水源水质计算确定的,
以往认为暂硬/ , 急阳离子 > . 时, 05 采用阳双室床 经济效益才会好. 阴双室床的选取比较容易, 因为 酸性水经除碳器去除碱度后, 强酸阴离子量远远大 于弱酸阴离子量. 很多工程实际运行情况表明, 阳 双室床的比值不在上述范围时运行效果也很好, 如
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双室床是我院教授级高工苗侨生于2 世纪8 0 0 年代初发明的 具有国际先进水平的 水处理设备, 它 解决了日 本人发明的双层床和德国人发明的双室 所以又称双室固定床, 双室双层床, 双室逆流离子 交换器等, 但一般习惯称双室床. 前双室床已在 目 电力, 化工, 石油, 冶金, 钢铁, 轻工, 纺织等众多领 域成功应用. 据不完全统计, 现国内外已有 80 0多 台双室床设备投入了运行. 我院过去完成的近 3 0 项水处理改造和新建工程, 投运的 1 多台双室床 0 0 均取得了良好的技术经济效益和社会效益. 改造工 程中 效果最好的项目, 每年可节约运行费用达21 4
32 增大树脂和白球的孔隙率 . 树脂粒径越大, 孔隙率也越大, 这样采用较大 粒径的树脂时因为孔隙率的增大也可提高运行流 速. 另外, 双室床的进水装置和排再生废液装置公 用, 在再生时上部弱型树脂一直处于悬浮状态, 这 样进人树脂层内的大部分悬浮物等杂质可以在排
0 i c, 5 L酸碱比 . mS 2 W , 5 s i约1 / O 耗一般为理论量
排气孔
进水分配装置 和排再生液装置
弱型树脂
式中: 为运行时间;f 时刻的水头损失; 为 t h 为t : p .
原水浊度; 为树脂层初期空隙率; 为比 数. . . K 例系 式() 堵塞树脂层的水头损失除与清洁 3表明, 树脂的 初始水头损失有关外, 还与进水浊度和过滤
时间成线性正相关 .
水帽的多孔板, 以沟通上, 下两室的液流. 它的强,
由式() 在允许的水头损失下, 2可见, 运行流速 与树脂高度成反比, 与树脂粒径的平方成正比, 孔 隙率的减少会明显地降低运行流速. 另外, 水温降 低, 水的粘度增加, 运行流速也下降. 运行一段时间后, 由于悬浮物沉积在树脂表
废液时排放掉( 经支管尼龙网)同时, ; 下部的强型 树脂再生时也可以得到松动和清洗. 因此, 再生后 树脂的孔隙率增大, 有效地降低了运行初期的阻 力. 运行过程中, 由于上部弱型树脂可以在预留的
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