离子交换器内部结构装置的革新

    离子交换技术目前仍然是制备纯水和超纯水的主要手段，离子交换技术的应用离不开离子交换器，而离子交换器除了筒体以外，主要就是它的内部构件。内部构件的质量和它的技术先进性是保证实现离子交换技术工艺和确保设备安全生产的关键。

    对离子交换器内部构件应该有五个方面的要求：

a、内部结构形式应该满足离子交换器在运行、再生过程中的工艺要求；

b、内部构件的强度和刚度应该满足离子交换器在运行和再生过程中的力学要求；

c、内部构件的结构形式应该具有均匀的布水和集水功能；

d、在不同的交换器中所选用的内部构件应该对不同的再生介质具有耐腐蚀功能；

  e、内部构件作为一种滤水元件，它必须保证不泄漏离子交换树脂。

   近几年来，用不锈钢梯形丝绕制的过滤元件（亦称筛管、滤元、JOHNSON管）----即把不锈钢材料制作成截面为梯形的不锈钢丝（wedge wire，或vee wire）然后在专用的设备上采用连续焊接的方法，焊接在不锈钢丝的骨架上，形成一根筛管。筛管是一种特殊的过滤网，它的基本功能是使液体和固体、气体和固体的分离。

采用这种过滤元件制成的离子交换器的内部构件主要有布水装置、中间排水装置、底部集水装置、树脂捕捉器、以及各种型号的水帽使离子交换器内部构件在结构形式上发生了巨大的变化。

   目前国内制作这一过滤元件的材料主要有三种：

304L、316L , 哈氏合金。三种材料分别适用于不同的介质，由于哈氏合金的价格十分昂贵，只有在特殊场合才考虑使用。采用不锈钢梯形丝绕制的筛管它的优点主要表现在以下六个方面：

a、不堵塞性：筛管面丝的截面是梯形（也有称三角形的），筛管上的缝隙是二根面丝上相邻 的二个锐角形成的，固体物通过筛管时，与缝隙的二边形成点接触，因此从理论上说，在筛管上的固体颗粒要么是被截留在筛管上，要么是通过筛管缝隙，不可能形成第三种堵塞状态。这对于减少设备的运行阻力、保持良好的水力分布特性、增强树脂的反洗效果都是十分重要的。

b、强度高：由于这一元件采用了不锈钢丝的绕焊式结构，因此具有很高的强度，这种元件可以在砂轮切割机上切割，也可以在车床上加工端面而不会引起松脱变形；

c、通流量大：这种元件具有比较小的阻力，与外形尺寸相近的塑料元件相比较，大大地增加了它的通流面积，因此在相同的阻力下，通流量明显的增加了。换句话说，在相同出力的情况下，滤水元件的使用数量可以相应地减少。

d、温度变化的适应性好：显然与普通的塑料元件相比较，不锈钢滤元的温度适用范围比塑料元件要宽得多；

e、间隙可调：不同的用户，使用不同的离子交换器和离子交换树脂，对内部滤元的绕丝间隙的要求是各不相同的。由于这一滤元是在专用设备上不断地绕焊而成的，因此不锈钢梯形丝之间的间隙是可以调整的。这样，可以在不增加成本的前提下满足不同用户的需要，而塑料制作的滤元要调整间隙必须重新制作模具，这样就不太容易满足用户的特殊需要；

 f、耐蚀性：如上所述，国内不锈钢筛管的材质主要有三种，这三种材质xx可以满足目前离子交换水处理工艺的要求。对于中性水，酸性水，碱性水，再生剂烧碱，盐酸，硫酸，食盐等，只要合理地选用这些材料，就可以经济、安全地运行离子交换器设备。

    现在，越来越多的用户能够接受这一不锈钢滤元，尽管它的价格比塑料滤元贵了几倍，但由于它在使用过程中的可靠性，大大减少了设备的维修工作量，保证了设备的安全运行，同时也防止了大量昂贵树脂的流失，因此许多企业还是乐意接受这一产品。

本公司紧紧地围绕市场的要求，开发出的“T”牌系列不锈钢滤元产品，深受国内许多企业的欢迎。下面是本公司离子交换器内部构件的一些主要产品，介绍如下：

1、新型的离子交换器进水装置：

   传统的进水装置一般只解决布水和大反洗时候的排水问题，而不能解决在大反洗过程中容易跑树脂的问题。跑树脂不仅会损失昂贵的材料，而且对安全生产带来威胁。操作人员不得不小心翼翼地去进行树脂层的大反洗，这不仅增加了工作量，而且使大反洗的自动控制程序往往不能正常进行。

       采用不锈钢梯形丝绕制的进水装置能有效地解决大反洗的时候容易跑树脂的问题。 决定绕丝的间隙是一个十分重要的问题，本公司在为数十家客户服务的过程中，积累了丰富的经验，选择一个合适的缝隙尺寸是十分重要的。树脂层大反洗的时候，合适的间隙不仅可以防止树脂跑掉，而且能够让碎树脂和污物顺畅地排出。在保证不跑树脂的前提下，绕丝之间的间隙应该是越大越好。有的用户担心绕丝之间的间隙已经大于部分树脂的粒径，会不会跑树脂？这是不会的。因为当大反洗流量过大，大量的树脂涌向进水装置的时候，由于绕丝间隙附近树脂的“架桥”作用，阻止了树脂的流失，同时，大反洗的流量也降了下来。操作人员xx有充分的时间对工况进行调整。当然，绕丝间隙也不能过大，在间隙附近树脂不能形成“架桥”作用时，大量地跑树脂就不可避免。

       一台交换器，换上一个新型的进水装置以后就能根本解决大反洗跑树脂的问题，这对于用户的确是一个明智的选择。我们可以根据你原有进水装置的类型，免费设计出适合你需要的产品。

2、中间排水装置：

在离子交换器中，逆流再生技术已经得到了广泛的应用，而逆流再生技术的关键装置是交换器内部的中间排水装置（简称中排）。长期以来，这个装置一般采用母管支管式，在支管上开孔，并套上PVC和涤纶网套，然后再用不锈钢丝或涤纶绳子扎紧。长期的使用实践证明，这种结构形式有很大的检修工作量。现在已经有越来越多的水处理设备制造厂将不锈钢筛管用在中间排水装置上，为了增加筛管的刚性，一般在筛管的里面衬上不锈钢多孔管。

3、母管、支管──水帽式集水装置：

  离子交换器在运行中承受压力，因此一般都制作成上下带蝶型封头的圆柱型压力容器，但是，在蝶型封头下面直接使用母管、支管式的集水装置，{zd0}的问题是在集水管束与封头之间形成了一个“死区”，这部分树脂的交换容量就得不到有效的利用。

   本公司开发的母管支管－水帽式集水装置，给合母管支管式集水装置和水帽式集水装置的优点，母管支管体系均匀地覆盖在容器的底部，在支管上垂直向下焊接若干组水帽，水帽的端面可以一直接触到容器的底部，这样就根本上避免了“死区”，无论是在运行还是在再生的过程中，可以提高树脂的利用率和树脂的再生率，也大大地方便了对树脂的转送操作。

   使用石英沙作为离子交换器底部的垫层，目的是为了使交换器具有良好的配水功能，但是由于石英沙垫层的高度，浪费了交换器相当大的一部分容积，也增加了交换器的高度，带来了相应系统工程造价的提高。如果取消石英沙垫层而改用这一新型的集水装置，将会使现有的水处理设备发生很大的改观。 

4、 树脂捕捉器：

    树脂捕捉器是水处理设备中一个重要的部件，它能有效地阻止碎树脂进入下一个生产系统，当然也能捕捉在交换器事故状态下大量树脂的泄漏，以往制造的捕捉器往往在大量树脂泄漏而使捕捉器进出口压差异常升高时，由于失稳而被压垮。现在，本公司制作的所有树脂捕捉器都加装了多孔不锈钢内衬管，大大提高了设备运行的可靠性。

5、   各种型号的水帽：

  水帽是许多工业水处理设备中的基本元件。采用不锈钢梯形丝绕制的滤元经过加工以后，可以形成一系列的水帽，有管式长柄水帽，管式单头水帽，管式双头水帽，板式单流速水帽，板式双流速水帽等，由于它具有强度高、阻力小、耐腐蚀、温度适应范围广、制造过程中绕丝间隙可以任意调节的优点，越来越受到用户的欢迎。在空气擦洗滤池中，在活性炭过滤器中，在各种不同型号、不同规格的离子交换器中，不锈钢水帽作为一种新的产品越来越得到广泛的应用。

   用不锈钢梯形绕丝滤元制作的上述五种系列产品，在新产品的开发，老设备的改造等工作中，正在使水处理设备的内部结构面貌一新。