(1)“乱层”打乱了“合理的离子排代规律”

对流再生取得好的再生效果的一个前提条件是树脂层保持“合理的离子排代规律”。生产实践证明,这种“合理的离子排代规律”具有以下优点:

①下层树脂再生排出的废液(如阳床则为含Na废液)可以作为上层树脂(Mg 型、Ca型)的再生液,从而使再生液的利用率大大提高,再生比耗降低。以盐酸为例: 对流再生时,其利用率可达81%以上,再生比耗为1.1~1.3; 而采用顺流再生时, 其利用率仅为47%,再生比耗为2~4。

②再生液只与最容易再生的Na型树脂进行离子交换,从而提高了树脂的再生效果。从上述再生过程可以看出:Na型树脂被再生成H 型后,上部的Mg型树脂、Ca型树脂又被再生成Na型树脂。根据离子吸附顺序,Na 最不易被树脂吸附,所以也最容易被再生交换。

③未失效的出水端(保护层)树脂的“残余交换容量”没有丧失,可节约再生剂。当树脂发生“乱层”时, 各种离子在树脂层上的规律排列被打乱,上面讲到的这些优势统统不存在了,自然也就无法获得好的再生效果。

(2)“乱层”使出水端(保护层)树脂的再生效果大大降低,从而影响交换床出水水质。运行实践表明: 交换床出水水质与出水端(保护层)树脂的再生度有关。再生度低,出水质量差; 再生度高, 出水质量好。当出水端(保护层)再生度接近1时, 对流床的出水质量可以达到一个相当好的水平。而使出水端( 保护层)树脂的再生度达到较高的水平,要有几个条件:①再生过程中, 出水端( 保护层)树脂首先与新鲜的再生液接触,不存在反离子效应;②交换床失效后, 出水端树脂的失效度最低; ③再生液只与最容易再生的Na型树脂接触。

上述三个条件,只有在树脂不“乱层”的情况下才能实现。树脂“乱层”后,上述三个条件基本不存在。树脂的离子型态有序排列被打乱,因而交换床出水端( 保护层)树脂被打乱,也无法获得好的再生效果。

(3)“乱层”使交换床出水端(保护层)树脂的“残余交换容量”完全丧失。交换床的失效并非是所有的树脂全部失效,只是床子的保护层( 出水端)树脂局部被离子“穿透”,大部分树脂没有失效。这部分未失效的树脂在再生时,是“不会”消耗再生液的。如果树脂发生“乱层”, 这部分未失效的树脂在与水中离子的接触时会重新“失效”。这样不但会增加再生剂耗量,主要是会影响这部分树脂的再生效果。