除碳器可除掉阳床出水中游离二氧化碳，减轻阴床的负担，有利于阴床除硅，提高阴床的周期制水量和出水水质，减少再生用碱量，为解决我企业除碳器除碳效率低的问题，针对除碳器的结构、原理进行详细的研究，并依据现场实际来水水质，对除碳器进行重新计算，找出影响除碳器效率的几方面原因，将采用排除法逐一排除，较终解决不合理因素，提高除碳效率。

1、概述

混凝澄清过滤后的清水经阳离子交换器交换后，进入除碳器，除掉水中游离二氧化碳。减轻阴床的负担，有利于阴床除硅，提高阴床的周期制水量和出水水质，减少再生用碱量。目前常用的除碳器有两种形式：一种是鼓风式，一种是真空式。辽源热电有限责任公司化学水处理系统共设置4台鼓风式除二氧化碳器简称除碳器，规格为直径1.6米，高度2米，钢制衬胶，内装直径50mm塑料多面空心球，高1.6米，进水装置为母管支管式。自投用以来除碳效果一直不好，出水中二氧化碳含量偏高，高时可达30mg/l,规定标准应小于5mg/l。

2、鼓风式除碳器原理

强酸性H型树脂可将水中全部阳离子转变成氢离子，交换后的水中含有大量游离二氧化碳，且水中HCO₃^-也转化成二氧化碳，其反应方程式：

HCO₃^-+H⁺=H₂CO₃=H₂O+CO₂

水中游离二氧化碳可以看作是溶解在水中的气体，他的溶解度符合亨利定律，根据亨利定律，因为空气中二氧化碳含量很少，即它的分压很小，所以当鼓入除碳器的空气流和经阳离子交换器的水接触时，水中二氧化碳便会析出被空气流带走。

3、除碳器除碳效果差原因分析 

3.1水温对除碳效果的影响

除碳效果与水温有关，水温越高，二氧化碳在水中的溶解度越小，因此除去的效果也越好。当除碳器内部结构、淋水密度、填料高度和气水比一定时，除碳效果和水温有一定关系，我企业生水经生水加热器，生水温度30±5℃。

3.2风压和风量对除碳效果的影响

风机的风量和风压是根据水处理量、填料类型等因素决定的，用轻质的Φ50mm塑料多面空心球填料层阻力为120—140Pa/m,在工程设计中，除碳器的汽水比一般按照20—30m³/t水计算，可达到理想的解析效果，根据水处理系统出力中除碳器的计算，我企业除碳器要求风量为4800 m³/h,而除碳器风机选型在5000 m³/h，与设计值相接近。

3.3 填料对除碳效果的影响

比表面积大的填料能有效的将水分散成线状、膜状或水滴状，从而增大水和空气的接触面积，也缩短了二氧化碳从水中析出的路程和降低了阻力，填料体积的多少取决于处理水量、需除去的二氧化碳量和填料的性能。我企业采用的Φ50mm塑料多面空心球比表面积为236m²/ m³, 采用一水源制水除碳器进水CO₂含量为120mg/l,根据设计计算，要求填料高度为1400mm,采用二水源除碳器进水CO₂含量为270mg/l, 要求填料高度为1700mm，我企业除碳器设计填料高度为1600mm。

3.4 除碳器本身结构的影响

运行时水从除碳器的上部进入，经配水设备淋下，通过填料层后，从下部进入水箱，空气由鼓风机送入除碳器底部，由上部排出。配水装置为支母管式，水和空气的流动工况也将影响除碳效果，如配水支管配水不均，水淋下时呈粗柱状，淋水均匀度差，因此填料层水与空气不能充分接触，不易形成均匀的水膜。

4、除碳器的改造方案

以上是影响除碳效果的因素，通过上述分析，在我企业排除水温的影响，改造除碳器主要从内部结构，风机和填料方面入手。采用排除法，本着尽量不增加设备的原则，计划先进行内部结构改造，仍达不到除碳效果后在使除碳风机增型或更换填料。

4.1除碳器母管支水管共有680个孔，孔径8mm,除碳器入口管径219mm，经过改造，在支水管上分别均匀增加8mm孔径的小孔1400个，使淋水孔面积达到除碳器入口管面积的60倍。除碳器入口水经过支水管，面积增大，流速降低，分散成小股水滴，在上部塑料球表面形成均匀水膜，更有利于二氧化碳的除去。

4.2 如上述改造后仍然达不到要求除碳效果，将对风机进行增型，我企业现有风机风量为5000 m³/h，仅比实际要求风量多出200 m³/h，考虑选用风量在6000 m³/h风机。

4.3 经过以上两步试验，出水二氧化碳含量仍达不到5mg/l,更换轻质的Φ38mm塑料多面空心球，增加水和空气的接触面积，使二氧化碳更容易从水中分离出来。

常用的塔器填料有以下几种：分别为多面空心球、液面覆盖球