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軟化水設備軟化交換能力解析

2012-08-03

  軟化水設備軟化交換能力解析

  工作(有時叫做產水,下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近,只是由于實際工藝的不同或控制的需要,可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中,全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。

  反洗:工作一段時間后的設備,會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物,把這些污物除去后,離子交換樹脂才能完全曝露出來,再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入,從頂部流出,這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鐘左右。

  吸鹽(再生):即將鹽水注入樹脂罐體的過程,傳統設備是采用鹽泵將鹽水注入,全自動的設備是采用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即 可)。在實際工作過程中,鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好,所以軟化水設備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生,這個過程一般需要30分鐘左右,實際時間受用鹽量的影響。

  慢沖洗(置換):在用鹽水流過樹脂以后,用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗,由于這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換,根據實際經驗,這個過程中是再生的主要過程,所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同,即30分鐘左右。 快沖洗:為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈,要采用與實際工作接近的流速,用原水對樹脂進行沖洗,這個過程的最后出水應為達標的軟水。一般情況下,快沖洗過程為5-15分鐘。

  軟化水設備技術指標及工作要求:

  入口水壓:0.18-0.6Mpa 工作溫度:1-55℃ 源水硬度:<8mmol/L 操作方式:自動/手動 出水硬度:≤0.03mmol/L 再生劑:NaCL 再生方式:順流/逆流 交換劑:001*7強酸性離子交換樹脂 控制方式:時間/流量 工作電源:220V/50Hz

  【軟化除鹽的基本原理】

  軟水器采用強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出去,經該設備流出的水而為硬度極低的軟化水。其化學反應為:2RNa+Ca2+(Mg2)=R2Ca(Mg)+2Na+。當樹脂吸附到一定量的鈣、鎂離子后必須進行再生-用飽和鹽水浸泡樹脂把樹脂里的鈣、鎂離子等硬度置換出來,恢復樹脂的軟化交換能力,并將廢液排出。其化學反應為:R2Ga=2RNa+Ca2+ 整個再生過程包括:反洗-松動樹脂層,吸鹽慢洗-發生交換反應,沖洗(正洗)-將化學反應交換下來的鈣、鎂離子沖凈,注水-為了下次再生。

  【軟化水設備主要技術指標】

  1.進水壓力:0.2~0.5Mpa

  2.原水硬度:<12mmol/L(當原水硬度>8 mmol/L時,應事先聲明)

  3.出水硬度:<0.03mmol/L (達到《國家低壓鍋爐水質標準》GB1576-2001要求);

  4.原水含鹽量<1000mg/L,濁度<5

  5.電源:~220V,50HZ

  6.鹽耗量<100g/克當量(與原水硬度有關);

  7.水耗<2%;電耗<40W

  【軟化除鹽設備特點】

  1.選用高性能離子交換樹脂,工作交換容量大,能耗低,使用壽命最長。

  2.控制部分全部采用進口控制器,保障設備持續安全運行。

  3.全自動控制系統,出水穩定,使用操作方便快捷。

  4.結構合理,安裝操作方便。

  5.可根據實際使用需求,個性化設計相應設備。

  6.應用廣泛:可用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、空調、蒸汽冷凝器、熱交換器等補給水設備。還可用于賓館、飯店、寫字樓、公寓等生活用水處理及食品、飲料、釀酒、化工、醫藥等行業的軟水處理。

  樹脂的溶解性

  離子交換樹脂應為不溶性物質,但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質及樹脂使用過程中受高溫影響或被氧化會化學降解而生成的物質,會在運行時溶解出來,稱為膠溶。交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大。離子交換器剛投入運行時發生出水帶色現象就是樹脂膠溶現象。

  膨脹度

  離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。溶液中電解質濃度越大,樹脂內外溶液的滲透壓差反而減小,樹脂的溶脹就小,所以對于“失水”的樹脂,應將其先浸泡在飽和食鹽水中,使樹脂緩慢膨脹,不致破碎。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉為Na十,陰樹脂由C1-OH-轉為OH-,都因離子直徑增大而發生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯度低的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換器本體高度與再生裝置及配水裝置時,必須考慮樹脂的轉型膨脹率體積改變率,以適應生產運行時樹脂層中的離子轉型發生的樹脂體積變化。樹脂轉型體積改變率越小越好,在浮動床中這樣容易控制樹脂層裝填高樹脂層度及填床率,使落床、成床時樹脂層基本不亂。此外,對固定床的中排再生裝置設計有利。

  鍋爐用水的水質指標有很多,例如硬度,它是表示水中鈣、鎂離子的含量。

  摩爾及物質的量

  在化學方程式中,元素符號和分子式前面的系數分別表示原子或分子的數目。對于任何一種化學反應,參加的物質是億萬個原子、離子或分子,它們既有質量間的關系,又有數目間的關系。因此相應地就需要一種既與物質的質量有關,又與物質的數量有關的單位,摩爾就是這樣一個單位。

  1、摩爾

  摩爾是一系統的物質的量,該系統中所含的基本單元數與0.012kg碳-12的原子數目相等。在使用摩爾時必須指明基本單元,它可以是分子、原子、電子、離子及其它基本單元,或這些單元的特定組合。已知1個12C原子的質量1.993×10-26kg,所以1摩爾碳-12所含的碳原子數目是6.022045×1023個,這個數目稱為阿佛加德羅常數。即若某物質所含的基本單元數量等于6.022045×1023時,那么該系統中的物質的量即是1摩爾。

  2、摩爾質量

  每摩爾物質的質量叫摩爾質量,單位是g/mol,用符號M表示。在數值上等于該物質相應的式量(即分子量、原子量或離子量)。任何元素原子的摩爾質量,單位為g/mol時,數值上都等于其相應原子質量,此結論可推廣到分子、離子或其它微粒。

  3、物質的量

  摩爾質量是1摩爾物質所具有的質量,由此可知n摩爾物質所具有的質量就是n×摩爾質量。其中n就是物質的量,其單位是mol,用符號n表示。物質的量是一個基本量,它有自己獨立的量綱。因此不要把物質A的物質的量nA與A的質量mA混同起來,物質的量和質量是兩個獨立的基本

  前置過濾器的作用和原理:

  1、疊片式過濾器:

  原理:是薄薄特定的塑料疊片兩邊刻有大量微米尺寸的溝槽,一串同等模式的疊片圧在特別設計的內撐上通過彈簧和液體壓力緊時,疊片之間的溝槽交叉,從而形成一系列100微米左右的過濾單元。

  在過濾時,水從外面通過疊片,過濾疊片在彈簧各液力的作用下被緊緊的壓在一起,雜質顆粒截留在疊片交叉點,經過過濾的水從過濾器中流出

  反洗狀態,當到達一定壓差或時間時,系統進行沖洗控制器控制閥門改變 水流方向,使疊片上的雜質被沖出

  缺點:雜質沖洗不徹底、過濾精度不均勻、沒有排污口。

  2、順沖型前置過濾器

  原理:大多數采用50-100um的不銹鋼濾網,通過自來水的壓力水從管道的內壁滲透到外壁,如泥沙、鐵銹、紅蟲等雜質被膜孔截留,打開沖洗閥門補不銹鋼膜所截留的雜質補水沖走,實現了濾芯的沖洗。

  缺點 :如水質差時、或消費者的習慣不好,濾芯容易被堵,不但較小的雜質沖洗不出來,反而在濾芯中嵌得更深、更緊,容易成為二次污染只能打開殼體把濾芯拿來出用牙刷刷洗。

  3、虹吸型前置過濾器

  原理:虹吸型前置過濾器采用的是外壓式,通過自來水的壓力從管道的外壁滲透到里面,泥沙、鐵銹、紅蟲等顆粒雜志被膜孔截留于表面,打開沖洗開關水流在濾芯周圍形成副壓,內置的布水器更能非常有效地清除濾網上截留的污物雜質,被截留于膜表面的雜質通過雨剮器內管被水沖走,相比之前的兩款前置,在沖洗效果上要好了很多。

  缺點:產品結構復雜、沖洗不徹底,如水質比較差一些雜質在濾芯中嵌的更深、更緊最后濾芯堵死,造成二次污染,一旦堵死維護起來非常困難,大多數生產虹吸式產品過濾精度都在50微米以上。

經典工程案例

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