全自动钠(na)离子(zi)交换器(qi)利用离(li)子交换的原理,从水中(zhong)去除结垢(gou)的钙、镁等(deng)离子。当(dang)含有硬(ying)度(du)离子的原(yuan)水通过交(jiao)换器内的树(shu)脂层(ceng)时,水中的钙、镁离子会(hui)被(bei)树脂吸附住(zhu) 交换器中的钠离子与(yu)水中的钙、镁离子发生置(zhi)换(huan),使得(de)水中的钠离子增加,而交换器中流(liu)出(chu)的水则成(cheng)为降低(di)硬度的软化水。
常用(yong)来软化水(软水器),将水中的Ca2+、Mg2+(改写(xie)后(hou)的内容:随(sui)着树脂内成分(fen)的转变,水垢的形成也发生(sheng)了(le)置换Ca2+、Mg2+的增(zeng)加,树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐(zhu)渐降低。
树脂吸收一定量的钙镁离子后,需要进(jin)行(xing)再(zai)生。再生过程包(bao)括使用盐(yan)箱中的食(shi)盐水冲(chong)洗(xi)树脂(zhi)层,以(yi)将(jiang)树脂上的硬度离子置换出来,再将再生废(fei)液排(pai)出罐(guan)外(wai)。这样,树脂就(jiu)恢复了软化交换功(gong)能(neng)。
被钠离子取(qu)代,从(cong)而软化处理水质Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附(fu)水中的Ca2+、Mg2+,使(shi)水得到(dao)软化。如以RNa钠型树脂代表的交换过程(cheng)如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
钠离子被去(qu)除(chu),水的离子成分发(fa)生改(gai)变(bian)Ca+、Mg+被置换成Na+。
控(kong)制(zhi)阀(fa)的一般运(yun)行顺序(xu)为:先进行运行操(cao)作,然(ran)后进行反(fan)洗操作,接着(zhe)进行吸(xi)盐操作,随后进行慢洗操作,然后进行盐箱(xiang)补(bu)水操作,最后进行正(zheng)洗操作。
软化水水质标准(zhun)
硬度单位(wei) mmol/L mN 德国(guo)度 法国度 CaO(mg/L) CaCO3/(mg/L)
mmol/L 1 2 5.6077 10.0086 56.077 100.086
mN 0.5v 1 2.8039 5.0043 28.039 50.043
德(de)国度 0.17833 0.35665 1 1.7848 10.0000 17.848
法(fa)国度 0.09991 0.19983 0.5603 1 5.6029 10.0000
CaO(mg/L) 0.017833 0.025665 0.1000 0.17848 1 1.7848
CaCO3/(mg/L) 0.009991 0.01998 0.05603 0.1000 0.5603 1
工作要求(qiu)
1)软化水设备工作流程
工作(有(you)时(shi)叫做产(chan)水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快速(su)冲洗涉及五个(ge)步(bu)骤(zhou),而所有软化水设备的工序都(dou)非常(chang)相似(shi) 钠离子交换是(shi)软化水设备的基础(chu),但(dan)由(you)于(yu)实际工艺差(cha)异(yi)或控制需(xu)求,可能会增加(jia)一(yi)些额外流程。这(zhe)五个流程是软化水设备发展(zhan)的基(ji)础(全(quan)自(zi)动软化水设备将执行盐水注入(ru)过程)。
一定的时间来确(que)保树脂的充(chong)分曝露和再生效果(guo)5-15分钟(zhong)左右。
吸盐(再生):用传(chuan)统(tong)设备时,人(ren)们(men)会使用盐泵将盐水注入树脂罐体。而使用全自动(dong)设备时,人们会利用内(nei)置喷射(she)器专(zhuan)门将盐水吸入树脂罐体中(只要(yao)水有足(zu)够的力(li)量就可以流进去 可)。程被称(cheng)为(wei)盐水再生法 程一般需要30在约莫一分钟的时间内,实际(ji)经(jing)过的时间(jian)会受到盐量的影(ying)响(xiang)。
慢冲洗(置换):慢(man)冲洗是将盐水通(tong)过(guo)树脂,然后用原水以相同(tong)的速度将树脂中的盐洗净的过程。这个过程中依(yi)然存(cun)在(zai)很多(duo)功能基团上(shang)的钙镁(mei) 离子交换被钠离子取代(dai)。根(gen)据(ju)实践经验,这个过程是再生的主要过程,因此(ci)人们通常称其(qi)为置换。该(gai)过程通常需要与吸盐的时间相等30分钟左(zuo)右。
采(cai)用接近实际工(gong)作流速的原水对(dui)树脂进行冲洗,以彻(che)底清洗残(can)留的盐分。最终(zhong)出水应(ying)符(fu)合(he)标(biao)准的软水要求。通常快冲洗需要完成的步骤为5-15分钟。
2)软化水设备技术指(zhi)标及(ji)工作要求描(miao)述(shu)如下:
入口水压:0.18-0.6Mpa
工作温(wen)度:1-55℃ 源水硬度:<8mmol/L
操作方式:自动/手动 出水硬度:≤0.03mmol/L
再生剂:NaCL 再生方式(shi):顺流/逆(ni)流
交换剂(ji):001*7强(qiang)酸性离子交换树脂
控制方式:时间/流量 工作电源:220V/50Hz
控制类型(xing)
1.手动型:
传统方式是一种标准方法,主(zhu)要有顺(shun)流/根据工艺(yi)流程的不同,通常有两(liang)种形(xing)式来消(xiao)除无(wu)顶(ding)压(ya)逆流问题(ti)。一种(zhong)常见(jian)的方法是将两只(zhi)碳钢(gang)结构(gou)的罐体(ti)并联(lian)起来,在工艺过程中分别(bie)使用。另一种方法则(ze)是根据需要为每(mei)只罐体配(pei)备不同的设备8-11只手动阀门(men)(两只罐体需要配16-20只阀门左右(you)),用专用的盐泵(beng)将已(yi)溶(rong)解的盐液(ye)注入树脂罐,以进行再生( 国内软化水设备曾(ceng)以该设备为主要形式)。该软化水设备结构特(te)点如下:操作简(jian)单,易于理解(jie),成本低廉(lian),适(shi)用于高(gao)流量需求。然而(er),技(ji)术(shu)不先(xian)进,占(zhan)地面(mian)积大(da),运行耗(hao)能高,操作强度较大,且盐泵容(rong)易(yi)腐(fu)蚀(shi),维护成本高。
2.国产组合自动型:
使用手动设备时,由于其复(fu)杂(za)操作而导致困(kun)扰(rao)20世纪90在年(nian)代初期(qi),国内出现了一种新型设备,它的核(he)心部(bu)件是一只多通道(dao)的集(ji)成阀,通过旋转阀体来改变水流方向(xiang)。与传统的手动设备相比,这种设备更(geng)小巧,自动化程度更高。然而,由于采用时间控制方式,控制精(jing)度较低。受限(xian)于设计思路、加工工艺和(he)材料(liao),目(mu)前(qian)使用的平(ping)面集成阀容易磨损,并且(qie)修复可能性很小(xiao)。国内市场上有许多生产厂(chang)家生产这种设备,产品质(zhi)量(liang)差异很(hen)大,很多设备的运行效(xiao)果不尽(jin)人意。
3.进口全自动型
在欧(ou)美国家(jia),自20世(shi)纪(ji)60自动化设计离子交换设备始(shi)于年代,随着工业技术的进步,出现了与国内常见的多通阀不同的多路阀和集成阀。这些(xie)阀门主要以多路(lu)阀为主,并采用工程塑料和无铅黄(huang)铜(tong)等材料制造。其中,核心(xin)部件(jian)是一种多通道集成阀,通常使用阀板或(huo)活塞来控制水流的方向。这些阀门由小型电(dian)机驱动凸轮轴来实(shi)现(xian)操作(或活(huo)塞(sai))因为国外工业(ye)技术先进,所(suo)以这些设备已经非(fei)常先进,能够(gou)适应不同的家庭(ting)需求0.2t/h到工业用70t/h全方位控制,高度自动化的控制器(可(ke)以与工业计算(suan)机(ji)或普通监控计(ji)算机进行通信的最(zui)新版本(ben)已经问(wen)世)。
4.分立阀全自动型:
使用进口(kou)的全自动隔(ge)膜阀或电磁(ci)阀是一种常见的分立阀的方式。这种阀门采用类似传统手(shou)动方式的结(jie)构,并(bing)配备专用的全自动控制器(单(dan)片机或PLC)软化水设备可以通过组(zu)装来实现。全自动型设备适用于流量较大的场(chang)合,也(ye)可用于改造(zao)传统手动设备,而无需更改原有管路。这样(yang)就能将传统手动设备转变为自动化设备,从而减(jian)轻操作强度,并降(jiang)低设备消耗。
设备选型
1、请(qing)提(ti)供需要使用软化水的系统类型:
1)采暖(nuan)2)冷却(que)补水3)工艺用水4)蒸汽锅炉(lu)5)钢铁冶(ye)炼(lian)行业6)化工制药行业
2、系统用水时间:
即(ji)运行时间/小时用水量/平均(jun)值/峰值/
需要连续供(gong)水的设备可以选择(ze)双(shuang)床集控或双控双床(chuang)系(xi)列。不需要连续(xu)供水的设备可以选择单阀单罐系列。
3、源水总硬度
水源是市(shi)政(zheng)自来水\地下水\地表水源,选用加大型号(hao)的软水器可以解决(jue)原水硬度高导(dao)致周(zhou)期制水量减少和树脂使用寿命(ming)相对减少(shao)的问题。
4、所需的软水单位流量(吨/小时)。
取决于用户设备的特性和需求;
5、周期制水量的设定
根据原水硬度和所用树脂的交换工作容量,软水器型号设定后可确定理论周期制水量(以吨为单位)。
安装调试
1. 软水设备的位置选择是对于安装者来说非常重(zhong)要的。它应该放(fang)置在主要供水管(guan)道之(zhi)后,这样能够确保所有用水点都能受(shou)益(yi)于软化水质。此外,软水设备还应该远(yuan)离电器和高温区域,以避(bi)免受到损坏(huai): 软水器应该安装在稳(wen)固的水平地面上,最好靠(kao)近(jin)排水沟(gou),并且要与锅炉等热(re)源保持一定的距(ju)离,这个距离应该大于3高度超过一米的地方,严禁接(jie)近含有酸(suan)性(xing)液体或气体的物体。若(ruo)需添加其他描述,请在规(gui)定(ding)范围(wei)内进行操作水处(chu)理设备(过滤(lv)器、除氧器)应安排合适的空(kong)间供其使用。
2. 再生盐罐和树脂的位置说(shuo)明如(ru)下:
为了最大限度地利(li)用盐液,应将吸盐塑料管尽可能地缩短,并放置在交换柱的附近。
3. 关于装填(tian)石英(ying)砂及树脂:
(1) 为了确保(bao)水布分布均匀,尽可能将其放置在交换柱的底部150~200mm优质的石英砂(sha),无产生硅的氧化物或盐类分解)
(2) 应该首先检查(cha)中心升(sheng)降管的长度是否(fou)合适,然后将上布水器插(cha)入自控机头(tou)底部中央(yang)的承接口,并将中心管下端(duan)对准交换柱底部窝(wo)槽(cao)内,同时将上端插入上布(bu)水器的下端管口。接下来,按顺时针方向小心地旋(xuan)入交换柱上端螺口,以确保整(zheng)个控制阀螺口能够平整地旋入交换柱上端螺(luo)口,并确认中心管的长(zhang)度符合要求,能够紧密连接阀头并保持同心。
(3) 先将试(shi)装机头工作完成后,再以反时针(zhen)方向旋转机头并取下。保持(chi)中心管位置居中,将下端原粘牢(lao)中心升降管下边的下布水器端点(dian)对准底部的槽窝。然后用软布或塑(su)料带将中心升降管上端入口封(feng)死。最后开(kai)始均匀(yun)地装填石(shi)英砂或树脂。
(4) 在装填树脂时,需要注(zhu)意(yi)将人中心升降管周围平均地装填满树脂。为确保预(yu)先计算好的数量准确地装入柱(zhu)内,装置过程中应不断注入清(qing)水到交换柱内,以排出树脂孔(kong)隙中的空气(qi)。维(wei)持水封状态(tai)是最好的装填树脂方法,因为干树脂很难确保按照所需的填量进行装填。
(5) 将树脂装填完毕后,顺时针旋转控制阀,将其插入交换柱上端的螺纹口。同时确保平整。同时注意将上布水器安装到控制阀底座(zuo)上。
4. 按照安装示意图连接管道和电源后,进行水流测(ce)试
(1) 所有进出口管路必须独(du)立支撑(cheng),禁止(zhi)使用阀头作为支撑
(2) 首(shou)先打(da)开软水器的排出阀门,然后缓慢地逐渐打开进水口的阀门,确保逐渐(jian)增大开度,不能太快,以免树脂流失(shi)。
(3) 初(chu)次(ci)通过树脂过滤的软水呈(cheng)微黄色。经测试,其颜(yan)色(se)含微黄pH值时可能小于7水的酸性逐渐减弱,在经过三至(zhi)五分钟后,水的颜色由有色转变为无色pH值上升为7(软水硬度符合标准,且为中性≤0.03mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)
(4) 立即将合格(ge)的软水导入给急(ji)需使用软化水的锅(guo)炉的水箱。
(5) 连接软水器前必须仔细(xi)地通过通水冲洗清理旧(jiu)管道中的锈(xiu)渣、泥(ni)土等杂质,并且要严格防(fang)止蒸(zheng)汽进入树脂罐造成树脂失效。
5. 再生程序的试转动以及首次制备盐水的问题
(1) 首次投(tou)入使用的软化设备需要向再生盐罐中投放足够的固体物质NaCL,(数量以说明(ming)书(shu)项(xiang)三“技术参数(shu)汇(hui)总(zong)表(biao)”提供的NaCL重量为准)
(2) 拉开后边面板(ban),手动试转(zhuan)再生定时器,检查反洗、进盐、小冲冼、大冲冼和制水备盐等工艺流程是否正常运转。确认功能完备后,维持制水备盐程序阶段。在通电通水时,软水开始输出,并向盐罐中送入溶解物NaCL软水制取程序开始,持续至时间结束。随后自动转入软水制取流程,等待设定的制水程序总时间到达(da)后,立(li)即依次进行反洗操作 进下盐与小冲冼 大冲冼 制水备盐 通过自动化过程,水的制作和再生循(xun)环被连续地完成。这个过程可以分为几个阶段(duan),每个阶段向盐罐中添加适量的固体物质NaCL定期清理盐罐内的杂质是唯(wei)一需要人工干预的工作,而其他任务都是自动化地连续制取软水功能。
6. 通过按(an)照(zhao)说明书的方法设置时间和控制器,初始运行阶段增加对出水水质的化验监测,并根据水质变化调整还原程序,以达到最佳处理效果。
7. 确保盐罐中始终有足够的固(gu)体再生剂来维持饱(bao)和食盐水,并保证每个再生周期所需的盐量。
8. 安装排水管道系统时应避免(mian)安装阀门,并尽量保持管道长度较(jiao)短(duan),总长不超过6不应该提高排水管,而是要防止排水管产生虹(hong)吸现象。
9. 在水箱进水之前,需要安装一个排污(wu)阀来应对不合格的水质,以便紧急排除超过标准的水。
10.调整水质和压力波(bo)动的问题
鉴于我国某些地区(qu)供水的硬度和压力经常变化,当用户使用流量型或时间型的软水设备时,之前的程序可能会受到影响或导致(zhi)提前再生而浪费(fei)再生剂,或者拖后再生而无法保证(zheng)软水的质量。这两个问题的出现会对锅炉等压力容器设备的安全运行带来风险。因此,提出以下应急措施(shi):
第一, 软化水出口管道上应该安装一个准确的流量表,以便讲(jiang)师(shi)能够监测供水的流量情况(kuang)。同时,自来水进口管道上也应该安装一个压力表,用来记录(lu)供水的压力变化。操作工人需要认真地记录供水的压力和流量数值的变化。
第(di)二, 根据以下公式计算相关数据,并调整流量或时间参数值。
Q周=式中符号含义(yi)及单位:
Q周:计算软化设备在整个运行周期期间生成的软化水总量(m3或t)
V树:001×7阳树脂装填数量(m3)
EI:001×7阳树脂的工作交换容量(mol/m3)
YD生:生水总硬度(mmol/L)
YD软:软水总硬度(mmol/L)
Q单位时间内产生的软化水的平均量(m3/h或t/h)
通过公式(1),计算Q周的流量总数值是原设定的(Q设)相比(bi)较,当Q设
周时,可保证软水品质。
(2)计算T周,当T设周时,也可保证软水质如果品质不合格,则需要重新调整周期流量或周期时间。
出软水的品质小于国家水质标准应是首要原则(YD≤0.03mmol/L)需要同时考(kao)虑(lv)成本效益,以确保经济(ji)性和实用性兼(jian)具(ju)。
(3)使用简单的分析器和分析(xi)药剂,可以在高速模(mo)式下分析周期最后一段时间内软水水质的水平。
注:1.凡(fan)用硬度单位mmol/L一价阳(yang)离子是最基本的单元(yuan)(Na+、1/2Ca2+、1/2Mg2+)
现在,软化水设备通常使用下部中心管配置水过滤器,而不需要添加石英砂。
设备管道
使用软化水设备前需要注意以下几(ji)点事(shi)项: 1. 管道连接:在投入使用软化水设备之前,需要确保正确连(lian)接管道:
1、管道连接系统必(bi)须(xu)符合给(gei)排水管道施工标准。
2、连接进、出水管时务必按照规定的口径(jing)进行接合。
3、安装手动阀门是进出水管的必要措(cuo)施,同时需要在出水管之间安装旁(pang)通阀门,以便(bian)于检(jian)修(xiu)和清除设备焊(han)接过程中的残余物质。
4、建(jian)议将软化水设备安装在进水管上Y需要在出水口安装取样阀,并配备型过滤器以方便取样检测。
5、排水管宜(yi)短不宜长,尽量避免安装阀门,施工时应特别注意使用聚四氟(fu)乙烯(xi)材(cai)质的胶带(dai)进行密封。
6、应保持排水道水面与排水管之间的一定间隙(xi),以避免虹吸现象发生。
7、所有管道必须独立安装支(zhi)架(jia),以防止应力和重力传递(di)给控制阀。
必须按照相关操作流程,才(cai)能正确连接软化水设备的管道,避免不当操作导致设备运行不良(liang)。
设备介(jie)绍(shao)
锅炉软化水设备是一种专门用于处理锅炉结垢问题的设备。它(ta)可以通过去除原水中的钙(gai)、镁离子和其他(ta)导致锅炉结垢的物(wu)质,提前对原水进行处理,以防止锅炉的不良运行。
超(chao)标硬度的原因分析可以归结为锅炉软化水设备的软化效果不佳(jia):
软水设备的取样口检测合格,然而软水箱中的水硬度超过了标准。造成这种现象(xiang)的原因如下:
A、由于再生周期设定过长或者(zhe)流量计故(gu)障(zhang)导致的计量不准确,树脂未(wei)能在应该再生的时候(hou)及时再生,结果是超标水被注入到软水箱中。
B、废盐水未完(wan)全被冲掉(diao),在正洗过程中留(liu)有一部分进入了软水箱。
C、水压稳定不足以满(man)足盐箱补水和吸盐的需求,导致正洗不充分。这些问题中的任何一个都可能导致再生后软水箱出水的硬度超过标准,从而影响水质。
D、未能及时添(tian)加盐箱中的盐,导致某次再生效果不佳。
E、错(cuo)误(wu)操作导致了在某(mou)次再生过程中关闭(bi)了给水阀。
需要稀释(shi)大量超标的水才能使软水箱中的水重新达到合格标准,该过程可能因以上错误之一而发生。
新装的软水设备初次试水硬度超过了标准限制,而在使用中的软水设备的硬度也超过了标准限制。我(wo)们将对这两种情(qing)况分别进行讨(tao)论(lun):
1、初次使用新(xin)装的软水设备时,硬度超过了标准限制:
a 连接点O形密封圈(quan)未形成严(yan)密(mi)的封闭状(zhuang)态,应该进行以下检查:中心管的长度是否足够,并且外径是否符合要求。同时还要确认(ren)是否忘(wang)记(ji)安装某些部件O形密封圈;O形密封圈是否破(po)损(sun)。
b 中心管上破损,有裂(lie)纹(wen)。
c 给水TDS树脂层高度与值的比例(li)太(tai)高。
d 给水TDS值与树脂之间的交换容量比例过高。
e 进出水口接反。
2、软水设备超标硬度的原因是因(yin)为软水设备所处理的水源中的硬度超过了规定标准:
a 给水TDS做(zuo)处理时,如果值与树脂层高度或树脂交换容量的比值过高,会导致性能下降。与首次使用新树脂试水相比,在使用软水设备处理给水时TDS提高要求后,当树脂层的高度达到一定程度1.5米(mi),总硬度为13mmol/L,给水TDS值≧900mg/L时,确保软水硬度≤0.03mmol/L将会比较困难(nan)。
b 树脂中毒(du)和老(lao)化会导致树脂交换容量降低,进而导致软水硬度渐进性地超标,而不是突然明显地超标。
c 盐箱中的盐不足以填满整个水箱1/3吸盐步骤的中后期,吸入的盐水可能不充分溶解,因此经射流器稀(xi)释后的盐水浓(nong)度可能低于再生所需,进而影响再生效果。
d 盐箱中的总水量过少,樱花直播官方app安装下载相关的经验是树脂罐中每100L水量约(yue)为盐箱中所需树脂的数量35-40L,低于这一标准的数量过多会导致再生不充分。
e 盐水吸取速度慢,原因有以下几点:水压不够;管道中有泥沙(sha)等杂物堵塞;废水管道变形或折(zhe)弯导致排水不畅(chang);树脂层中有太多杂质;盐水管路存在泄(xie)漏(lou)问题导致空气进入;射流器内有异物;逆止阀故障导致提前关闭或堵(du)塞;选(xuan)择的射流器尺寸(cun)过小。
三(san)、技术参(can)数
1)原水硬度≤6[H+]mmol/L,即300mg/L(以CaCO3计);当原水硬度在6--12[H+]mmol/L过高时,可适量添加水软化剂来降低水的硬度≥12[H+]mmol/L建议(yi)您(nin)考虑使用多层次的软化方法,或者与我公(gong)司(si)的工程技术部联系,以重新设计。
2)出水硬度:≤0.03[H+]mmol/L(以CaCO3计);
3)工作压力:0.20--0.50Mpa
4)工作温度:2--49℃;
5)原水浊(zhuo)度:<5NTU;
6)系统水耗:<2%;
7)再生盐耗:120—180g/l树脂(一般(ban)可取160g/l树脂);
8)工作电源:AC220V,50Hz,单相三线(xian)制;
9)工作电耗:<10W;
10)周期制水量:Q=V×E/(I原水-I出水);
Q:周期制水量,m3或t;V:树脂体积(ji)用量,m³
I原水:原水硬度,[H+]mmol/L;I出水:出水要求硬度,[H+]mmol/L
E:树脂的工作交换容量,mmol/L,通常根据树脂的总交换能力来评(ping)估(gu)60%--70%计算。
四(si)、其它原因:
a树脂罐中含有大量气体,这些气体可能是由于给水中带有气体或者慢洗过程中空气逆止阀关闭不严所导致的。
b未使用大粒(li)无碘(dian)盐。
c控制阀内部漏硬,通常会导致软水口和废水口同时流水64D或74A陶(tao)瓷(ci)动片(pian)上的小孔可能会导致系列(lie)产生内部漏水。在正冲洗位置时,可以通过废水口检测到符合标准的软水。然而,一旦(dan)转入运行位置,发现软水的硬度超过了标准。
设备应用
可用于蒸汽(qi)锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷(leng)凝(ning)器、空调、直燃(ran)机等系统中的给水软化。还(hai)可用于宾(bin)馆(guan)、饭(fan)店(dian)、写字(zi)楼(lou)、公寓(yu)、家居(ju)等生活用水处理以及食品(pin)、饮(yin)料、酿酒(jiu)、洗衣(yi)、印(yin)染(ran)、化工和医(yi)药(yao)行业的软化处理水处理