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    技術標準

    全自動鈉離子軟化設備原理及設計規范

    文字:[大][中][小] 2010-5-15    瀏覽次數:2935    
     

    軟化水處理詳解:
    軟化即降低水的硬度。軟化水系統包括三部分,即離子交換部分、鹽再生部分和控制部分。離子交換技術是軟化系統的工作原理,它的主體是離子交換樹脂,由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示,故一般采用陽離子交換樹脂,將水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來,隨著樹脂內Ca2+、Mg2+的增加,樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。因此,當軟化水設備使用一段時間后,需用鹽再生部分對樹脂進行再生處理,恢復樹脂的效能,提高樹脂的使用壽命??刂撇糠挚蓪崿F整套系統的自動運行,根據系統的運行時間或通過水量來自動進行鹽再生。
     
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    、原理

    全自動軟化水系統通過離子交換原理,去除水中鈣、鎂等結垢離子,使水質軟化。系統是由樹脂罐、鹽罐(軟化樹脂)、控制器等組成的一體化設備。系統采用虹吸原理吸鹽,自動注水化鹽、配比濃度無需鹽泵、溶鹽等附屬設備

    鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換,從而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂,其交換過程如下:

    2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

    2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

    即水通過鈉離子交換器后,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。

    當鈉離子交換樹脂失效之后,為恢復其交換能力,就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣的食鹽溶液。再生過程反應如下:

    R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2

    R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2

    3、特點

    管路簡化,節省占地空間;運行穩定可靠;節約再生用鹽;運行費用低;免維護。

    適用性廣:可用于工業鍋爐、熱交換器、中央空調及食品、制藥、電子等行業


     
    4
    、技術要求

    原水硬度:3-10mmol/L;

    出水殘余硬度:≤0.03mmol/L;

    工作壓力:0.2-0.6MPa; 工作溫度:2 -50℃ ;

    自控電源:220V 50Hz;耗電量:10W;

    樹脂型號:001×7型強酸性陽離子交換樹脂;

    入口壓力低于0.2MPa需加裝管道泵;

    設備總壓損:0.03MPa。

    PH范圍:1-14

    最高使用溫度:鈉型≤120°C

    型變膨脹率%(H+-Na+)8-10

    再生液濃度:NaCl3-10%;HCl4-5%;NaOH4-5%

    再生液用量:NaCl(8-10%);體積:樹脂體積=1.5-2:1

    HC1(4-5%)體積:樹脂體積=2-31

    NaOH(4-5%);體積:樹脂體積=2-31

    再生液流速:5-8m/h; 再生接觸時間:30-60min

    正洗流速:10-20m/h; 正洗時間:約30min

    運行流速:10-40m/h

    影響全自動鈉離子交換軟化的因素

    、運行流速(gpm/ft2,m/h
    通常流速越大離子交換所需的工作層越大,樹脂有效利用率就會下降,但設備單位時間產水能力會提高。反之流速越小所需的工作層越小,樹脂利用率就會提高,但設備單位時間產水能力會下降。過大的流速會造成原水只與樹脂表面離子交換,水不能進入樹脂內部。樹脂表面通常只提供20%的交換容量,樹脂里面可以提供80%的交換容量。合理的交換流速對提高設備產水能力和交換能力是非常重要的。一般建議運行流速控制在20-30m/h(即4-10gpm/ft2),二級軟化處理和小型裝置可適當提高到小于60m/h。

    、水與樹脂接觸的時間(gpm/ft3
    水與樹脂的接觸時間越長,交換越充分,單位體積樹脂的交換容量提高,但單位時間樹脂的產水能力下降。接觸時間越短,交換越不充分,單位體積樹脂的交換能力下降,而單位時間樹脂的產水能力提高。因此合理的接觸時間對于軟水器的經濟運行非常重要。一般建議1.0-5.0gpm/ft3樹脂(每小時水流量為樹脂裝載體積的8-40倍)。

    、樹脂層高度
    樹脂層越低,因流速對其交換容量的影響就越大。當樹脂層高的達
    -19-
    30英尺(762mm)時,樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降低到比較低的程度。因此建議樹脂層高度大于800mm。

    、進水含鹽量
    進水含鹽量的高低會影響出水品質,而進水含鹽量中K+、Na+的總含量對出水品質的影響非常大。

    、樹脂交換容量
    不同的樹脂提供的交換容量是不一樣的

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