軟化水設備的工作原理介紹
發布時間:2019-06-19



ONE - 鍋爐軟化水設備概述

鍋爐軟化水設備是針對鍋爐結垢而推出的一種原水預處理裝置,去除原水中的鈣、鎂離子以及導致鍋爐長垢的元素。 

工業軟化水設備可廣泛應用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發冷凝器、空調、直燃機等系統的補給水的軟化。還可用于賓館、飯店、寫字樓、公寓、家居等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫藥等行業的軟化水處理。

目前已廣泛應用于各種蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器、蒸汽冷凝器、空調、直燃機等設備及系統的循環補給水中。此外還用作生活水處理,食品、電鍍、醫藥、化工、印染、紡織、電子等工業水處理以及作為脫鹽系統的前置處理。




TWO - 軟化水設備的工作原理介紹


工作原理

全自動鈉離子交換器采用離子交換原理,去除水中的鈣、鎂等結垢離子。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時,水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的 鈉離子發生置換,樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中,這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。

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(軟水器),將水中的 Ca2+ 離子交換圖、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。

當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后,就必須進行再生,再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層,把樹脂上的硬度離子在置換出來,隨再生廢液排出罐外,樹脂就又恢復了軟化交換功能。

由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示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:

軟化水設備單閥單罐

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+

一般控制閥的運行流程為:運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。



THREE - 工作流程及要求


1) 工作流程

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)。


軟化水設備工作流程示意圖反洗: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。


2) 工作要求

入口水壓:0.18 - 0.6 Mpa

工作溫度:1-55 ℃ 源水硬度:< 8 mmol/L

操作方式:自動/手動 出水硬度:≤ 0.03 mmol/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:220 V / 50 Hz


選型

1、首先您要提供所需要使用軟化水的系統是哪種:

1) 采暖    2) 冷卻補水    3) 工藝用水    4) 蒸汽鍋爐    5) 鋼鐵冶煉行業    6) 化工制藥行業

2、系統用水時間:

即運行時間/小時用水量/平均值/峰值/

設備是否需要連續供水?

3、源水總硬度

水源是市政自來水\地下水\地表水源,使用地區的原水總硬度。

對一定型號的軟水器來說原水硬度高,其周期制水量必然要相對減少,由此導致軟水設備再生頻繁。相對減少樹脂的使用壽命。為避免此類情況,應加大樹脂體積,這意味著選用加大型號的軟水器。

4、所需的軟水單位流量(噸/小時)。

這由用戶設備的性質和要求而定;

5、周期制水量的設定

在軟水器型號設定之后,根據原水硬度,所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量 (噸) 。






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