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全自动钠离子软化设备原理及设计规范

时间:2010-07-15 14:09:53  来源:软化水设备网  作者:锅炉水处理设备

软化水处理详解:
软化即降低水的硬度。软化水系统包括三部分,即离子交换部分、盐再生部分和控制部分。离子交换技术是软化系统的工作原理,它的主体是离子交换树脂,由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示,故一般采用阳离子交换树脂,将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来,随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加,树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。因此,当软化水设备使用一段时间后,需用盐再生部分对树脂进行再生处理,恢复树脂的效能,提高树脂的使用寿命。控制部分可实现整套系统的自动运行,根据系统的运行时间或通过水量来自动进行盐再生。
2、原理

全自动软化水系统通过离子交换原理,去除水中钙、镁等结垢离子,使水质软化。系统是由树脂罐、盐罐(软化树脂)、控制器等组成的一体化设备。系统采用虹吸原理吸盐,自动注水化盐 、配比浓度无需盐泵、溶盐等附属设备

钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂,其交换过程如下:

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。

当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下:

R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2

R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2

3、特点

管路简化,节省占地空间;运行稳定可靠;节约再生用盐;运行费用低;免维护。

适用性广:可用于工业锅炉、热交换器、中央空调及食品、制药、电子等行业
4、技术要求

原水硬度:3-10mmol/L;

出水残余硬度:≤0.03mmol/L;

工作压力:0.2-0.6MPa; 工作温度:2 -50℃ ;

自控电源:220V 50Hz;耗电量:10W;

树脂型号:001×7型强酸性阳离子交换树脂;

入口压力低于0.2MPa需加装管道泵;

设备总压损:0.03MPa。

PH范围:1-14

最高使用温度:钠型≤120°C

型变膨胀率%:(H+-Na+)8-10

再生液浓度:NaCl:3-10%;HCl:4-5%;NaOH:4-5%

再生液用量:NaCl:(8-10%);体积:树脂体积=1.5-2:1

HC1(4-5%)体积:树脂体积=2-3:1

NaOH(4-5%);体积:树脂体积=2-3:1

再生液流速:5-8m/h; 再生接触时间:30-60min

正洗流速:10-20m/h; 正洗时间:约30min

运行流速:10-40m/h

影响全自动钠离子交换软化的因素
①、运行流速(gpm/ft2,m/h)
通常流速越大离子交换所需的工作层越大,树脂有效利用率就会下降,但设备单位时间产水能力会提高。反之流速越小所需的工作层越小,树脂利用率就会提高,但设备单位时间产水能力会下降。过大的流速会造成原水只与树脂表面离子交换,水不能进入树脂内部。树脂表面通常只提供20%的交换容量,树脂里面可以提供80%的交换容量。合理的交换流速对提高设备产水能力和交换能力是非常重要的。一般建议运行流速控制在20-30m/h(即4-10gpm/ft2),二级软化处理和小型装置可适当提高到小于60m/h。
②、水与树脂接触的时间(gpm/ft3)
水与树脂的接触时间越长,交换越充分,单位体积树脂的交换容量提高,但单位时间树脂的产水能力下降。接触时间越短,交换越不充分,单位体积树脂的交换能力下降,而单位时间树脂的产水能力提高。因此合理的接触时间对于软水器的经济运行非常重要。一般建议1.0-5.0gpm/ft3树脂(每小时水流量为树脂装载体积的8-40倍)。
③、树脂层高度
树脂层越低,因流速对其交换容量的影响就越大。当树脂层高的达
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到30英尺(762mm)时,树脂层高度造成的流速对其交换能力的影响可降低到比较低的程度。因此建议树脂层高度大于800mm。
④、进水含盐量
进水含盐量的高低会影响出水品质,而进水含盐量中K+、Na+的总含量对出水品质的影响非常大。
⑤、树脂交换容量
不同的树脂提供的交换容量是不一样的
 
 

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