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軟化水處理(lǐ)和軟化水處理(lǐ)設備的知識

2023-09-05
什麽是軟化水

在日常生活中,我們經常見到水壺用(yòng)久後内壁會有水垢生成。這是什麽原因呢(ne)?原來在我們取用(yòng)的水中含有不少無機鹽類物(wù)質(zhì),如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發現,一旦它們加溫煮沸,便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形成沉澱出來,它們緊貼壺壁就形成水垢。我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用(yòng)“硬度”這個指标來表示。硬度1度相當于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱為(wèi)軟水,高于17度的稱為(wèi)硬水,介于8~17度之間的稱為(wèi)中度硬水。雨、雪(xuě)水、江、河、湖(hú)水都是軟水,泉水、深井水、海水都是硬水。


河南水處理(lǐ)設備


與其它水的區(qū)别

原水,是指未經過處理(lǐ)的水。從廣義來說,對于進入水處理(lǐ)工序前的水也稱為(wèi)該水處理(lǐ)的原水。例如由水源送入澄清池處理(lǐ)的水稱為(wèi)原水。軟化水,是指水中硬度(主要指水中鈣、鎂離子)去除或降低一定程度的水。水在軟化的過程中,僅硬度降低,而總含鹽量不變。除鹽水,是指水中鹽類(主要是溶于水中的強電(diàn)解質(zhì))除去或降低到一定程度的水。其電(diàn)導率一般為(wèi)1.0~10.0μS/cm,電(diàn)阻率(25℃)(0.1~1.0)×106Ω·cm ,含鹽量為(wèi)1~5mg/L。純水,是指水中的強電(diàn)解質(zhì)和弱電(diàn)解質(zhì)(如SiO2、CO2等),去除或降低到一定程度的水。其電(diàn)導率一般為(wèi):1.0~0.1μS/cm,電(diàn)導率(1.01.0~10.0)×106Ω·cm 。含鹽量為(wèi) <1mg/L。

超純水,是指水中的導電(diàn)介質(zhì)幾乎完全去除,同時不離解的氣體(tǐ)、膠體(tǐ)以及有機物(wù)質(zhì)(包括細菌等)也去除至很(hěn)低程度的水。其電(diàn)導率一般為(wèi)0.1~0.055μS/cm,電(diàn)阻率(25℃)﹥10×106Ω·cm ,含鹽量﹤0.1 mg/L。理(lǐ)想純水(理(lǐ)論上)電(diàn)導率為(wèi)0.05μS/cm,電(diàn)阻率(25℃)為(wèi)18.3×106Ω·cm。

什麽是軟化水處理(lǐ)

采用(yòng)強酸性陽離子樹脂将原水中的鈣、鎂離子置換出來,再經該軟化水設備過濾出的鍋爐進水就是成為(wèi)硬度極低的鍋爐用(yòng)軟化淨水。

工作(zuò)原理(lǐ)離子交換法:

方法:采用(yòng)特定的陽離子交換樹脂,以鈉離子将水中的鈣鎂離子置換出來,由于鈉鹽的溶解度很(hěn)高,所以就避免了随溫度的升高而造成水垢生成的情況。

特點及效果:效果穩定準确,工藝成熟。可(kě)以将硬度降至0。

使用(yòng)範圍:餐飲、食品、化工、醫(yī)藥等領域、空調、工業循環水等應用(yòng)中。

目前最常用(yòng)的标準方式:

電(diàn)磁法

方法:采用(yòng)在水中加上一定的電(diàn)場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物(wù)理(lǐ)特性來阻止硬水垢的形成。

特點效果:設備投資小(xiǎo),安(ān)裝(zhuāng)方便,運行費用(yòng)低。效果不夠穩定性,沒有統一的衡量标準,而且由于主要功能(néng)僅是影響一定範圍内的水垢的物(wù)理(lǐ)性能(néng),所以處理(lǐ)後的水的使用(yòng)時間、距離都有一定局限。

适用(yòng)範圍:多(duō)用(yòng)于商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理(lǐ),不能(néng)應用(yòng)于工業生産及鍋爐補給水的處理(lǐ)。

膜分(fēn)離法

方法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可(kě)以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。隻能(néng)将硬度降到一定的範圍。

特點效果:效果明顯而穩定,處理(lǐ)後的水适用(yòng)範圍廣。對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。

适用(yòng)範圍:一般較少用(yòng)于專門的軟化處理(lǐ)。

石灰法

方法:向水中加入石灰。

特點效果:隻能(néng)将硬度降到一定的範圍。

适用(yòng)範圍:适用(yòng)範圍大流量的高硬水。

加藥法

方法:向水中加入專用(yòng)的阻垢劑,可(kě)以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性,從而使水垢不能(néng)析出、沉積。

特點效果:一次性投入較少,适應性廣。水量軟大時運行成本偏。

适用(yòng)範圍:由于加入了化學(xué)物(wù)質(zhì),所以水的應用(yòng)受到很(hěn)大限制,一般情況下不能(néng)應用(yòng)于飲用(yòng)、食品加工、工業生産等方面。在民(mín)用(yòng)領域中也很(hěn)少應用(yòng)。

軟化水設備工作(zuò)流程及工作(zuò)要求:

1)軟化水設備工作(zuò)流程

工作(zuò)(有時叫做産水,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,隻是由于實際工藝的不同或控制的需要,可(kě)能(néng)會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為(wèi)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(zuò)一段時間後的設備,會在樹脂上部攔截很(hěn)多(duō)由原水帶來的污物(wù),把這些污物(wù)除去後,離子交換樹脂才能(néng)完全曝露出來,再生的效果才能(néng)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(kě)以把頂部攔截下來的污物(wù)沖走。這個過程一般需要5-15分(fēn)鍾左右。

吸鹽(再生):即将鹽水注入樹脂罐體(tǐ)的過程,傳統設備是采用(yòng)鹽泵将鹽水注入,全自動的設備是采用(yòng)專用(yòng)的内置噴射器将鹽水吸入(隻要進水有一定的壓力即 可(kě))。在實際工作(zuò)過程中,鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用(yòng)鹽水浸泡樹脂的效果好,所以軟化水設備都是采用(yòng)鹽水慢速流過樹脂的方法再生,這個過 程一般需要30分(fēn)鍾左右,實際時間受用(yòng)鹽量的影響。

慢沖洗(置換):在用(yòng)鹽水流過樹脂以後,用(yòng)原水以同樣的流速慢慢将樹脂中的鹽全部沖洗幹淨的過程叫慢沖洗,由于這個沖洗過程中仍有大量的功能(néng)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(hěn)多(duō)人将這個過程稱作(zuò)置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同,即30分(fēn)鍾左右。

快沖洗:為(wèi)了将殘留的鹽徹底沖洗幹淨,要采用(yòng)與實際工作(zuò)接近的流速,用(yòng)原水對樹脂進行沖洗,這個過程的最後出水應為(wèi)達标的軟水。一般情況下,快沖洗過程為(wèi)5-15分(fēn)鍾。

2)軟化水設備技(jì )術指标及工作(zuò)要求:

入口水壓:0.18-0.6Mpa

工作(zuò)溫度:1-55℃

源水硬度:<8mmol/L

操作(zuò)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(zuò)電(diàn)源:220V/50Hz

軟化水處理(lǐ)的作(zuò)用(yòng)

1.軟化水設備的使用(yòng)節約了大量浪費燃料。當鍋爐結有水垢時,對于工作(zuò)壓力為(wèi)1.4MPa的鍋爐會結生1毫米的水垢,會浪費8%的燃料。

2.軟化水設備提高熱效率降低出力。當鍋爐蒸發面結有水垢時,火側的熱量不能(néng)很(hěn)快傳遞給水側就會降低鍋爐的出力。如果因為(wèi)水處理(lǐ)不當,鍋爐結垢,使鍋爐蒸發能(néng)力降低了三分(fēn)之一,因供氣不足自動作(zuò)業線(xiàn)不能(néng)開車(chē)。

3.軟化水設備的使用(yòng)降低鍋爐檢修量。鍋爐闆或管道結有水垢以後,非常難以清除,特别是由于水垢引起鍋爐的洩漏,裂紋,折損,變形,腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐,而且耗費大量人力,物(wù)力去檢修,不但縮短了運行的時間,也增加了檢修費用(yòng)。

4.軟化水設備的應用(yòng)減少危及安(ān)全。鍋爐因水垢引起的事故,占鍋爐事故總數的20%以上,不但造成設備損失,也威脅着人身安(ān)全。而水處理(lǐ)的基建和運行費用(yòng),占各項節約費用(yòng)的四分(fēn)之一。


軟化水處理(lǐ)設備

軟化水設備,顧名思義即降低水硬度的設備,主要除祛水中的鈣、鎂離子,通俗的說就是降低水的硬度的設備,起作(zuò)用(yòng)主要有去除水中的鈣鎂離子、活化水質(zhì),殺菌滅藻,防垢除垢。軟化水設備在軟化水的過程中,不能(néng)降低水中的總含鹽量。在熱水鍋爐系統、熱交換系統、工業冷卻系統、中央空調系統以及其他(tā)用(yòng)水設備系統中都有廣泛的應用(yòng)。

工作(zuò)原理(lǐ)

由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示,故一般采用(yòng)陽離子交換樹脂(軟水器),将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來,随着樹脂内Ca2+、Mg2+的增加,樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能(néng)逐漸降低。當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之後,就必須進行再生,再生過程就是用(yòng)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,随再生廢液排出罐外,樹脂就又恢複了軟化交換功能(néng)。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(lǐ)的原理(lǐ)是将原水通過鈉型陽離子交換樹脂,使水中的硬度成分(fēn)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。

工作(zuò)流程

工作(zuò)(有時叫做産水,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,隻是由于實際工藝的不同或控制的需要,可(kě)能(néng)會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為(wèi)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(zuò)一段時間後的設備,會在樹脂上部攔截很(hěn)多(duō)由原水帶來的污物(wù),把這些污物(wù)除去後,離子交換樹脂才能(néng)完全曝露出來,再生的效果才能(néng)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(kě)以把頂部攔截下來的污物(wù)沖走。這個過程一般需要5-15分(fēn)鍾左右。

吸鹽(再生):即将鹽水注入樹脂罐體(tǐ)的過程,傳統設備是采用(yòng)鹽泵将鹽水注入,全自動的設備是采用(yòng)專用(yòng)的内置噴射器将鹽水吸入(隻要進水有一定的壓力即可(kě))。在實際工作(zuò)過程中,鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用(yòng)鹽水浸泡樹脂的效果好,所以軟化水設備都是采用(yòng)鹽水慢速流過樹脂的方法再生,這個過程一般需要30分(fēn)鍾左右,實際時間受用(yòng)鹽量的影響。

慢沖洗(置換):在用(yòng)鹽水流過樹脂以後,用(yòng)原水以同樣的流速慢慢将樹脂中的鹽全部沖洗幹淨的過程叫慢沖洗,由于這個沖洗過程中仍有大量的功能(néng)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(hěn)多(duō)人将這個過程稱作(zuò)置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同,即30分(fēn)鍾左右。

快沖洗:為(wèi)了将殘留的鹽徹底沖洗幹淨,要采用(yòng)與實際工作(zuò)接近的流速,用(yòng)原水對樹脂進行沖洗,這個過程的最後出水應為(wèi)達标的軟水。一般情況下,快沖洗過程為(wèi)5-15分(fēn)鍾。

應用(yòng)

不同的應用(yòng)選擇不同的軟水處理(lǐ)設備

1、軟化水設備應用(yòng)的範圍:①采暖 ②冷卻補水 ③工藝用(yòng)水 ④蒸汽鍋爐 ⑤鋼鐵冶煉 ⑥化工制藥

2、行業所需的系統用(yòng)水時間系統用(yòng)水時間即:每小(xiǎo)時用(yòng)水量、平均值、峰值。可(kě)根據供水時間選擇設備。如若不需要連續供水就可(kě)選擇單閥單罐的設備;如若需要連續供水就需要選擇選擇雙床集控或雙控雙床系列軟化水處理(lǐ)裝(zhuāng)置。

3、水源的硬度同一型号軟水器水質(zhì)較硬者制水周期必然要相對減少,産水量較低,由此導緻軟化水設備再生頻繁從而降低樹脂的使用(yòng)壽命。這種情況下就需要選擇較大型号的軟水器,加大樹脂體(tǐ)積。

軟化水設備選型

①控制器:分(fēn)為(wèi)自動控制及手動控制。品牌上的選擇可(kě)以選擇進口也可(kě)以選擇國(guó)産。

②樹脂罐:軟化水裝(zhuāng)置罐體(tǐ)材料分(fēn)為(wèi)玻璃鋼、碳鋼、不鏽鋼。

③設備控制形式:一種是制備水量達到設定值是自動還原,稱為(wèi)流量型;适用(yòng)于所有的給水系統軟化水處理(lǐ)設備。第二種是以時間為(wèi)控制再生計量的方式,稱為(wèi)時間型;适用(yòng)于水量穩定的供水系統,最短還原再生周期為(wèi)24小(xiǎo)時。

④設備組合:單控單床:還原期間停止供水2小(xiǎo)時或繼續供原水(硬水旁通)。單控雙床:交替供水,一用(yòng)一備型。雙控雙床:交替供水,一用(yòng)一備型。雙控雙床:同時供水,交替再生。多(duō)控幾床:三個以上軟化水樹脂罐并聯使用(yòng),适合大型供水系統。可(kě)廣泛應用(yòng)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(kě)用(yòng)于賓館、飯店(diàn)、寫字樓、公寓、家居等生活用(yòng)水的處理(lǐ)及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫(yī)藥等行業的軟化水處理(lǐ)。

技(jì )術指标

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,應根據不同地域水質(zhì)做特殊設計)

3.出水硬度:<0.03mmol/L (達到《國(guó)家低壓鍋爐水質(zhì)标準》GB1576-2001要求);

4.原水含鹽量<1500mg/L,濁度<5 鐵離子<0.3mg/L

5.電(diàn)源:~220V,50HZ

6.鹽耗量<100g/克當量(與原水硬度有關);

7.水耗<2%;電(diàn)耗<50W

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