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核心技术

软化水的核心技术

时间:2013-02-03 12:49 来源:未知 作者:admin 点击:
软化水设备简介:
  水的软化就是采用离子交换树脂降低或接近全部去掉水中的钙、镁离子含量而达到降低水的硬度,阻止水垢沉积的一种方法。当树脂吸附到一定量的钙、镁离子后必须进行再生。用饱和的盐水把树脂里的钙镁离子置换出来,恢复树脂的软化交换能力,并将废液排出。
  软化水设备技术选型:
  1.软化水用途:工艺用水、冷却补水、锅炉、钢铁冶炼行业、化工制药行业等;
  2.系统用水时间:间断用水/连续用水、小时用水量、最大用水量;
  3.源水水源、总硬度、浊度及污染指数;
  软化水设备配置选择:
  1.控制器:美国FLECK富莱克、AUTOTROL阿图祖自动控制阀或手动控制阀
  2.树脂罐:国产玻璃钢罐、金属内衬塑罐、不锈钢罐、进口软化罐
  3.设备运行控制:
  3.1.流量型:制备水量达到设定值时自动还原,可适用于所有的给水系统软水制备。
  3.2.时间型:以时间为控制再生计量方式,适合用水量稳定的系统供水,最短还原再生周期为24小时。
  软化水设备组合类型:
  1.单阀单罐:还原期间停止供水2小时或继续供原水(硬水旁通)。
  2.单阀双罐:交替供水,一用一备型。
  3.双阀双罐:交替供水,一用一备型。
  4.双阀双罐:同时供水,交替再生。注:如源水硬度>8mmol/L时,需加大一级选型;源水硬度>12mmol/L时,应采用二次软化或配合其它方法。
  软化水设备设备特点:
  1.自动化程度高,可定时、定流量自动再生,系统采用电脑在线监控,实现连续运行和再生工艺的全自动运作。全程不受人工干扰,不会发生工序操作的提前或滞后。而且,各工序的切换几乎是同步进行的,因此,整套装置准确、可靠、高效;省水、省盐、省电、省人工。制水成本极低。
  2.技术先进、运行稳定,出水质量高,设备结构紧凑、占地面积小、免维护、不需专人看管、系统配有定时器的多路通伺服阀集中运作及微电脑调控系统,可将再生时间设在半夜两点,避开高峰。再生时,电脑可自动预算过去七天中系统平均制水量并和当前剩余量对比判断,再作出是否发出再生指令。
  3.不用专设制盐系统,系统在多路通伺服阀中巧妙的设计了靠进水压为动力的自吸式喷射器,按工序要求定时进行吸盐和补水。整个盐水的制备仅在交换罐旁设直径500-1000毫米、高1000毫米,配有小巧水位控制器的轻便盐箱即可。省去了盐池。盐泵及必要的输配管道和动力配电等装置,也省去了专用水处理间的额外投资。
  水质软化过程自动化:该设备通过程序控制装置,实现离子交换和树脂再生过程的自动化。
  高效:软水器设计合理,使树脂有效工作交换容量充分发挥。
  省工:无需专人操作,安装简便。
  无毒:阀体为无铅黄铜或工程塑料。
  省水:制水率98%以上。
  省电:由于采用虹吸原理,再生无需盐泵
  软化水核心技术的知识
  软水硬度超标的原因分析:1、在软水设备的取样口检测是合格的,但软水箱中的水硬度超标,造成此现象的原因如下:
  A、再生周期设定过大,或流量计故障造成的计量不准,使树脂本该再生时未能及时再生,致使超标水注入软水箱。
  B、正洗时间偏短,使本应在正洗中被冲掉的废盐水被部分地带到软水箱中。
  C、给水水压不稳引发的盐箱补水过少,吸盐过少,正洗不足,其中任何一项都可造成该次再生后出水硬度超标,影响软水箱水质。
  D、在盐箱中的盐很少时,未能及时添加,造成某次再生的效果不佳。
  E、操作不当,在某次再生过程中关闭给水阀。
  产水水质:顺流再生复床系统产水水质在20μs/cm到1.0μs/cm之间(视实际工艺流程及进水水质而定)。
  工作条件:
  1.工作温度:4-45℃ ;
  2.工作压力:建议45-80PSI之间;
  3.进水水质:TDS建议低于200PPM、PH范围6.5~7.5原水不含氧化物、颜色、浑浊物和有机物
  特点:
  (1) 出水水质优良,出水pH值接近中性。
  (2) 出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。
  (3) 间断运行对出水水质的影响小,恢复到停运前水质所需的时间比较短
  工作原理:
  在同一个交换器中,将阴阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装在均匀混合状态下,进行阴阳离子交换,从而除去水中的盐份。混合床的阴阳离子交换树脂在交换过程中,由于是处于均匀混合状态,交错排列,互相接触,可以看作是由许许多多的阴阳离子交换树脂而组成的多级式复床,因为均匀混合,所以阴阳离子的交换反应几乎是同时进行的,所产的的H 和OH随即合成H2O,交换反应进行得很彻底,出水水质好。
  软化水的转换过程
  原水:是指未经过处理的水。从广义来说,对于进入水处理工序前的水也称为该水处理工序的原水。例如由水源送入澄清池处理的水称为原水。
  在日常生活中,我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成。这是什么原因呢?原来在我们取用的水中含有不少无机盐类物质,如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现,一旦它们加温煮沸,便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来,它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水,泉水、深井水、海水都是硬水。
  (工业上采用截然不同的标准,工业上一般只有硬度<1的水称作软水,1-10之间都经常笼统地称为硬水,硬度>10的水也多称为高硬水)
  有些钙、镁离子含量很高的水却不见有水垢生成,这是因为这些钙、镁离子以氯化盐形式存在,它们是可溶的,所以在加热时并不能沉淀出来。
  水的硬度对日常生活影响是很大的。如水的硬度大时洗衣服不起泡;旅居异地因饮水的硬度不适应可出现水土不服的症状;壶内结水垢会使壶的导热性下降;工业锅炉的水垢可引起爆炸事故。所以,生活和工业用水均应适当控制水的硬度。常喝软水(纯净水)容易得心脑血管疾病,常喝硬水(矿泉水)容易得肾结石。
  (1)防止水管道、热水器、咖啡机,加湿器、蒸汽电熨斗、浴缸、淋浴喷头、抽水马桶等家庭器具积留水垢、经常堵塞、热效率低等现象。
  (2)美发,去屑止痒,发丝轻柔,发型自然.护肤,洗浴肌肤柔嫩光滑,明显减少身体皮屑.化妆,皮肤没有紧绷感,极易上妆卸妆.
  (3)煮咖啡、冲茶叶,口感独特,味道纯正。养花,延长开花期,绿叶无斑点,花朵艳丽。养鱼,预防各类鱼类疾病(4)延长豆腐保质期,豆浆更香浓,豆芽不需生长素,长势粗壮。洗菜,清除农药成分,延长蔬菜保鲜期。煮饭,缩短时间,米粒松软光润、面食不易膨胀。烹调,保持蔬菜的天然口感和营养成分。
  (5)有效抑制真菌,促进外伤愈合,减少便秘、肠胃类及结石类疾病的发病几率。
  (6)洗衣,预防静电、脱色、变型,清洗餐具,洁净无水渍,提高器皿光泽度。清洗厨房浴室,强劲去污、除异味软化水是如何转换的
  硬水转换软化水的化学方程式:
  钙的去除: CaCO3+2Na-R=Ca-R+Na2CO3 Ca(HCO3)2+2Na-R=Ca-R+2NaHCO3
  镁的去除: MgCO3+2Na-R=Mg-R+Na2CO3 Mg(HCO3)2+2Na-R=Mg-R+2NaHCO3
  软化水设备的分类标准
  一.软化水设备按控制器分为进口全自动型:
  在欧美国家,自20世纪60年代起就开始对离子交换设备进行自动化设计,随着工业技术的发展,逐渐发展出与国内多通阀不一样的多路阀和集成阀,软化水设备主要以多路阀为主,主要材料有工程塑料和无铅黄铜两种。其核心部件为一只多通道集成阀。一般采用阀板或活塞控制水流方向,由小型电机带动凸轮轴(或活塞)来动作。由于国外软化水设备工业技术水平发展较好,所以这类设备已经发展得相当完善,产品规格从家用的0.2t/h到工业用70t/h左右均有,软化水设备控制器自动化程度高。
  二.软化水设备按控制器分为国产组合自动型:
  由于手动设备的使用过于复杂,在20世纪90年代初期,国内出现了一种以组合式集成阀为核心的新型设备。这种软化水设备的主要核心部件是一只多通道的集成阀,通过阀体的转动来改变水流方向。这种设备与传统的手动设备相比,这种软化水设备与传统的手动设备相比,设备的占地小了很多,自动化程度高。但是由于控制方式采用时间控制,运行时控制精度较低。
  受设计思路、加工工艺及材料的限制,目前多数软化水设备采用的平面集成阀容易磨损,一旦磨损后修复的可能性很小。目前国内市场上这种设备的生产厂家很多,产品的实际质量差异较大,很多设备的运行效果不如人意。
  三.软化水设备按控制器分为手动型:
  这种方式是传统的标准方式,主要有顺流/无顶压逆流两种形式,一般是两只碳钢结构的罐体并联,根据软化水设备工艺流程不同,每只罐体需要配用8-11只手动阀门(两只罐体需要配16-20只阀门左右),再生时用专用的盐泵将溶解好的盐液泵入树脂罐( 这种设备曾是国内软化水设备的主要形式)。
  这种结构的软化水设备主要特点是:流程简单易懂,易于操作,成本低,可以适用于流量很大的需要;但是技术落后,占地大,运行消耗也大,实际操作时强度较大,盐泵的腐蚀较重及维护成本高。
  四.软化水设备按控制器分为分立阀全自动型:
  分立阀一般是采用进口的全自动隔膜阀或电磁阀,采用与传统手动方式相类似的结构,配合专用的全自动控制器(单片机或PLC)来组成软化水设备。
  全自动型设备主要用于流量较大的场合,也可以用于传统手动设备的改造,可以在不改动原设备管路的情况下将传统的手动设备改造成自动化设备。从而降低操作劳动强度,降低设备消耗。
  软化水设备,即降低水硬度的设备,主要除祛水中的钙、镁离子,软化水设备在软化水的过程中,不能降低水中的总含盐量。
  软化水设备的优势和不足
  国内民用锅炉、空调设施的补给水绝大部分一直沿用人工操作的钠离子交换法进行处理。因其投资不高、简便易行、适应性强,几乎长期占领了锅炉水处理的这一领地。但是,由于工艺和人为等因素的干扰,使其无法摆脱它固有的先天的缺陷。
  再生系统繁——再生系统盐液的制备及输送,要有足够的溶盐池,需沉淀、过滤、盐液泵、输送管及相应的防腐措施;供电设施的功率高;大多需要建造单独的水处理间。辅助设施的投资远大于水处理装置的本身。运行管理相对繁杂、制水成本相对要高。
  系统阀门多——系统中的每个交换罐都必须毫不例外的配置七个阀门。每个运行周期至少对其切换;28;次。且不论其操作的规范和失误,单就各连接点的跑、冒、滴、漏就由此带来的工耗、水耗、电耗、盐耗以及维修费用极高且设备运行终点由人工检测和判断。
  终点控制难--锅炉水处理装置能否安全可靠的工作,关键在于严格检测和正确判断每个工序的“停止点”;并及时无误的对系统进行快速切换。传统水处理的操作方法是永远无法实现的。每个软化周期都有从软化到再生、从再生到软化的两次切换操作。对于人工操作的装置来说,每步运作,不是滞后必然超前,而第二个切换,则往往担心再生不够而人为的滞后执行。因此,这种传统的的运作方式,必然使各项能耗指标成倍地增加,是运行成本无法下降的根本因素。
  从总体上应当是;技术先进、运行平稳、操作简便;具体表现在:不结垢、不腐蚀、无事故;效果上突出:节能、高效、安全、符合国家有关标准。这是业内专业人士和众多有识之士长期为之探索的重要课题。
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