一级复床离子交换器计算版本

一、阳床的计算1、总处理水量Q′=Q(1+10%)2、阳离子交换器直径D=SQRT（4Q′/πv）3、阳床装料体积V阳=πD2h阳/44、阳床运行周期T阳=V阳E阳/(Q′Σc)5、每天再生的台次N阳=24/T阳6、再生一次30%盐酸的耗量B阳30%=V阳E阳b阳/(1000×30%)7、再生一次需30%HCl的体积V阳30%=B阳30%/ρ30%8、HCl计量箱的容积V计HCl=1.2V阳30%9、稀释至5%HCl溶液的体积V5%=V阳E阳b阳/(1000×5%×γ5%)10、再生一次的稀释水量V阳稀=V5%-V阳30%11、30%盐酸的日耗量B日=B阳30%×N阳12、30%盐酸的月耗量B月=30×B日/100013、30%盐酸的年耗量B年=7000×B月/(24×30)14、5%HCl溶液的通液时间tt=V5%/(1000×v5×V阳)15、进入阳床还原液的质量流量G2 G2=V5%γ5%/(3600×t)16、进入喷射器吸入侧的质量流量G0 G0=B阳30%/(3600×t)17、喷射器工作嘴的质量流量G1G1=G2-G018、喷射系数μ=G0/G119、喷射器的特性值20、喷嘴直径d P=A×SQRT(G1)21、圆筒形混合室直径d H=B×SQRT(G2)22、圆筒形混合室长度L u=4×d H23、吸入管管径D0=1000×SQRT(4×V阳30%/(3600×1000×π×v0×t))24、入口管管径D1=1000×SQRT(4×V阳稀/(3600×1000×π×V1×t))25、出口管管径D2=1000×SQRT(4×V5%/(3600×1000×π×V2×t))二、阴床的计算1、阴树脂的装料体积V阴=T阳×Q′(ΣA-HCO3-+CO2/44)/E阴2、阴树脂的实际装料体积V实=1.15×V阴3、阴床直径D=SQRT（4Q′/πv）4、阴离子交换树脂的装料高度h A=4×V实/(π×D2)5、再生一次30%NaOH的耗量B A30%=V实×E阴×b A/(1000×30%)6、再生一次30%NaOH的体积V30%=B A30%/γ30%7、NaOH计量箱的容积V NaOH=1.2×V30%8、稀释至4%NaOH溶液的体积V4%=V实×E阴×b A/(1000×4%×γ4%) 9、再生一次的稀释水量V稀=V4%-V30%10、30%NaOH的日耗量B日=B A30%×N阳30T/h已知参数10%为自用水率v=25m/h D=1.2mh阳=2m V=2.26m3阳E阳=1000mol/m3T阳=26.43hΣc:原水中阳离子的总和,mmol/L阳离子2.85mmol/LN阳=0.91台次/d 再生水平b阳=55g/mol(100%HCl)B阳30%=414.33Kg/次ρ30%=1.149Kg/L V阳30%=360.6L 1.2:安全系数V计HCl=432.72L取V计HCl=500Lγ5%=1.023Kg/L V5%=2430.11LV阳稀=2069.51LB日=377.04KgB月=11.31T一年以7000h计B年=109.97TV5=5m3/(m3·h)t=0.22h5%HCl G2=3.14Kg/s 30%HCl G0=0.52Kg/sG1=2.62Kg/sμ=0.2背压P2=1.472×105P a,查表得P′P=31060kgf/m2h0=29960kgf/m2h b=1349kgf/m2A=7.293 B=8.843d P=11.81mm取d P=15mmd H=15.65mmL u=62.61mmv0为被吸入管内的流速,取1m/s D0=24.08mm取D0=25mmV1为稀释水在入口管内的流速,取2m/s D1=40.8mm取D1=40mmV2为稀释水在入口管内的流速,取2m/s D2=44.21mm取D2=45mmΣA为原水中阴离子总和,只含强酸的阴离子，不包含HCO3-,mmol/L V阴=6.46m3 CO2为除碳器出水中浓度,取3mg/L阴离子2.85mmol/L E阴=350mol/m31.15为当阳床失效时,阴床还未失效的富余系数V=7.42m3实v=20m/hb A为再生水平,取60g/molγ30%为NaOH溶液的密度,取1.328Kg/Lγ4%为NaOH溶液的密度,取1.043Kg/L36T/hQ′=36m3D=1.4mV阳=3.08m3T阳=30h阳离子2.85mmol/LN阳=0.8台次/dB阳30%=564.67Kg/次V阳30%=491.44LV计HCl=589.73L取V计HCl=1000LV5%=3311.83LV阳稀=2820.39LB日=451.74KgB月=13.55TB年=131.76Tt=0.22hG2=4.28Kg/sG0=0.71Kg/sG1=3.57Kg/sμ=0.2d P=13.78mm取d P=15mmd H=18.29mmL u=73.16mmV阴=9.01m3阴离子2.85mmol/LV实=3.53m3D=1.51m取D=1.5mh A=2mB A30%=247.1KgV30%=186.07LV NaOH=223.28LV4%=1776.85L V稀=1590.78L B日=197.68Kg。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------混床计算(最新版)混合离子交换器项目单位 3/h 数值单台设备出力m20. 00 设备总套数 1 备用套数 m/h 1 运行流速（设定 40～60） 45. 00 混床直径混床直径(选定) 核准运行流速（40～60） m m m/h 0. 75 0. 80 39. 81 SQRT(4*单台设备出力/运行流速/3. 14) 单台设备出力*4/3. 14/混床直径/混床直径强酸阳树脂高 m 0. 50 1. 00 强碱阴树脂高 m 3 强酸阳树脂量(H 型, 湿态) m0. 25 强酸阳树脂高*3. 14*混床直径*混床直径/4 强酸阳树脂总量(Na 型, 湿态) t 3 0. 20 强酸阳树脂量*阳树脂比重*95%*设备总套数强碱阴树脂量(OH 型, 湿态) m0. 50 强碱阴树脂高*3. 14*混床直径*混床直径/4 强碱阴树脂总量(Cl 型, 湿态) t 3/m0. 30 强碱阴树脂量*阴树脂比重*85%*设备总套数单位混脂制水量 m3R 8000. 00 运行周期 day 12. 56 单位混脂制水量*(强酸阳树脂量+强碱阴树脂量) /24/单台设备出力阳树脂工作交换容量酸耗 mol/mg/mol 3R 1000. 00 150. 00 酸耗 kg/m3R 150. 00 阳树脂工作交换容量*酸耗/1000 31. 0% 浓酸浓度％浓酸比重t/m3 1. 154 再生稀酸浓度(5%) ％ 4% 稀酸比重 t/m3 1. 043 一次再生酸体积一次再生酸重量 mkg 3 3/个 3/d 3 0. 11 122 酸耗*强酸阳树脂量/浓酸浓度/1000/浓酸比重一次再生酸体积*浓酸比重*1000 酸计量箱所需体积(计算) m0. 211 一次再生酸体积*2 酸计量箱体积(选定) m0. 30 单台混床日耗工业酸液 m0. 0081 / 4一次再生酸体积/运行周期酸液贮存天数(15～30) d 3 t 30 浓酸贮存总量 m0. 252 0. 942 单台混床日耗工业酸液*酸液贮存天数*设备总套数酸耗*强酸阳树脂量/再生稀酸浓度/1000 再生稀酸量阴树脂工作交换容量 mol/m3R 200. 00 250. 00 碱耗 g/mol 碱耗 kg/m3R 50. 00 阴树脂工作交换容量*碱耗/1000 浓碱浓度％ 32. 5% 浓碱比重 t/m3 1. 354 再生稀碱浓度(4%) ％ 4. 00% 稀碱比重 t/m3 3 1. 043 一次再生碱体积 m0. 06 碱耗*强碱阴树脂量/浓碱浓度/1000/浓碱比重一次再生碱重量 kg 3 3/个 3/d 77 一次再生碱体积*浓碱比重*1000 碱计量箱所需体积(计算) m0. 11 一次再生碱体积*2 碱计量箱体积(选定) m0. 20 单台混床日耗工业碱液 m0. 005 一次再生碱体积/运行周期碱液贮存天数(15～30) d 3 30 浓碱贮存总量 m0. 136 单台混床日耗工业碱液*碱液贮存天数*设备总套数再生稀碱量反洗流速（10） t m/h 0.63 10. 00 碱耗*强碱阴树脂量/再生稀碱浓度/1000 反洗时间（15）min 15. 00 反洗水量反洗管流速(～2) m3 1. 26 3. 14*混床直径*混床直径*反洗流速*反洗时间/4/60 m/s 2. 00 反洗管径 mm 29.81 1000*SQRT(反洗水量*60*4/3. 14/反洗时间/反洗管流速/3600) 进酸流速(5) 进酸时间 m/h min 3/h 3/h 3 m/s 5. 00 21. 57 再生稀酸量*4*60/3. 14/混床直径/混床直径/进酸流速/稀酸比重浓酸流量 m0. 29 一次再生浓酸体积*60/进酸时间稀酸进酸流量 m2.51 再生稀酸量*60/稀酸比重/进酸时间喷射器进酸耗水量酸管流速(～1.5) 进酸管径 m0. 82 再生稀酸量-一次再生浓酸体积*浓酸---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------比重 1. 50 24. 34 1000*SQRT(稀酸进酸流量*4/3. 14/酸管流速/3600) mm 3 清洗水量 m0. 90 再生稀酸量/稀酸比重进碱流速(5) 进碱时间 m/h min 3/h 3/h 3 m/s 5. 00 14. 38 再生稀碱量*4*60/3. 14/混床直径/混床直径/进碱流速/稀碱比重浓碱流量 m0. 24 一次再生浓碱体积*60/进碱时间稀碱进碱流量 m2. 51 再生稀碱量*60/稀碱比重/进碱时间喷射器进碱耗水量碱管流速(～1.5) m0. 55 再生稀碱量-一次再生浓碱体积*浓碱比重 1. 50 进碱管径 mm 3 24.34 1000*SQRT(稀碱进碱流量*4/3. 14/碱管流速/3600) 清洗水量m0. 60 再生稀碱量/稀碱比重置换流速(5) 置换时间(～30) m/h min 3 m/s 4. 50 30. 00 置换水量置换管流速(～2) m2. 26 2*3. 14*混床直径*混床直径*置换流速*置换时间/4/60 1. 80 置换管径mm 29. 81 1000*SQRT(置换水量*60*4/3. 14/置换时间/置换管流速/3600) 正洗流速(15) m/h 15. 00 阳树脂正洗水耗（6）m3/m3/m3R 3R 3 m/s 6. 00 阴树脂正洗水耗（10） m10. 00 正洗水量正洗管流速(～2) 正洗时间 m6. 53 阳树脂量*阳树脂正洗水耗＋阴树脂量*阴树脂正洗水耗 2. 00 52. 00 4*60*正洗水量/3. 14/混床直径/混床直径/正洗流速min 正洗管径mm 36. 51 1000*SQRT(正洗水量*60*4/3. 14/正洗时间/正洗管流速/3600) 树脂混合时间(0. 5～1) 混合空气耗量(1～1. 5bar， 2～3) min 1.0 m3/m3R. min3/min m/s 2 耗气量 m1. 51 20 混合空气耗量*(阳树脂量+阴树脂量) 气管流速(10～20) 混合气管径 mm 40.3 / 40 1000*SQRT(4*耗气量/60/气管流速/3. 14) 再生耗除盐水 m3 12.92 反洗水量+喷射器进酸耗水量+清洗水量+喷射器进碱耗水量+清洗水量+置换水量+正洗水量自用水率再生时间 % h 3 0. 21% 2. 72 再生耗除盐水/单台设备出力/运行周期/24 (反洗时间+进酸时间+进碱时间+置换时间+正洗时间+半小时富裕) /60 单台混床再生一次排放废水量 m13. 09 再生耗除盐水+一次再生酸体积+一次再生碱体积正常运行全部混床日排放废水量 m3/d 0. 00 单台混床再生一次排放废水量*(设备总套数-备用套数) /运行周期。

全自动软水器设计指导手册（附设计公式）目录一、总述 01. 锅炉水处理监督管理规则 02. 离子交换树脂部结构 03. 钠离子交换软化原理及特性: (1)4. 水质分析测试容 (1)•PH值(Potential of Hydrogen) (1)•总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (1)•铁含量(IRON) (1)•锰 (2)•硬度值(HARDNESS) (2)•碱度 (2)•克分子(mol) (2)•当量 (3)•克当量 (3)•硬度单位 (3)•我国江河湖泊水质组成 (5)二、全自动软水器 (5)三、影响软水器交换容量的因素 (7)1. 流速(gpm/ft，m/h) (7)2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (7)3. 树脂层的高度 (8)4. 进水含盐量 (9)5. 温度 (11)6. 再生剂质量(NaCl) (11)7. 再生液流量 (12)8. 再生液浓度 (13)9. 再生剂用量 (14)10. 树脂 (14)四、自动软水器设计 (14)1. 软水器设备应遵循的标准 (14)2. 全自动软水器主要参数计算 (15)1) 反洗流速的计算: (15)2) 系统压降计算 (15)3. 软水器设计计算步骤 (15)计算示例 (17)一、总述1.锅炉水处理监督管理规则第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。

第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。

第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。

第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。

第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料:1.水处理设备图样(总图、管道系统图等);2.设计计算书;3.产品质量证明书;4.设备安装、使用说明书;5.注册登记证书复印件。

序号项目结果单位1原水阳离子总数 3.064658328mmol/l 原水原水阴离子总数 1.893857743mmol/l SiO20.138333333mmol/l2出水水质产水含盐量电导率SiO2Na+3设计出力Q250m3/h 周期运行周期T20h 再生时间t4h4进入阴床阴离子总数A1 1.273982143mmol/l 出力系统自用除盐水率η1 1.85%系统自用清水率η25%弱酸阳树脂交换容量E11600mol/m3强酸阳树脂交换容量E2900mol/m3弱碱阴树脂交换容量E3600mol/m3强碱阴树脂交换容量E4250mol/m3阴床出力Qa254.625m3/h5阳床运行流量Qk254.625m3/h 阳床同时运行台数Nk1台阳床直径Dk 3.2m阳床截面积Fk8.0384m2阳床运行流速31.67607982m/h计算弱酸树脂装填量7.877630545m3/台计算弱酸树脂层高度0.979999819m设计选取弱酸树脂层高度 1.6m实际弱酸树脂装填量12.86144m3计算强酸树脂装填量 5.679166664m3计算强酸树脂装高度0.706504611m设计选取强酸树脂层高度 1.2m实际强酸树脂装填量9.64608m3实际运行周期(弱酸)37.55102735实际运行周期(强酸)37.367059746阴床运行流量Qa'254.625m3/h 阴床同时运行台数Na1台阴床直径Da 3.2m阴床截面积Fa8.0384m2进入阴床强酸离子总数A20.988407673mmol/l阴床运行流速31.67607982m/h计算弱碱树脂装填量9.647476642m3/台计算弱碱树脂装填高度 1.200173746m设计选取弱碱树脂层高度 1.8m实际弱碱树脂装填量14.46912m3计算强碱阴树脂装填量Va20.334486238m3计算强碱阴树脂装填高度0.041611047m设计选取强碱树脂层高度 1.2m实际强碱树脂装填量9.64608m3实际运行周期 弱碱34.49500552强碱33.164270327进水中的CO2含量A138.59484759mg/l 脱碳器出水中的CO2含量A25mg/l 填料淋水密度ω80m3/m2.h除碳器面积Fdc 3.1828125m2选取除碳器直径Ddc 2.5m实际除碳器截面积Fdc' 4.90625m2实际淋水密度ωs51.89808917m3/m2.h填料高度Hd 1.6704m设计选用填料高度Hds 1.8m填料体积Vq8.83125m3填料堆积密度s11500个/m3填料总数Sm101559.375风机8再生剂种类阳床再生再生剂药耗Lk50g/mol 1台阳床再生需100%酸 Gk696.6613333kg折31%浓度盐酸Gk'2247.294624kg再生液浓度Ck4%再生液比重p 1.018一次再生液体积Qk117.10857891m3配酸稀释水量Vh15.1527089230%盐酸比重 1.149再生流速 Vhzs5m/h进再生液时间 tk125.54027505min置换时间tk245min置换流速Vkzh5m/h置换水量Q230.144m3正洗时间tk315min正洗流速Vkzx10m/h正洗水量Qk320.096阳床再生一次废水量Qkfs67.348578919再生剂种类阴床再生再生剂药耗La60g/mol 1台阴床再生需100%碱 Ga1012.8384kg折40%浓度碱Ga'2532.096kg再生液浓度Ca3%再生液比重pj 1.023一次再生液体积Qa133.00222874m3配酸稀释水量Va31.25475048m340%盐酸比重 1.449再生流速 Vazs5m/h进再生液时间 ta149.26686217min置换时间ta230min置换流速Vazh5m/h置换水量Qa220.096m3正洗时间ta315min正洗流速Vazx10m/h正洗水量Qa320.096m3阴床再生一次废水量Qafy73.19422874m3 10单元一次再生排出液 Qfy140.5428077m3废水量酸碱废液Qsj50.11080765m3同时运行单元数n3一天排废液总量Qzfy421.628423m3一天排酸碱废液总量Qzsj150.332423m3 11一级脱盐设备单元数N3树脂总量强酸树脂总量Vqs28.93824m3弱酸树脂总量Vrs38.58432m3强碱树脂总量Vqj28.93824m3弱碱树脂总量Vrj43.40736m3塑料空心球d50 Vsq26.49375m3塑料空心球数量Nsq304678.125m3。

阳离子交换器说明书
Ⅰ、概述
一级复床除盐是最基本的除盐方式，由一个H型阳交换床，和一个OH型阴床所组成，这种将H型和OH型离子交换树脂分别装在两个交换床中的形式称为复床。

原水一次相继通过H型阳床和OH型阴床进行除盐的形式称为一级复床除盐。

在一级复床除盐工艺中，H型阳交换床内通常装填强酸性H型阳离子交换树脂（简称阳床），也可以装填弱酸性H 型阳离子交换树脂（简称弱H床）；同样，OH型阴交换床内通常装填强碱性OH型阴离子交换树脂（简称阴床），也可以
装填弱碱性OH型阳离子交换树脂（简称弱OH床）。

Ⅱ、特点
逆流再生固定床再生时，因再生液“逆向”流过树脂层，就使保护层中未失效的树脂保持了原有的形态，所以上一周期残留的交换容量仍然可以被保留在树脂层中而不被取代。

由于树脂层态未乱，就创造了再生时排代的有利条件。

再生剂首先再生亲和力小的离子，再由这亲和力小的离子去排代亲和力大的离子（所谓“勾出”效应），从而提高了再生效率；同时由于交换床失效时，由于工作层的存在，“底层”树脂的失效度很低，而这部分树脂在再生过程中，首先与大量新鲜的再生液接触，是再生更加彻底。

因此逆流再生固定床的出水质量比顺流床大为提高，再生剂用量也大为降低，在工艺、技术及经济上都显示出其优越性。

Ⅲ、原理。

1、运行本系统有两种进水方式：软化(软化器处理水)进水和初脱盐(反渗透处理水)进水，分别由各自的控制阀控制进水。

运行时，开初脱盐进水控制阀、进水阀、产水阀，其他阀们均应关闭！2、反洗关闭进水阀、产水阀；打开反洗进水阀、反洗排放阀，以10m/h反洗15min。

然后，关闭反洗进水阀、反洗排放阀。

静置，沉降5~10min。

开排气阀、中排阀，部分排水至树脂层表面上10cm左右，关闭排气阀、中排阀。

3、再生开进水阀、加酸泵、进酸阀、中排阀，以5m/s、200L/h对阳树脂进行再生，用反渗透产水对阴树脂进行清洗，维持柱内液面在树脂层表面上10cm。

对阳树脂再生30min后，关进水阀、加酸泵、进酸阀，开反洗进水阀、加碱泵、进碱阀，以5m/s、200L/h对阴树脂进行再生，用反渗透产水对阳树脂进行清洗，维持柱内液面在树脂层表面上10cm，再生30min。

4、置换、混脂、冲洗关加碱泵、进碱阀，开进水阀，上下同时进水对树脂进行置换、清洗。

30min后，关进水阀、反洗进水阀、中排阀，开反洗排放阀、进气阀、排气阀，以压力0.1~0.15MPa，气量2~3m3/(m2·min)，混合树脂0.5~5min。

关反洗排放阀、进气阀，沉降1~2min。

开进水阀、正洗排放阀，调节排气阀，灌水至柱内无空气后，关排气阀，对树脂冲洗。

当电导率达到要求时，开产水阀，关正洗排放阀，开始制水。

楼上的兄弟写得详细，但有些步骤没写出来。

我有几点问题请教：1，无论分步再生还是同步再生，理论上均应将液位降至阴树脂层上10cm处（从第二个视镜能看到阴树脂表层），以防止罐体内的水稀释碱液。

问题是在再生进药时，如何保持床体内液位的恒定？2，进行空气混合树脂时，也必须将液位降低至阴树脂层上10cm处。

气混结束后迅速排水。

问题是，开始正洗的时候，罐体内充满了气体，此时必须正洗排水阀和排气阀同时打开，但如此正洗水会短流，且要较长时间才能将罐体充满水；或者先不开正洗排水阀先排气，但不能做到刚排完气的时候同时打开正洗排水阀。

全自动软水器设计指导手册（附设计公式）目录一、总述 (1)1. 锅炉水处理监督管理规则 (1)2. 离子交换树脂内部结构 (1)3. 钠离子交换软化原理及特性: (2)4. 水质分析测试内容 (2)•PH值(Potential of Hydrogen) (2)•总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (2)•铁含量(IRON) (2)•锰 (3)•硬度值(HARDNESS) (3)•碱度 (3)•克分子(mol) (3)•当量 (4)•克当量 (4)•硬度单位 (4)•我国江河湖泊水质组成 (6)二、全自动软水器 (6)三、影响软水器交换容量的因素 (8)1. 流速(gpm/ft，m/h) (8)2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (8)3. 树脂层的高度 (9)4. 进水含盐量 (10)5. 温度 (12)6. 再生剂质量(NaCl) (12)7. 再生液流量 (13)8. 再生液浓度 (14)9. 再生剂用量 (15)10. 树脂 (15)四、自动软水器设计 (15)1. 软水器设备应遵循的标准 (15)2. 全自动软水器主要参数计算 (16)1) 反洗流速的计算: (16)2) 系统压降计算 (16)3. 软水器设计计算步骤 (16)计算示例 (18)一、总述1.锅炉水处理监督管理规则第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。

第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。

第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。

第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。

第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料:1.水处理设备图样(总图、管道系统图等);2.设计计算书;3.产品质量证明书;4.设备安装、使用说明书;5.注册登记证书复印件。

序号名称符号单位1产水量Q m3/h 2原水总硬度Hi mol/m33软化水硬度Ho mmol/L 4原水钾钠含量K+Na ppm 5工作温度T ℃6进水压力P MPa 7要求连续供水时间Scthr8离子交换器R 9单位树脂再生盐耗盐量Spr g/L 10树脂工作交换容量Rc mol/L 11运行流速Sv m/h 12所需交换面积F m213交换器同时工作台数n 台14交换器选用台数台15单台交换器流量Qem3/h 16单台交换器直径De mm 17选用交换器直径Dt mm 18实际交换器截面积Fe m219单罐连续运行时间St hr 20要求的单罐交换容量Ce mol 21最少树脂装载量Rmin L 22核算树脂层高度Hcr mm 23选用交换器高度H mm 24反洗流速Bcv m/h 25反洗膨胀率Bh %26交换器折损高度h mm 27实际树脂层高度Hr mm 28实际运行流速V m/h 29实际树脂装载量Rv L 30实际单罐运行时间Sthr 反洗计算31反洗流量Bqm3/h 32反洗流量控制器 D.L.F.C gpm 33实际反洗流速Bv m/h 34反洗时间Btmin 再生计算再生一次盐耗量Sd kg 配制饱和盐液耗水量Swgallon 盐箱注水孔板流量 B.L.F.C.gpm 盐箱注水时间Rt min 实际盐箱注水量Rw gallon全自动固定床顺流再生钠离子交换器计算示例原始参数交换器计算L实际再生一次盐耗量Spt kg饱和盐液量Dv gallon再生液体积流量Bcf gpm/ft3再生液总流量Btf gpm射流器选择If gpm实际再生液体积流量Bf gpm/ft3实际再生液流速Bs m/h吸盐流量Df gpm吸盐时间Dt min置换计算置换水量Sv gallon置换流量Sf gpm置换时间St min细盐置换时间设定Dst min正洗计算计算正洗水耗量Fcv m3正洗流速m3/h正洗流量Ff m3/h正洗时间Ft min再生水耗计算反洗水耗量Bw m3正洗水耗量Fw m3吸盐置换水耗量Dsw m3再生总水耗量Tw m3计算公式数值附注或控制要求由用户提供240由用户提供 2.5由用户提供0.03由用户提供50由用户提供10由用户提供0.42由用户提供24选用001*7型树脂（PLROLITE）160查阅相关资料1.125根据国家标准确定 标准为20-30m/h Q/Sv9.6流量/运行流速，结果是总的面积2n或n+13一台再生备用120总流量/交换器台数2472.7817726003.14×(Dt/2）² 5.30668流量控制再生一般连续运行时间不少于6小时Qe×St×Hi2400流量×运行时间×原水硬度Ce/Rc2181.818182时间控制再生其树脂量必须满足一天的总产水要求Rmin/Fe×1000411.1518075树脂高度最低不低于762mm3000根据玻璃钢罐体资料或碳钢衬胶罐体1515根据国家标准*确定 标准为15m/h树脂粒径（0.45-1.25）50查PUROLITE-C-100E型树脂资料得0查阅相关资料(H-h)/(1+Bh)2000Qe/Fe22.61334941Fe×Hr10613.2(Rv×Rc)/(Qe×Hi)38.91506667Fe×Bcv79.5991m3/h=4.4gpmBq×4.4350.2356查阅反洗流量控制器资料80实际流量DLFC×0.227／Fe14.98215按国家标准*Rv×Spr/10001698.112当饱和盐液浓度为26.3%时,一加仑水溶解1.35kg盐Sd/1.351257.8607411gallon=3.785LSw/1583.85738272盐箱注水时间一般设定在 10-20 分钟;查资料确认9注水实际流量Sw/BLFC15BLFC×Rt135510.975Rw×1.35182.25{（Rw×3.785+Spt）/1.2}/3.785152.62549541gallon=3.785L；饱和盐液比重为1.20.25-0.90.25以树脂公司要求的参数为准（PUROLITEC-100）Rv/28.3×Bcf93.756183751ft3=28.3L15查阅射流器资料选择If/(Rv/28.3)0.039997362If×0.227/Fe 2.781gpm=0.227m3/hIf×0.38 5.7Dv/Df26.7764027Rv×0.2672833.7244取0.5-1倍的树脂量（1L=0.267gallon）If-Df9.3射流器流量-盐流量（因此时无盐）Sv/Sf304.7015484置换水量/置换流量Dt+St331.4779511吸盐时间+置换时间3-6倍的树脂量6查阅相关资料，取4.5倍树脂量与反洗相同18.422.57Fcv/Ff×6015.95037661Bt×DLFC23.8797Ff×Ft61m3=220gallonSf×Dst14.01247702Bw+Fw+Dsw43.89217702一般要求每去除1mol硬度其再生水耗小于14升少于6小时满足一天的总产水要求一加仑水溶解1.35kg盐0-20 分钟;查资料确认ITEC-100）267gallon）再生水耗小于14升。

离子交换器参数工作原理就是离子的交换。

运行时:阳树脂(H-R)+(M)→(M-R)+(H)阴树脂(OH-R)+(X)→(X-R)+(OH)其中M为金属离子，X为阴离子。

再生过程为其逆过程。

离子交换器的失效控制离子交换除盐水处理最简单的流程为阳床-阴床组成的一级复床除盐系统。

有的一级复床除盐系统采用单元制，即每套一级复床除盐系统包括阳床、(除碳器)、阴床各一台，在离子交换除盐运行过程中，无论是阳床还是阴床先失效，都是同时再生;还有的一级复床除盐系统采用母管制，即阳床与阳床或阴床与阴床是并联运行的，哪一台交换器失效就再生哪一台。

1 检测和控制原理强酸性阳树脂对水中各种阳离子的吸附顺序为:Fe>Al>Ca>Mg>Na>H由此可知，水中金属离子Na被吸附的能力最弱，所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，H最后被其他阳离子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是最下层的Na;因此监督阳离子交换器失效是以漏钠为标准的;其反应方程为(A代表金属阳离子,R为树脂基团):A+nRH=RnA+nHHCO3+ H=H2O+CO2↑强碱性阴树脂对水中各种阴离子的吸附顺序为:SO4>NO3>Cl>OH>HCO3>HSiO3。

由此可知，HSiO3的吸附能力最弱，所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，OH被其他阴离子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是最下层的HSiO3;因此监督阴离子交换器失效是以漏硅为标准的;其反应方程为(B代表酸根阴离子，R为树脂基团):B+mROH=RmB+mOH2 控制点和控制方法由于母管制系统包含了单元制系统,而且它具有能充分使用树脂、提高交换器的出水能力、降低酸碱消耗等优点，我们在研究中主要讨论以这种结构为基础的离子交换除盐水处理系统。

以成都生物制品研究所蛋白分离车间纯水站为例，该系统为母管制水处理系统，系统的结构为:砂滤-活性炭过滤-粗滤-阳床- 一阴-二阴-混床-精滤-纯水罐，系统产水能力为5t/h，在系统的失效控制研究中，我们提出单元失效控制概念，也就是充分利用了母管制制水系统的优点对系统进行失效控制。

阳树脂 001X7 堆密度 0.85 mg/L 交换容量 800mol/ m3阴树脂 201X7 堆密度 0.75 mg/L 交换容量 270mol/ m3水质:RO产水`:电导≤30µｓ/cm 折算成 Na+ 5.9ppm(mg/L) Cl- 9.1ppm(mg/L)Na+的原子量22.99 (mg/mmol)Cl-的原子量35.5 (mg/mmol)Na+ 含量 5.9ppm(mg/L)/ 22.99 (mg/mmol)= 0.256mmol/L= 256 mmol/ m3 ( 0.256 mol/ m3) Cl- 含量 9.1ppm(mg/L)/ 35.45 (mg/mmol)= 0.256mmol/L= 256 mol/ m3( 0.256 mol/ m3) 阳床: 阳树脂 001X7装填量 1225kg =1440L=1.44m3阳床总交换容量1.44m3X800mol/ m3=1152 mol阳床理论产水量1152 mol÷0.256 mol/ m3=4500 m3阳床实际产水量4500 m3X50%=2250 m3 (树脂实际利用率≈50%)阳床运行时间 2250 m3÷10 m3/h=225 h阴床: 阴树脂 201X7装填量 1070kg =1440L=1.44m3阴床总交换容量1.44m3X270mol/ m3=390 mol阴床理论产水量392 mol÷0.256 mol/ m3=1532 m3阴床实际产水量1532 m3X50%=766 m3 (树脂实际利用率≈50%)阴床运行时间 766 m3÷10 m3/h=76 h阳床: 阳树脂 001X7装填量 1225kg =1440L=1.44m3水质:RO产水`:电导≤30µｓ/cm 折算成 Ca+ + 5ppm(mg/L) CO-3 7ppm(mg/L) CaCO3 12ppm(mg/L)理论产水量=树脂体积(m3)X交换容量(kg CaCO3 / m3树脂)÷给水CaCO3含量(kg/ m3)X1000=1.44m3X40(kg CaCO3 / m3树脂)÷12ppm(mg/L)X1000=4800 m3阳床实际产水量4800 m3X50%=2400 m3阳床运行时间 2400 m3÷10 m3/h=240 h阴床: 阴树脂 201X7装填量 1070kg =1440L=1.44m3理论产水量=树脂体积(m3)X交换容量(kg CaCO3 / m3树脂)÷给水CaCO3含量(kg/ m3)X1000=1.44m3X12.5(kg CaCO3 / m3树脂)÷12ppm(mg/L)X1000=1500 m3阴床实际产水量1500 m3X50%=750 m3阴床运行时间 750 m3÷10 m3/h=75 h欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。

项目除盐水处理系统计算书设计原则1工艺流程的设计由于原水水质较好，水中TD洽量较低。

因此，本项目推荐选用传统的成熟工艺离子交换器作为系统的主脱盐设备；系统初期投资成本低、易于实现自动化。

离子交换器采用双床浮动床工艺，它具有处理水量大、占地面积小、交换容量高等优点。

根据计算，一级阳阴离子脱盐后的产水尚未达到生产工艺用水的要求，所以，在一级除盐装置之后，设置混合离子交换器，其出水水质完全满足设备采购方出水要求。

为保证关键设备离子交换器的长期可靠稳定运行，则必须设置符合水质特点的预处理系统，满足离子交换器进水指标：SS<3mg/L。

2工艺流程总述2.1 工艺流程：由净化水场来的原水经过水处理系统后到达超高压锅炉给水的要求后，通过管道送到除氧水站供超高压和高压锅炉使用。

原水由全厂新鲜水管网送入除盐水站后，部分去凝结水换热后进生水罐，生水经新鲜水泵加压后，先经过滤器后进入阳离子交换器，因原水中HCO3含量为20-42.1mg/L，为减少后级阴离子交换器的负荷，经过除CO2 器除去重碳酸根后，由中间水泵经阴离子交换器和混合离子交换器后，去除盐水罐，最后由除盐水泵加压进除盐水管网供各用户使用。

主体设备为单元式运行排列，同时也考虑母管式的连接组合。

为了减少设备的台数、减少再生次数和酸碱耗量，增加运行时间。

工艺如下：（原水箱）T原水泵T多介质过滤器T阳离子交换器T脱塔碳T中间水箱T阴离子交换器T混合离子交换器T除盐水箱T除盐水泵T使用点2.2为了保证除盐水系统供应的可靠性，选择了五个系列；正常情况下，三个系列运行，一个系列再生，一个系列备用。

其中设备包括：10台150吨/小时的纤维球过滤器（？2600mm，5套300吨/小时阳离子交换器（?3000mm, 5套300吨/小时阴离子交换器（?3000mm，5套300吨/小时混合离子交换器（?2800mm及其它辅助设备等组成。

2.3本套水处理设备的原水水质按提供的水质报告设计，而最终制出900吨/小时除盐水。

全自动软水器设计指导手册（附设计公式）目录一、总述 (1)1. 锅炉水处理监督管理规则 (1)2. 离子交换树脂内部结构 (1)3. 钠离子交换软化原理及特性: (2)4. 水质分析测试内容 (2)•PH值(Potential of Hydrogen) (2)•总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (2)•铁含量(IRON) (2)•锰........................................................•硬度值(HARDNESS) (3)•碱度 (3)•克分子(mol) (3)•当量 (4)•克当量 (4)•硬度单位 (4)•我国江河湖泊水质组成 (6)二、全自动软水器 (6)三、影响软水器交换容量的因素 (8)1. 流速(gpm/ft，m/h) (8)2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (8)3. 树脂层的高度 (9)4. 进水含盐量 (10)5. 温度 (12)6. 再生剂质量(NaCl) (12)7. 再生液流量 (13)8. 再生液浓度 (14)9. 再生剂用量 (15)10. 树脂 (15)四、自动软水器设计 (15)1. 软水器设备应遵循的标准 (15)2. 全自动软水器主要参数计算 (16)1) 反洗流速的计算: (16)2) 系统压降计算 (16)3. 软水器设计计算步骤 (16)计算示例 (18)一、总述1.锅炉水处理监督管理规则第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。

第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。

第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。

离子交换器的设计计算离子交换器的设计计算1、交换器直径：F=Q/(T×N×V）F---交换器截面积（m2）；Q---产水量(T/D);T---工作时间（H/D）N---交换器台数；V-交换流速(M/H).2、交换器高度: H=Hp+Hr+Hs+Ht（米）Hp---交换器下部排水高度，一般为0.3—0.7m;Hr---交换剂层高度，一般在1.0—2.0之间选择。

Hs---反洗膨胀高度,树脂层高50%左右。

Ht---顶部封头高度。

3、交换器连续工作时间：t=V r×Eg/《q×(H1-H2)》 (小时)V r---交换剂体积；q---交换器流量；Eg---交换剂的工作交换容量，一般阳树脂取1000mol/m3。

H1---原水中硬度，mmol/L.H2---出水残留硬度，mmol/L.4、再生剂用量：G z=V r×Eg×Bz/（1000×ε）Gz---再生剂用量；Bz---再生剂实际耗率，g/mol.ε---再生剂纯度，对NaCL,可取0.95。

常用再生剂的实际耗率顺流再生逆流再生再生剂：NaCL ;HCL NaCL ; HCL耗率：120-150 ;60-90 70-90; 30-60混合离子交换器设计计算：Q=3.14R2×VQ--混床的处理能力；单位m3/hR--混床的半径;单位mV--过滤流速，一般普通混床20-30m3/h精致混床30-40m3/h抛光混床40-60m3/h取石英砂10-12m/h；V=3.14R2×H×1000V--树脂的体积；单位kgR--混床的半径;单位mH--树脂的有效高度；单位m注：树脂总装高不小于1m阴阳离子交换树脂比例（阳：阴=1:1.3-2）混床的再生周期：阳树脂再生周期=（单台阳树脂体积/阳树脂工作交换容量）/(工作设备数量）/（阳离子含量）阴树脂再生周期=（单台阴树脂体积/阴树脂工作交换容量）/(工作设备数量）/（阴离子含量）阴阳树脂的再生周期中取较小值作为混床的再生周期水管管径和流量的关系：Q=3.14×(D/2)2×V×3600Q--流量；m3/hD--管道内径；mV--水在管中的流速;m/s无压力是V取1.5m/s；有泵提供压力时V取2.5m/s交换器再生条件的计算：1）利用计量箱液位差进行计算耗用30%浓度再生剂重量= 计量箱截面积×计量箱液位差×30%浓度再生剂密度2）利用再生剂流量进行计算耗用30%浓度再生剂重量= 再生剂流量×进再生剂时间×30%浓度再生剂密度3）利用再生液的浓度进行计算耗用30%浓度再生剂重量= 喷射器工作水流量×再生液浓度÷30%×进再生剂时间再生液浓度的计算方法主要有：1）用计量箱液位下降速度进行计算再生液浓度（%）= 液位下降高度（m）×计量箱截面积（m2）×再生剂密度×30%÷喷射器工作水流量（m3/h）×102）用再生剂流量计进行计算再生液浓度（%）= 再生剂流量（m3/h）×30%×密度÷喷射器工作水流量（m3/h）×10现场交换器再生条件的确定1，阳床再生条件1）阳床再生用酸量的计算① 阳床正常再生时耗用浓度为30%的盐酸重量的计算用酸重量= 树脂体积×树脂平均工交容量×36.5×再生剂比耗÷0.3÷1000000= 3.2m3×1200 mol/m3×36.5g/mol×1.25÷0.3÷1000000 =0.58（吨）② 阳床大反洗后再生周期耗用浓度为30%的盐酸重量的计算用酸重量= 2×正常再生用酸量= 2×0.58 = 1.16吨采用1.2吨2）阳床的进酸时间的计算① 阳床正常再生时再生液浓度 = 3.5%再生时工作水流量 = 7.2m3/h按再生液浓度= 3. 5%计算，浓度为30%的盐酸的流量= 7.2×3.5%÷0.3 = 0.84吨/小时阳床再生总进酸重 = 0.58吨总进酸时间= 0.58÷0. 84×60 = 41分钟在固定进酸量为0.58吨时，当采用不同再生液浓度时的进酸时间也应作必要的调整：实测浓度 % 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 进酸时间分钟 45 44 43 41 40 每分钟进酸量顿 0.013 0.013 0.0135 0.014 0.0145② 阳床大反洗后周期再生液浓度 = 5%再生工作水流量 = 7.2m3/h按再生液浓度= 5%计算，浓度为30%的盐酸的流量= 7.2×5%÷0.3 = 1.20吨/小时阳床大反洗后周期再生总进酸重 = 1.2吨总进酸时间= 1.2÷1.2×60 = 60分钟不同再生液浓度时的进酸时间调整为：实测浓度 % 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 进酸时间分钟 67 65 64 63 61 60 每分钟进酸量顿 0.018 0.0185 0.019 0.019 0.02 0.02 2，阴床再生条件1）阴床的用碱量计算阴床内弱碱树脂及强碱树脂的总体积 = 4.8m3阴床弱碱树脂及强碱树脂的平均工交容量设定为700mol/m3总用碱重量= 树脂体积×树脂平均工交容量×40×再生剂比耗÷0.3÷1000000= 4.8m3×700 mol/m3×40g/mol×1.20÷0.3÷1000000 = 0.54（吨）2）阴床根据再生液浓度计算两步进碱的时间① 阴床悬浮进碱时间计算悬浮进碱的再生液浓度设定 = 1.2%工作水流量 = 6m3/h按再生液浓度= 1.2%计算，浓度为30%的液碱的流量= 6×1.2%÷0.3 = 0.24吨/小时悬浮进碱时间按60分钟计算悬浮进碱重量 = 0. 24 吨进碱时间按再生液浓度的调整为：实测浓度 % 1.0 1.1 1.2 1.3进碱时间分钟 72 65 60 55每分钟进碱量吨0.003 0.004 0.004 0.0045② 阴床逆流进碱时间的计算逆流进碱再生液浓度设定为2.6%工作水流量 = 6m3/h按再生液浓度= 2.6%计算，浓度为30%的液碱的流量= 6×2.6%÷0.3 = 0.52吨/小时逆流进碱重量= 总碱量－悬浮进碱时已进的碱液重量 = 0.54－0.24 = 0.30吨逆流进碱时间= 0.30÷0.52×60 = 35分钟进碱时间按再生液浓度的调整为：实测浓度 % 2.3 2.4 2.5 2.6进碱时间分钟 39 38 36 35每分钟进碱量吨 0.008 0.008 0.0085 0.0085。