水软化处理方法及常用软化器概述
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软化器1.原理软化器是根据离子交换的原理,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+,去除水中的硬度,当软化器内交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,通过加入再生剂NaCL 对其进行顺流再生处理。
2.设备技术指针名称:软化器规格:Φ1500XS.S2700工作流量: 40M3/H再生时间: ~150分钟反洗流量: 40M3/H3.设备安装软化器材质为碳钢衬胶,阀门采用气动阀自动控制,管材采用PVC,并配有压力表、取样阀、流量表等。
将软化器面管按图号:SF1~2-F安装。
将软化器罐体按设备平面布置图安装。
将软化器罐体同面管用管道进行连接,并固定。
4.介质装填确认罐体内上、水帽已固紧,且水帽无损坏。
打开罐体顶盖,向罐体内加水至容器的1/3处,以缓冲滤料对水帽的冲击。
加阳树脂C100F高度为1500MM。
固紧上盖,使之密封,试验水压6kg/cm2,保持45分钟,无渗水现象为合格,可投入使用。
5.运行操作运行操作可选择自动方式和手动方式。
初次运行准备工作:向软化器充满水,关闭阀门,让新树脂浸泡8小时。
准备再生用品。
检查确认再生用连接管是否完善。
反洗:开启反洗进水阀SF1~2V3和反排阀SF1~2V4,反洗15分钟,直至出水清晰为止。
再生:开启进盐阀SF1~2V7、及阀SF1~2V6、SF1~2V5,进盐30~60分钟。
慢冲置换:继续开启阀SF1~2V6,进盐阀SF1~2V7,及阀SF1~2V5,通过置换,把残留在树脂的再生液排出,置换40分钟。
正冲:开启进水阀SF1~2V1,正洗排放阀SF1~2V5,正洗30分钟。
注:建议初次运行选择手动方式。
自动方式:将主控柜上原水泵的选择开关转至自动位置。
软化器根据PLC可编程控器编程顺序执行。
反洗时,在就地柜上将预反洗设备选择反洗位置,需人工确认后,可根据PLC可编程控器编程顺序执行。
6.标准运行表注:●表示阀门开启SFV6:软化器进盐阀SFV7:再生射流器进浓盐阀7.设备规格:型号:SF-1500尺寸:OD1500mmXSS2700mm树脂规格:Na+型阳树脂粒径:620±50µm树脂高度:1200mm水帽型号:P_0.2_M24_110压力表:purotec轴向65mm 量程:0~0.6Mpa 阀门:气动柱塞阀/气动隔膜阀管材:PVC管及管件。
硬水软化的方法生活中
硬水软化的方法有以下几种:
1. 使用软水器:软水器是一种专门用来软化水的设备。
它通过离子交换的原理,将水中的钙、镁等硬水离子与钠等软水离子交换,从而软化水质。
软水器可以安装在水龙头下方或者整体安装在家庭自来水入口处。
2. 使用水软化剂:水软化剂是一种化学物质,可以将水中的硬水离子转化为不溶于水的沉淀物,如石灰石或石膏,从而软化水质。
水软化剂一般以颗粒、粉末或者液体的形式存在,可以直接加入水中或者使用专门的软化剂滤芯进行软化处理。
3. 使用醋或柠檬汁:醋和柠檬汁中含有酸性物质,可以与水中的硬水离子发生反应,生成不溶于水的沉淀物,从而软化水质。
将适量的醋或柠檬汁加入水中,搅拌均匀后静置一段时间,然后将沉淀物过滤掉,即可得到软化的水。
4. 煮沸水:将水煮沸后,水中的碳酸钙等硬水离子会沉淀在底部,从而软化水质。
将水煮沸后,等待水冷却并静置一段时间,然后将上层的软水倒出,即可得到软化的水。
以上方法有一定的软化水质效果,具体使用哪种方法可根据个人需求和实际情况选择。
水处理中水软化方法综述1.2.1石灰-纯碱软化法水的药剂软化法是根据容度积原理,根据需要向水中投加适当药剂,使之与钙、镁离子反应生成CaCO3和Mg (OH)2不溶性沉淀物。
药剂软化法包括石灰纯碱软化法,石灰软化法,苛性钠软化法等,其中用石灰软化最为常用。
药剂软化法中最常用的药剂是石灰,它的技术成熟,来源广泛,而且价格低廉。
石灰经消化后,生成石灰乳投加到原水中,在较高pH值条件下与重碳酸盐发生反应,生成Mg(OH)2和CaCO3等沉淀物,在下沉过程中钙镁二价离子形成的沉淀物起到混凝剂的作用,进而使各种沉淀物在反应池中絮凝,在滤池和沉淀池中去除。
适量的投加助凝剂,可增加混凝效果。
加入石灰后,出厂水的pH值会比较高,在出厂水中利用酸进行中和,调节水的pH值符合饮用水水质标准。
许多地区的水源里,不但硬度超标,而且铁、锰和溶解性总固体也往往超标,石灰药剂法和强化混凝也能去除一定的铁、锰和溶解性总固体。
石灰软化法适用于原水非碳酸盐硬度较低、碳酸盐硬度较高的情况。
石灰纯碱软化法已在水源水质硬度大的循环冷却水补充水的预处理广泛应用。
石灰纯碱软化法在除硬的同时也可以有效地减少总溶解固体,并且适合于原水中非碳酸盐硬度较高时的水处理。
虽然石灰纯碱软化法经济成本也很低,除硬率也高,但是这种方法也有很多缺点,由于所用剂量很高,不可避免对会产生大量的淤泥,而且还需要大面积的厂房来准备和储存这些原料;由于原料吸收了空气中的CO2,至使硬度的去除率很不稳定;因受湿度的影响需要重复加药等。
当原水水质变化时,虽然苛性钠软化法在准确控制碱度方面要优于石灰纯碱软化法,但是也会增加水中总溶解固体和Na+。
相比之下,苛性钠软化法比石灰纯碱软化法所产生的淤泥少;在自然条件下,苛性钠(NaOH)储存过程中要稳定且不容易变质,这使得操作过程稳定.而且清洁。
总体来看,常规药剂软化法出水水质不好,运行管理繁琐,产生大量的废弃物,处理性差,且对环境造成很大的污染。
水的软化方法
水的软化方法水的硬度是指水中所含的钙、镁离子的含量,过高的硬度会影响生活和工业生产。
因此,软化水成为了一种必要的处理方法。
目前,常见的水的软化方法有以下几种:1.离子交换法离子交换法是将硬水通过特殊的树
脂床,树脂中的钠离子与水中的钙、镁离子交换,从而达到软化水的目的。
这种方法操作简单,效果明显,但需要定期更换树脂。
2.反渗透法反渗透法是利用半透膜将水中的离子和杂质过滤掉,从而达到软化水的目的。
这种方法适用于处理大量的硬水,但操作复杂,设备成本高。
3.加热软化法加热软化法是将硬水加热至一定温度,钙、镁离子会结晶形成固体,从而达
到软化水的目的。
这种方法适用于小规模的家庭使用,但需要耗费大量的能源。
以上三种方法各有优缺点,根据实际情况选择适合自己的软化方法是非常重要的。
水的软化方法是为了减少水中的钙、镁离子含量,改善水质,提高生活和工业生产的效率。
选择适合自己的软化方法,可以让我们的生活更加健康、舒适。
水的软化及技术一、概述1、概念硬度:钙和镁以化合物的形式存在的部分称为硬度。
硬度分为暂时硬度和永久硬度。
暂时硬度:通过加热去除的硬度,碳酸盐硬度。
永久硬度:非碳酸盐硬度。
软化:去除水中部分或全部硬度的过程称为水的软化2、硬度单位硬度常用单位有mg/L, mmol/L, 度(我国用德国度), meq/L(毫克当量浓度)各单位之间的换算关系为1meq/L=2.8度=50mgCaCO3/L=0.5 mmolCa2+/L=1 mmol (1/2Ca2+)/L二、软化技术1、软化基本方法(1)加热法通过加热去除暂时硬度,其去除硬度的原理可用方程式Ca(H CO3)→加热→CaCO3+H2O+CO2表示(2)药剂软化①石灰软化法其基本原理表示如下:CaO + H2O = Ca(OH)2CO2 + Ca(OH)2 ---CaCO3↓+ H2OCa(HCO3)2 + Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓ + 2H2OMg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓+ Mg(OH)2↓+2H2O若碱度>硬度,还应去除多余的HCO3-,若水中存在Fe离子,也要消耗Ca(OH)2 。
②石灰-纯碱法可以去除碳酸盐和非碳酸盐硬度③石灰石膏法当原水的碱度大于硬度,即负硬度(有碱度存在时)出现时采用,基本原理表示如下:2NaHCO3 + CaSO4 + Ca(OH)2----- 2CaCO3↓ + Na2SO4 + 2H2O (3)离子交换法离子交换法去除硬度比较彻底,离子交换法软化水的工艺如下图所示:(4)膜法膜法去除硬度通常采用反渗透、超滤等。
三、离子交换法离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。
在水处理中主要用于去除水中的金属离子。
离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的金属离子与溶液中的其他同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程,通常是可逆性化学吸附。
1.离子交换剂水处理中用的离子交换剂主要有磺化煤和离子交换树脂。
生活中硬水软化的方法硬水是一种含有高浓度的钙、镁离子的水源。
当这样的水用于洗衣、洗澡和做饭时,会留下水垢,影响清洁效果和家电设备寿命。
因此,许多人都希望找到一种方法来软化硬水。
下面我将介绍几种常见的方法。
第一种方法是使用软水器。
软水器是一种家用水处理设备,能够通过钠离子交换来去除水中的钙和镁离子。
软水器通常由一个带有阳离子交换树脂的设备组成。
当硬水经过这个树脂时,其中的钙和镁离子会被树脂吸附,并被钠离子替代,从而软化水质。
软水器有许多优点,如减少水垢的产生、延长家电和管道的使用寿命,但也有一些缺点,如增加水中钠的含量,不适宜饮用。
第二种方法是使用化学软化剂。
化学软化剂是一种能够与水中的钙和镁离子反应形成不溶性沉淀的化合物。
这样一来,水中的钙和镁离子就会被沉淀下来,从而软化水质。
常见的化学软化剂有氢氧化钠、磷酸盐和草酸等。
但是,使用化学软化剂需要注意剂量和反应时间的控制,以避免水质过度软化和对环境产生影响。
第三种方法是使用磁化硬水器。
磁化硬水器是一种利用磁场作用来改变水中离子晶体结构的设备。
通过将磁化器装在水管上,使水通过时受到磁场的影响,从而改变水中钙和镁离子的晶体结构,减少其对水质的影响,达到软化水的效果。
磁化硬水器的优点是无需添加任何化学物质,对环境友好,并且可以保留水中的矿物质,但效果可能因水源的不同而有所差异。
第四种方法是加热软化。
加热软化是利用高温来使硬水中的钙和镁离子结晶形成不溶性沉淀,被去除,从而软化水质。
这种方法适用于加热设备(如热水器、锅炉等)中的水处理。
通过加热硬水,可以将其中的钙和镁离子结晶成水垢,然后通过清洗或维护设备时将其去除。
但是,这种方法只适用于特定的设备,而且对水垢的处理也要注意,以避免环境污染。
最后,就生活中的一些小方法来减少硬水的影响。
如可以选择使用无钙软化的洗涤剂和洗衣粉,来减少硬水在洗衣过程中的影响。
此外,在洗浴和做饭时,可以考虑安装过滤器来减少水中的钙和镁离子含量。
水软化预处理原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca、Ba和Sr等,需要进行软化预处理。
软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。
1、石灰软化在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2Ca(CO3)↓+2H2OMg(HCO3)2 + Ca(OH)2→2Ca(CO3)↓ +Mg(OH)2 + 2H2O非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:CaCl2 + NaCO3→2Na2CO3 + Ca(CO3)↓石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。
通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/l以下。
通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。
过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。
使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。
只有大型苦咸水/废水系统(大于200m/小时)才会考虑选择石灰软化工艺。
2、树脂软化、强酸型树脂软化使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca、Ba、Sr,树脂交换饱和后用盐水再生。
钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。
这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。
弱酸型树脂脱碱度主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。
通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca、Ba和Sr等,这样原水的pH值会降低到4-5。
由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。
因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。
软化器
软化器选用强酸性阳树脂,主要针对来水中的硬度进行脱除,保证出水硬度达到反渗透进水的要求,软化树脂就是树脂将水中的钙、镁离子置换出来,减少了钙、镁离子的含量,使水中不易形成碳酸盐垢和硫酸盐垢。
原水通过软化器时,软化器内的钠型阳离子交换树脂即与水中的钙镁离子置换产出软化水,反应式为2RNa2+Ca2++(Mg2+)→2RCa(Mg)+4Na+,软化水能防止锅炉等用水设备的结垢。
作用及特点
无顶压逆流再生钠离子交换器是用于水处理的软化设备,内填钠型阳离子交换树脂,上层备有压脂层,水流通过离子交换层,除去水中形成硬度的钙、镁离子,达到软化水的目的。
由于采用了对流离子交换和无顶压逆流再生技术,对流离子交换具有出水水质好、节约盐耗和自用水、制水成本低等优点,无顶压再生比水顶压或气顶压再生操作简易。
树脂性能指标
001×7(漂C100E):苯乙烯系,功能基团-SO3-,全交容量≥1.9eg/L,粒度范围0.315-1.250 mm≥95%,湿视密度(堆积密度)0.77-0.8 kg/L
树脂填装总高度:工作层高(即交换器布水帽至视镜中心高)+压脂层高200 mm,以保证交换器的周期制水量。
设备运行性能指标
工作压力:0.6Mpa,试验压力:0.75Mpa,工作温度:<40℃,运行流速:20∽30m/h,小反洗流速:5∽10m/h,再生置换流速:≤5m/h,小正洗流速:10∽15m/h,正洗流速:15∽20m/h,再生液浓度:≤5%。
软化水设备将水软化的几种方法介绍软化水设备将水软化的几种方法:软化水装置的作用是当硬度高、碱度也高的水直接作补充水进入循环冷却水系统后,会使循环水水质处理的难度增大,同时浓缩倍数的提高也受到限制。
另外高硬水也不宜直接作锅炉水的给水。
立式水管锅炉、立式火管锅炉及卧式内燃锅炉的给水总硬度要求在4.0mmol/L以下。
总硬度过高的水不能直接采用离子交换方法达到软化水的要求,经济效果也不好。
碱度过高的水,也不能直接作为锅炉的补给水。
所以上述这类水质均需在进入冷却水系统、锅炉和离子交换软化系统前,首先采用化学药剂方法进行预处理。
(一) 软化方法通常对硬度高、碱度高的水采用石灰软化法;对硬度高、碱度低的水采用石灰-纯碱软化法;而对硬度低、碱度高的负硬水则采用石灰-石膏水处理的处理法。
1.石灰软化法为避免投加生石灰(CaO)产生的灰尘污染,通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2(即熟石灰)使用,其反应如下CaO+H2O====Ca(OH)2消石灰投入高硬水中,会产生下列反应Ca(OH)2+CO2====CaCO3$+H2OCa(OH) 2+Ca(HCO3) 2====2CaCO3$+2H2O2Ca(OH) 2+Mg(HCO3) 2====2CaCO3$+Mg(OH) 2+2H2O形成的CaCO3和Mg(OH)2都是难溶化合物,可从水中沉淀析出。
但水中的永硬和负硬却不能用石灰处理的方法除去,因为镁的永硬与负硬和消石灰会产生下列反应MgSO4+Ca(OH) 2====Mg(OH) 2$+CaSO4MgCl2+Ca(OH) 2====Mg(OH) 2$+CaCl2NaHCO3+Ca(OH) 2====CaCO3$+NaOH+H2O由反应式可看出,镁的永硬全部转化为等量的溶解度很大的钙的永硬,而负硬则转化为等量的氢氧化钠、碱度,所以水中的碱度没有除去。
石灰加入量可按下式估算[CaO]=28/Z1{[CO2]+[Ca(HCO3) 2]+2[Mg(HCO3)2+B]}式中 [CaO]——需投加的工业石灰量,mg/L;[CO2]——原水中CO2的浓度(1/2CO2计),mmol/L;[Ca(HCO3) 2]——原水中Ca(HCO3) 2的浓度[1/2Ca(HCO3) 2计],mmol/L[Mg(HCO3) 2]——原水中Mg(HCO3) 2的浓度[1/2 Mg(HCO3) 2计]mmol/L;Z1——工业石灰纯度,%;28——1/2CaO的摩尔质量,g/mol;B——石灰过剩量(1/2CaO计),mmol/L(一般为0.2—0.4mmol/L)。
最新水软化处理方法及常用软化器概述水软化处理方法及常用软化器概述姓名: 学号: 班级摘要:用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度,总的说来,水的硬度主要由钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的,其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值,目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。
采用设备降低水的硬度的过程叫做"软化",相应的设备叫"软水器"(或叫"软化器"等)。
关键词: 硬度软化软化方法软化器我们都知道,普通的水中含有多种可溶解的化合物,有些物质的溶解度随着温度的变化有较明显的变化,其中的碳酸钙、碳酸镁类的物质,其溶解度随着温度的升高而下降。
当温度升高时,原来溶解于水中的碳酸钙、碳酸镁析出形成沉淀物,这些沉淀物可以是以絮状、粉末状,或沉积在容器、管道表面,形成水垢。
用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度,总的说来,水的硬度主要由钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的,其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值,目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。
传统的单位有mgN/L(毫克当量每升)、德国度、美制(英制)等,目前在国内常用的硬度单位是mg/L(毫克每升)、mmol/L(毫摩尔每升)、mgN/L(毫克当量每升),偶尔会有用户使用德国度,用德国度除以2.8即可换算为国标的数值mmol/L(毫摩尔每升),如果采用美制的Grain/Gallon(格令每加仑),那么就需要对单位进行多次算换,此处不细讲。
钙镁离子含量较多的水称为硬水,钙镁离子含量较少的水称为软水。
硬水与软水只是通俗上的叫法,并没有标准的量的概念,在生活中,行内一般把硬度低于3mmol/L的水称为较软的水,3-6称为普通水,6-8称为较硬的水,10以上称为高硬水。
(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)由于水垢的沉积对人们的生活及生产均有很明显的影响,所以生产用水和生活用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸。
水软化处理方法及常用软化器概述姓名:学号:班级摘要:用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度,总的说来,水的硬度主要由钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的,其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值,目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。
采用设备降低水的硬度的过程叫做"软化",相应的设备叫"软水器"(或叫"软化器"等)。
关键词:硬度软化软化方法软化器我们都知道,普通的水中含有多种可溶解的化合物,有些物质的溶解度随着温度的变化有较明显的变化,其中的碳酸钙、碳酸镁类的物质,其溶解度随着温度的升高而下降。
当温度升高时,原来溶解于水中的碳酸钙、碳酸镁析出形成沉淀物,这些沉淀物可以是以絮状、粉末状,或沉积在容器、管道表面,形成水垢。
用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度,总的说来,水的硬度主要由钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的,其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值,目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。
传统的单位有mgN/L(毫克当量每升)、德国度、美制(英制)等,目前在国内常用的硬度单位是mg/L(毫克每升)、mmol/L(毫摩尔每升)、mgN/L(毫克当量每升),偶尔会有用户使用德国度,用德国度除以2.8即可换算为国标的数值mmol/L(毫摩尔每升),如果采用美制的Grain/Gallon(格令每加仑),那么就需要对单位进行多次算换,此处不细讲。
钙镁离子含量较多的水称为硬水,钙镁离子含量较少的水称为软水。
硬水与软水只是通俗上的叫法,并没有标准的量的概念,在生活中,行内一般把硬度低于3mmol/L的水称为较软的水,3-6称为普通水,6-8称为较硬的水,10以上称为高硬水。
(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)由于水垢的沉积对人们的生活及生产均有很明显的影响,所以生产用水和生活用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸。
因此对于低压锅炉要进行水的软化处理;对于中、高压锅炉要进行水的软化与脱盐处理。
采用设备降低水的硬度的过程叫做"软化",相应的设备叫"软水器"(或叫"软化器"等)。
1、常用的软化方法将硬水软化,避免水垢的沉积有很多种方法,经常使用的方法有:1.1、离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
这种方法是目前最常用的标准方式。
主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。
可以将硬度降至0。
采用这种方式的软化水设备一般也叫做"离子交换器"(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为"钠离子交换器")。
2)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于处理大流量的高硬水,只能将硬度降到一定的范围。
3)加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。
目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。
这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量软大时运行成本偏高,由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。
在民用领域中也很少应用。
4)电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。
其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。
多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。
5)膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。
这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
一般较少用于专门的软化处理。
根据实际使用经验及特点,在工业锅炉及工业生产中最常用的方式是离子交换法(目前基本上是标准设备),普通情况下所说的"软水器"一般均指这种设备。
在餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中,也多采用离子交换法对补水进行处理。
小型热水锅炉、换热器等应用中,多采用加药法。
商业领域的中央空调及工业上温度较低(最高温度在60度左右)的冷却循环水,多采用电磁法进行全流量处理,即对所有循环水进行处理,同时多数情况下配合补充水采用离子交换法处理或循环水采用加药方法以保证效果。
2、离子交换法的工作原理为了使大家易于理解接受,以下的说法是尽量通俗的说法,与标准工具书的说法可能不尽一致(但不会出现技术性错误)。
离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团。
一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。
当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。
硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作"再生"。
由于实际工作的需要,软化水设备的标准工作流程主要包括:工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。
不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。
任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。
反洗:工作一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物,把这些污物除去后,离子交换树脂才能完全曝露出来,再生的效果才能得到保证。
反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。
这个过程一般需要5-15分钟左右。
吸盐(再生):即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水注入,全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。
在实际工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好,所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生,这个过程一般需要30分钟左右,实际时间受用盐量的影响。
慢冲洗(置换):在用盐水流过树脂以后,用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗,由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换,根据实际经验,这个过程中是再生的主要过程,所以很多人将这个过程称作置换。
这个过程一般与吸盐的时间相同,即30分钟左右。
快冲洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要采用与实际工作接近的流速,用原水对树脂进行冲洗,这个过程的最后出水应为达标的软水。
一般情况下,快冲洗过程为5-15分钟。
目前国内常用的软化水设备主要有以下几种:1.1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。
1.2、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。
1.3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,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,控制器自动化程度高(最新的已经可以与工业计算机或普通监控计算机通讯)。
1.4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。
就当前在软化设备的市场占有率及技术水准来看,主要还是以国外的某些公司为主,我国自主企业相对而言仍处于较为落后的一种状态,这不仅仅限于软化器领域,在微粒过滤、锰砂过滤、吸收有机物、脱除余氯和除盐等设备方面也远远落后于国外,由此可见我国在水处理设备发展方面还有这很长的路要走,这就需要大量精通给水排水等相关专业的综合性人才,因而我们仍然是任重道远。