下载文档原格式
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。
南通海容热能环境工程有限公司NAN TONG HAI RONG RE NENG HUAN JING GONG CHENG产品使用说明书CHAN PIN SHI YONG SHUO MING SHU混合离子交换器一、概述阴、阳混合离子交换器，俗称混床，是用于初级纯水的进一步精制。
一般设置于阴、阳离子交换器之后，也可设置在电渗析或反渗透后串联后使用。
当进水水质在一般含盐量下，出水含盐量可降至0.1毫克/升以下，含硅根≤0.02毫克/升，导电度≤0.02微姆/厘米。
处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸、化工等工业部门应用。
二、工作原理混合离子交换法，就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中，在运行前将它们均匀混合，所以可看做是无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床。
水中所含盐类的阴、阳离子通过该交换器，则被树脂交换，而得到高度纯水。
在混床中，由于阴、阳树脂是相互混匀的，所以其阴、阳离子交换反应几乎是同时进行。
或者说，水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。
经H型交换所产生的H+和经OH交换所产生的OH-都不能积累起来，基本上消除了反离子的影响，交换进行得比较彻底。
其反应式为：Na 1/2SO4 Na 1/2SO4 RH+R′ OH+1/2C2 CL R 1/2Ca+R′ CL +H2OHCO3 HCO31/2Mg HSiO3 1/2Mg HSiO3由于进入混床的初级纯水的水质较好，交换器的负载较轻，树脂的交换能力很长时间才被耗竭。
本混床采用体内再生法。
再生时首先利用两种树脂的比重不同，用反洗使阴、阳离子交换树脂完全分离，阳树脂沉积在下，阴树脂浮在上面，然后阳树脂用盐酸再生，阴树脂用烧碱再生。
三、主要技术数据四、结构简述（1）再生装置阴离子交换树脂再生烧碱液在高于阴离子交换树脂面300毫米处母管进液，母管上分布绕丝支管进行布液。
阳离子交换树脂再生酸液由底部排水装置的多孔板上排水帽进入。
（2）中排装置中排装置设置在阴、阳树脂的分界面上，用于再生时排泄酸、碱还原液和冲洗液。
金昌东烨特种钢铸造有限公司100万吨钢深加工项目炼钢工程软水站一级钠离子交换器二级钠离子交换器树脂装卸罐技术规格书1、说明：2、技术要求2.1无顶压逆流再生一级钠离子交换器型号：Φ2500（内径）数量： 2台工作压力0.6MPa2.1.1 筒体材质Q235－B，内衬3.0mm胶板两层。
衬里面应延到所有接管法兰结合面。
筒体上配有自动排气阀、排气管，上中树脂装卸口，上、中视镜（视镜宽度≥50mm），上中下人孔，上人孔带操作平台（平台加护栏及爬梯）。
2.1.2 布水方式：上布水为十字管型，下布水为衬胶多孔板（两侧衬胶 3.0mm胶板两层）排水帽式。
水帽配置必须考虑树脂粒度要求，配置总出水量不小于120t/h。
2.1.3 中排装置采用母支管结构，母管与支管间采用法兰连接，支管为细缝形、加强型（内部有多孔套管加强骨架）T型绕丝管（多孔管打眼后套绕丝管），支管Φ45，中排支管间距150-250mm。
2.1.4离子交换器配套进出口取样装置、压力表；每套设备配套以下手动隔膜阀（隔膜阀随设备统一装配）：进出水阀、上下排水阀、进再生液阀、大反洗进水阀、排气阀，阀门均需配对法兰、紧固件、垫片。
中排、树脂装卸口配对法兰。
设备配置能完成常规的运行、小反洗、排水、再生、置换、小正洗、正洗、大反洗工艺程序。
2.1.5特殊部位材质要求：与上布水装置、中排液装置相关的全部零部件均采用316L不锈钢，下布水水帽采用316L不锈钢材质。
排气管采用1Cr18Ni9Ti材质2.1.6管道接口位置及管径配置见订货附图。
2.2无顶压逆流再生二级钠离子交换器型号：Φ2000（内径）数量： 2台工作压力0.6MPa2.2.1 筒体材质Q235－B，内衬3.0mm胶板两层。
衬里面应延到所有接管法兰结合面。
筒体上配有自动排气阀、排气管，上中树脂装卸口，上、中视镜（视镜宽度≥50mm），上中下人孔，上人孔带操作平台（平台加护栏及爬梯）。
2.2.2 布水方式：上布水为十字管型，下布水为多孔板（两侧衬胶3.0mm胶板两层）排水帽式。
P1连续离子交换技术原理离子交换技术是基于树脂功能基团与物料中特定离子的吸附作用进行的交换过程，离子交换是可逆的等当量交换反应。
传统的离子交换应用时采用固定床实现的，我们对固定床的工作过程进行分析发现，在交换过程中树脂床将分为三段，即饱和区、活性区（传质区）和新鲜树脂区。
随着交换进行，传质区不断下移直至底部交换完全。
整个过程只有传质区处于工作状态，饱和区和新鲜树脂区闲置，因此树脂利用率低。
为了提高树脂利用率，我们把传质区进行抽象分割成几个小单元，一旦上面的小单元饱和后就移出来进行洗水及再生操作，处理用的新鲜树脂单元又回到传质区底部循环使用，这样大大提高树脂的利用率。
为了能够实现树脂单元自动高效的运作，我们采用了全新的系统设计理念，把树脂柱小单元放到一个转盘上，通过转盘的转动来实现切换，而物料通过一个自动旋转分配法控制，把树脂柱分成交换、水洗、再生、漂洗等功能区域，当树脂单元到达指定区域就执行相应的工艺过程，这样可以实现每个过程独立进行，而整体工艺成连续运行。
P2 连续离子交换系统特点连续离子交换工艺应用适宜采用SepTor IX转盘式系统，此系统具有独特的结构设计：SepTor IX转盘式系统特点：1、此系统由三部分组成：绿色的地面固定部分作为整个系统的支撑结构；红色的指示部分作为旋转阀的固定阀板，用于连接外部物料进出，实现功能分区；蓝色的转盘及旋转阀板部分，旋转阀板与转盘同步旋转，转盘上的树脂柱进出口与阀板中的开口一一对应，经由程序控制每次顺序旋转一定角度。
2、系统主要部件为系统中间的旋转分配阀和树脂柱转盘，转盘用于摆放树脂柱，一般为10个一圈排列，每个柱体分成两层或三层，从而组成20柱或30柱系统；旋转阀板和指示阀板相应的阀口对应连通，保证物料在适当的时间进入相应的树脂柱，旋转分配阀通过液压实现平面密封，保证多孔阀门不泄露不串料。
3、系统提高了树脂利用率，可以节省大量树脂，因此总树脂用量少，结构紧凑占地面积小。
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。
国际通用离子交换技术手册
（原创版）
目录
1.离子交换技术的定义和原理
2.离子交换技术的应用领域
3.离子交换技术的具体应用实例
4.离子交换技术的发展趋势和前景
正文
一、离子交换技术的定义和原理
离子交换技术是一种固液分离的方法，是利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的技术。
当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。
二、离子交换技术的应用领域
离子交换技术在水处理领域应用比较广泛，包括纯水物软化器（钠离子交换器）、低压锅炉补给水、循环补充水、家用软水器等。
此外，离子交换技术还广泛应用于垃圾渗滤液、煤化工、氯碱化工、湿法冶金、表面处理、食品饮料、制药、工业纯水、高纯水设备等水处理设备中。
三、离子交换技术的具体应用实例
离子交换技术在多个领域都有具体应用，例如，钠型阳离子交换器可以去除水中的钙镁离子，用于软水器的制作；特殊树脂可以选择性吸附水中的重金属离子、酚类、糖类、医药中间体等，应用于废水处理或回用、分离浓缩等行业。
四、离子交换技术的发展趋势和前景
随着科技的发展，离子交换技术也在不断发展和完善。
未来，离子交换技术在水处理领域的应用将会更加广泛，同时也会在其他领域有更多的应用。
钠离子交换器-钠离子交换器说明书LDZN系列电脑控制钠离子交换器Automaticdlly computer Controlled Exchanger Of Sodium lon 操作说明书成都神龙水处理设备有限公司厂址：成都市蛟龙工业港双流园区岷江路11号电话：028—传真：028—邮编：610000目录一概述.................................................................................... 3 二特点 (3)三设备构成.............................................................................. 3 四设备工作原理 (3)五主要的技术数据…………………………………………………………… 4 六设备的安装………………………………………………………………… 5 七设备的调试…………………………………………………………………5 八系统操作……………………………………“……………………………6 九盐液系统操作……………………………………………………………6 十手动操作.............................................................................. 7 十一注意事项 (7)十二离子交换树脂的贮存，预处理和污染树脂的复苏........................ 7 十三故障与选择 (8)十四系统的设计与选择……………………………………………………… 9 十五服务项目………………………………………………………………… 9 表二设备调试记录表………………………………………………………10 表三设备外形安装联接尺寸、重量 (10)图一LDFN系列系统工作示意图………………………………… 11 图二LDFN系列设备外形、进出水法兰及管道………………11一概述钠离子交换器广泛用于工业和民用供热、供汽锅炉给水软化，也可用于一切需要软化水的场合。
离子交换器设计手册
离子交换器是一种将水中的离子与其他离子交换的设备。
它们广泛用于水处理、食品加工、制药、化学工业等领域。
离子交换器的设计需要考虑许多因素，例如操作条件、流量要求、材料选择等。
以下是离子交换器设计的一些基本步骤和注意事项：
1. 确定工作条件和要求
首先需要确定设备的工作条件和要求，例如水源的水质、需要去除或交换的离子种类和浓度、流量要求、操作温度和压力等。
2. 选择适当的离子交换树脂
根据需要交换的离子种类选择合适的离子交换树脂。
不同的离子交换树脂对不同的离子有不同的选择性，因此选择正确的树脂非常重要。
3. 设计交换器的尺寸和形状
交换器的尺寸和形状应该考虑到流动性能和操作效率。
通常情况下，为了达到所需的流量和交换效率，交换器应越大越好。
4. 选择材料
交换器的材料需要能够承受操作条件下的温度和压力，并且不
与水或其他介质发生化学反应。
常用的材料包括聚丙烯、I型玻璃钢等。
5. 设计操作模式
可以采用连续和间歇操作两种模式。
连续操作适用于流量较大的情况，间歇操作适用于流量较小的情况。
6. 考虑后处理
离子交换后的水可能含有一些有害物质，如二氧化碳、氯化物等，因此需要考虑后处理步骤，例如加气、过滤等。
综上所述，离子交换器设计需要综合考虑多个因素，例如操作条件、材料选择、流量要求等，才能设计出高效、稳定和可靠的设备。
石油化工有限公司炼油乙烯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TDS含量较低。
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）→原水泵→多介质过滤器→阳离子交换器→脱塔碳→中间水箱→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→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（Ø2600mm），5套300吨/小时阳离子交换器(Ø3000mm），5套300吨/小时阴离子交换器(Ø3000mm），5套300吨/小时混合离子交换器(Ø2800mm）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。
设计进水水质及出水水质1进水水质1.1 除盐水物流特性本项目的原水来自于菱溪水库，其水质(供参考)为：1.2出水水质2处理水量处理水量为：900m3/h设备选型计算一、混床处理水量为：900m3/h，考虑系统自用水量10%，混床处理能力为990 m3/h，采用多孔强碱I型201×7＃阴树脂和001×7＃阳树脂，混合树脂的单位周期制水量取6000m3/m3,1.混床总面积F＝Q/U=990/48=18.75 (U取48m/h)2.混床计算台数n=F/0.785d2=18.75/0.785×2.82=3台（ф2800mm）一台再生一台备用，共5台3.实际正常运行流速单台混床处理量为930/3＝330m3/hU＝Q/F=4×330/(3.14×2.82)=53.62m/h 4.树脂高度计算阳树脂体积Vc ＝Π/4×D2×h阳阴树脂体积Va ＝Π/4×D2×h阴混床运行周期选取为5天合120小时T=6000(V阳+ V阴) /Q=[6000Π/4×D2×(h阳+h阴) ]/330=120H c :ha取1：2H c ＝353mm ha＝706mm阳树脂高取360mm,阴树脂高取720mm 5.阳树脂再生一次耗用30%盐酸量B c1=Vcbc/30%=2.22×75/30%=523.6Kg/次6.阳树脂再生一次耗用30%盐酸体积V c1=Bc1/rc1==524.6/1.149=455.7L/次7.盐酸计量槽的容积V c2=1.2Vc1=1.2×455.7=546.8L8.稀释至5%盐酸溶液的体积V c3=Vc*bc/5%*rc2=3070.5L/次9.阳树脂再生一次释用除水用量V c4=Vc3-Vc1=3070.5-455.7=2614.8L/次10.30%盐酸的平均月耗量B c2=30×24*Bc1/T=30×24×523.6/120=3141.7Kg/月11.30%盐酸的平均年耗用量B c3=12*Bc1=37699/年=37.7吨/年12.阴树脂再生一次耗用30%NaOH量B a1= Va*ba/30%=4.43*70/30%=916Kg/次13. 阴树脂再生一次耗用30%NaOH体积V a1= Ba1/ra1=916/1.328=735.9L14.NaOH计量槽的容积V a2= V a1×1.2=735.9×1.2=885L 15.稀释至4%NaOH 溶液的体积V a3= V a ×b a /4%r a2=3.926×70/4%*1.043=6587.2L 16.阴树脂再生一次稀释用除盐水量 V a4= V a3- V a1=6587.2-735.9=5851.3L 17.30%NaOH 的平均月耗量B a2=30×24×B a1/T=30×24×916/120=5496Kg/月 18. 30%NaOH 的平均年耗量B a3=B a2×12＝65952Kg/年=65.95吨/年 19.离子交换器酸废水排放量G 1`=V*E(N-N 1)*10-3=2.154×550×(150-36.5)×10-3=134.5Kg/周期 20.离子交换器碱废水排放量G 2`=V*E(N-N 1)*10-3=4.038×250×(250-40)×10-3=212Kg/周期 21.废碱液中能被废酸液中和的部分的酸量 G 3=11`40G N =5.3604134.5 =147.4Kg/周期 22.剩余碱量G 4= G 2`- G 3=212-147.4=64.6Kg/周期 23.中和后碱性废水排放量Q=V 1+V 2+V 3+V 4 =23.08+3.16+3.16+92.32=121.7m 3 23.碱性废水浓度A1=Q 4G =7.1246.64=0.518g/l 24.排放碱性废水PH 值 PH ＝14-lg401A =14- lg 40518.0=12.11 25.体外管系接口规范 进、出水口管径计算Q ＝u*Π/4×D 2=2×3600×3.14×D 2/4=330D=242mm 取250mm反洗进水、排水管管径计算Q＝10Π/4×2.82=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=121mm 取150mm进碱管管径计算Q＝5Π/4×2.82=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=85mm 取100mm进水管： DN250，PN1.0MPa出水管： DN250, PN1.0MPa中间排水管： DN100, PN1.0MPa反洗进水管： DN150，PN1.0MPa反洗排水管： DN150，PN1.0MPa正洗排水管： DN100，PN1.0MPa进气管： DN65，PN1.0MPa排气管： DN40，PN1.0MPa进碱管： DN100，PN1.0MPa进酸管： DN100，PN1.0MPa26.筒体高度计算反洗膨胀率50%，直筒高度h=(0.36+0.72)×(1+50%)/80%=2.05m二、阴双室双层浮动床阴双室双层浮动床直径取ф3000，采用D301弱碱阳离子交换树脂和201×7强碱阳离子交换树脂,运行周期取120h。
1.弱碱阴树脂量计算V a1=1S1ETQ⋅⋅×k1=850120330199.0⋅⋅×1.20=11.138m3V a1＝Π/4×D2×h弱碱＝3.14/4*32* h弱碱=11.138m3h弱酸=1.568m 取1600mm 2.强碱阴树脂量计算V a2=2S2ETQ⋅⋅×k2=400120330086.0⋅⋅×1.10=9.372m3V a2＝Π/4×D2×h弱碱＝3.14/4*32* h弱碱=9.372m3h弱酸=1.309m 取1300mm 3.阴床再生用碱量G 2=(Va1*E1+Va2*E2)*q*10-3=(11.138×850+9.372×400)×60×10-3 =793Kg30%NaOH一次投加体积V 2=2*2*1000G2rC=328.1%301000793⨯⨯=1.99m34%NaOH一次投加体积V 2=2*2*1000G2rC=043.1%41000793⨯⨯=19.25m34.每周期碱排放量计算G 2=V*E(N-N1)*10-3=(10.125×850+8.52×400)×(65-40)×10-3=300.4Kg5.碱性废水排放体积Q1= V2+V3+V4=17.5+38.86+37.28=93.6m36.体外管系接口规范Q＝u*Π/4×D2=2×3600×3.14×D2/4=330D=242mm 取250mm反洗进水、排水管管径计算Q＝10Π/4×32=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=129mm 取150mm进碱管管径计算Q＝5Π/4×32=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=91mm 取100mm进水管： DN250，PN1.0MPa出水管： DN250, PN1.0Mpa再生液进水管： DN100，PN1.0Mpa再生液出水管： DN100，PN1.0Mpa排水管： DN200，PN1.0Mpa正洗进水管： DN100，PN1.0Mpa正洗出水管： DN150，PN1.0Mpa排气管： DN40，PN1.0Mpa上部进树脂口： DN100，PN1.0Mpa下部进树脂口： DN100，PN1.0Mpa上部排树脂口： DN100，PN1.0Mpa下部排树脂口： DN100，PN1.0Mpa7.筒体高度计算反洗膨胀率50%，直筒高度h=(1.3+1.6)×(1+50%)/90%=4.83m三、阳双室双层浮动床阳双室双层浮动床直径取ф3000，采用D113-Ⅲ弱酸离子交换树脂和001×7强酸阳离子交换树脂,运行周期取120h。
