全自动固定床顺流再生钠离子交换器计算示例

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。

顺流再生离子交换器一、简介本设备为顺流再生固定床，是离子交换制水工艺中最先采用的床型，设备简单操作方便。

设备的下部除设有排水口外还设有备用口，因此本设备不仅可以做一般钠离子交换器软化水使用，还可以在强、弱树脂联合运行制水工艺中做强酸（碱）离子交换器使用。

根据集（布）水结构不同分为A 型和B 型，A 型为石英砂垫层形式，B 型为多孔板水帽形式。

配再生液装置全部用不锈钢材料制造，内表面衬耐酸胶板防腐。

本设备的外形高度尺寸按几种标准树脂层高给定。

若工程上采用不同类型的阀门和树脂层高时，有关尺寸略有变化，届时请与我公司联系。

二、型号规格实例三、供货范围设备本体、阀门及其附件。

树脂与石英砂可分别供货，需要同设备一起供货时需在合同中注明。

四、石英砂垫层级配（mm ） 〔仅供A 型离子交换器使用〕Φ1000 Φ1200 Φ1500 Φ1800 Φ2000 Φ2200 Φ2500 Φ3000 1~2 250 250 250 250 250 250 250 300 2~4 100 100 100 150 150 150 150 200 4~8 100 100 100 100 100 100 100 100 8~16 100 100 100 150 150 150 150 150 16~32 200 200 200 200 200 200 200 200 合计750750750850850850850950规格 厚 度粒度AWSY 2000 1800 B树脂层高（mm) 设备直径（mm) A型：石英砂垫层 B型：多孔板水帽 顺流再生A型顺流再生阳（阴）离子交换器一、设备规范二、外形尺寸（mm）三、管口用途及公称直径表（DN）一、设备规范二、外形尺寸（mm）三、管口用途及公称直径表（DN）B型顺流再生阳（阴）离子交换器。

钠离子交换器一、定义软化器即为钠离子交换器，离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。

离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。

主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理等。

混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的H离子与OH离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底。

混床一般设置于一级复床之后，对水质的进一步纯化处理。

当水质要求不高时，也可以单独使用。

钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。

组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。

二、用途高硬度饮用水的软化、生活热水原水的软化、生活直饮水装置的预处理、锅炉用水及各类换热器补充水的软化、以及空调系统循环冷却水的软化处理等。

三、分类1）按运行方式分：固定床、连续交换床，浮动床。

固定床可分为：顺流再生固定床、逆流再生固定床。

连续交换床可分为：移动床、流动床。

2）按离子交换器制水、再生、冲洗的水流控制方式分：集成阀控制形式和分立式多阀控制形。

集成阀控制形式又分机械旋转式多路阀、柱塞式多路阀、板式多路阀、水力驱动多路阀。

分立式多阀控制形式又分自动隔膜阀组+控制器和手动阀组。

四、工作原理1．水的硬度主要是由钙，镁离子构成，当含有硬度的原水通过软水器内树脂层时，水中的钙镁离子被树脂交换吸附，同时等物质量释放出钠离子。

从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。

关于钠离子交换器钠离子交换器一、定义软化器即为钠离子交换器，离子交换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。

离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。

主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理等。

混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的H离子与OH离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底。

混床一般设置于一级复床之后，对水质的进一步纯化处理。

当水质要求不高时，也可以单独使用。

钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。

组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。

1二、用途高硬度饮用水的软化、生活热水原水的软化、生活直饮水装置的预处理、锅炉用水及各类换热器补充水的软化、以及空调系统循环冷却水的软化处理等。

三、分类1)按运行方式分:固定床、连续交换床，浮动床。

固定床可分为:顺流再生固定床、逆流再生固定床。

连续交换床可分为:移动床、流动床。

2)按离子交换器制水、再生、冲洗的水流控制方式分:集成阀控制形式和分立式多阀控制形。

集成阀控制形式又分机械旋转式多路阀、柱塞式多路阀、板式多路阀、水力驱动多路阀。

分立式多阀控制形式又分自动隔膜阀组+控制器和手动阀组。

四、工作原理1(水的硬度主要是由钙，镁离子构成，当含有硬度的原水通过软水器内树脂层时，水中的钙镁离子被树脂交换吸附，同时等物质量释放出钠离子。

从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。

浙江**药业有限公司标准操作程序一、目的：建立固定床逆流再生锅炉钠离子交换器标准操作规程。

二、范围：适用于固定床逆流再生锅炉钠离子交换器的使用。

三、责任者：维修人员、设备操作人员、设备管理人员。

四、程序：1、装置主要部分：盐溶解器、钠离子交换器、水箱。

2、运行过程从交换剂失败后算起，由以下连续而又重复的操作所组成。

2.1、小反洗：生水由中排装置引进，从上部进水装置排出，对压层进行反洗，以冲击运行时积聚连表面和呀实层中的污物。

流速可控制在10～20米／小时，时间约10～15分钟，直到出水较清为止。

2.2、排水：关闭中排装置进水阀门与上部进水装置上的排水门，打开空气门和中排装置排水门，把压层以上的水全部排出。

2.3、再生（还原）：打开交换器进盐阀门，把盐酸连续打进交换器，经钠离子交换层，废液从中排装置排出（配置盐液的体积大与交换剂体积的1.5倍）。

交换剂用树脂再生流速控制为：2～3米／小时，盐液浓度控制为：6～8％，进盐时间控制为：50～80分钟。

交换剂用磺化煤再生流速控制为：2～2.5米／小时，盐液浓度控制为：5％，进盐时间控制为：50～60分钟。

2.4、置换及反洗：关闭空气门，从交换器底部出水装置进入软水，把流速调整到要求范围，废水由中排装置放走，置换15～20分钟然后逐步加大置换软水流量，进行反洗，把反洗流速逐步提高到10～12米／小时（以交换剂不乱层为限），反洗到洗液中氯化物浓度相同于冲洗水氯根时反洗结束，此段时间约为3～5分钟，至出水较清为止。

2.5、小正洗（正洗压实层）：关闭反洗水进口阀门，打开空气门、进水阀门，关闭中排装置排水阀门，至空气阀门出水后，打开中排装置排水阀门，正洗压层，把压层内的废再生液洗去，流速控制在15～20米／小时，时间约为3～5分钟，至出水较清为止。

2.6正洗（清洗交换剂层）：关闭中排装置排水阀门，开交换器底部排水阀门，使交换剂正洗，正洗到水质合格后，交换器即可投入运行。

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。

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。