离子交换器软化除氧器海绵铁-中国锅炉水处理协会

一、概述离子交换技术在水处理领域中有广泛的应用，如水质软化、除盐、高纯水制取、工业废水处理、重金属及贵重金属回收等等，因而在水处理领域中广泛应用。

钠离子交换装置（亦称软化器、软水器）主要分为玻璃钢、有机玻璃柱、钢衬胶及不锈钢柱以及阀门和支架，树脂（型号为001×7）、管材等组成。

二、技术参数2.1进水流量： 10m3/h、20m3/h2.2产水量： 10m3/h、20m3/h2.3出水硬度：≤1.5mg/l2.4柱子型式：单柱2.5再生剂：工业食盐三、工作原理水的硬度主要由其中的阳离子：钙（Ｃa2＋）、镁（Mg2＋）离子构成。

当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子，这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水，当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后，出水的硬度增大，此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作，利用较高浓度的氯化钠溶液（盐水）通过树脂，使失效的树脂重新恢复至钠型树脂3．1产水离子交换作用是一种称为离子交换剂的物质来进行的，这种物质在溶液中能以所含的可交换离子与溶液中的同种符号的离子进行交换，离子交换树脂是一种高分子的聚合物，它与其它离子交换剂相比具有如下特点：（1）交换容量高（2）外形为球状颗粒，水流阻力小。

（3）机械强度高。

（4）化学稳定性高。

因此离子交换树脂已成为目前最普遍采用的离子交换材料，以氯化钙代表水中的无机盐，水质除硬的基本反应可以用下列方程式表达：钠离子交换柱：2R-Na+CaCl2→ 2R-Na+NaCl由此看出，水中的钙离子已被树脂上的钠离子所取代，因此达到了去除水中硬度离子的作用。

3．2再生：当树脂充分交换达到饱和时，交换能力用尽，水中的硬度离子无法去除，此时树脂需要再生，恢复离子交换能力，树脂再生用4—5%的NaCl溶液，其反应方程式表达为：钠离子交换柱：R2-Ca+NaCl → 2R-Na+CaCl2树脂用NaCl进行再生，再生结束后需用去离子水冲洗树脂内残留的再生液，冲洗约40分钟后，再用原水冲洗至用水要求为止，然后就可以继续产水。

鼹塑：璧凰．锅炉水质控制的方法及重要性孙庆峰(山东联合能源管道输送有限公司，山东烟台264000)睛要】供暖系统热水锅炉水质处理及控制一直是困扰锅炉本体安全运行的难题，由于对系统水质的控制不够重视，导致锅炉发生爆管的事故时有发生。

本文对锅炉水质控制方法做了介绍并棵据烟台港内热水锅炉运行实际情况及水处理的状况，来说明采暖锅炉水质控制的重要性。

房j乐司水质；PH值；热水锅炉；水处理；炉外离子交换法；水质管理水是工业的血液，锅炉是工业的心脏，锅炉水处理则是为心脏提供合格血液，保证锅炉安全经济运行的必不可少的手段。

水处理不当给锅炉所造成的后果可概括为结垢、腐蚀和汽水共腾。

结垢直接影响传热和汽水正常循环，轻则造成垢下腐蚀．：燃料浪费和缩短锅炉寿命，重则引发胀管、变形或爆管事故。

腐蚀直接影响材料强度，轻则缩短锅炉寿命，重则造成裂纹、泄漏甚至爆炸事故。

1工业锅炉的水质1．1工业锅炉的水质指标和水质标准工业锅炉的水质指标根据G B l576—2001缸业锅炉水质>主要有以下几项。

1)悬浮物：指悬浮状态的粗分散杂质含量，单位为m g，LoG B l576—2∞1标准规定悬浮物≤5m g／Lo2)总硬度(H)：水中能形成水垢---Y v-J<渣的钙镁的总含量，单位为m m ol／Lo G B l576—2001标准规定，给水硬度。

<0．03m m ol／L o3)总碱度(A)：水中的氢氧根0H一、碳酸根离子C O一23、重碳酸根离子H CO一3及其它一些弱酸盐类在水溶液中呈碱性，总碱度就表示这些离子总和的数目，单位为m m ol，Lo4)．含盐量：水中各种盐类的总和，亦即水中全部阴离子与阳离子的总和，单位为m g，Lo5)pH值：水中氢离子的负对数。

pH=7表示水呈中性；p H>7呈碱性；pH<7呈酸№6)溶解氧：表示单位体积水中的所溶解的氧气量，单位为m g／LoG B l576—2001标准规定蒸发量≥6t／h的锅炉必须除氧，且含氧指标≤Q1m g，Lo12水中的硬度与碱度的关系水中硬度和碱度的关系，是分析水质确定水质类型及水处理方法的重要依据。

软化水知识软化水技术资料一、什么是软水(软化)?为什么要软化?常用的软化方法有哪些?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)北京地区的普通情况是(以市政供水及常见自备井为例)：城中、城北、城西(五环以内)地区：大部分地区硬度在6-8之间；城东北部(水源较好的使馆及周边地区)：硬度多在4-6之间；城南(南三环以南)、城西南：硬度约在8-12间，部分地区硬度为10-15左右。

周边地区：南部、西部、北部山区硬度较高，多数在8以上，东部及北部非山区多数在6-9之间。

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。

锅炉软化水处理树脂锅炉是工业生产中常用的热能转换设备，而其中的软化水处理则是保证锅炉正常运行的关键环节之一。

而在软化水处理中，树脂起到了重要的作用。

本文将介绍锅炉软化水处理树脂的相关知识和作用，为读者提供全面的了解。

我们来了解一下锅炉软化水处理的基本原理。

锅炉软化水处理是通过树脂来去除水中的硬度离子，其中主要的硬度离子是钙离子和镁离子。

这些硬度离子会与水中的碳酸氢根离子结合，形成难溶性的碳酸钙和碳酸镁。

当水中的硬度离子被去除后，水的硬度就会降低，从而减少了锅炉内管道和热交换器的结垢和堵塞问题，延长了设备的使用寿命，提高了热能转换效率。

接下来，让我们来了解一下锅炉软化水处理中使用的树脂。

锅炉软化水处理中常用的树脂是阴离子交换树脂。

树脂是一种高分子化合物，它具有交换离子的特性。

树脂中的阴离子交换基团能够与水中的硬度离子结合，将其从水中去除。

树脂的选择应根据水质的硬度和水处理的要求来确定。

树脂的使用寿命是锅炉软化水处理中需要考虑的一个重要因素。

树脂的使用寿命取决于树脂的类型、树脂床的厚度、水质的硬度和水处理的负荷等因素。

一般来说，树脂的使用寿命在几个月到几年之间。

当树脂失效时，可以通过再生来恢复其交换能力。

树脂的再生是将树脂床浸泡在盐溶液中，使树脂中的硬度离子被盐离子替代，从而使树脂重新恢复交换能力。

除了软化水处理，锅炉中还需要考虑其他的水处理问题。

例如，锅炉中容易产生氧腐蚀、碱腐蚀和腐蚀性气体等问题。

为了解决这些问题，可以在锅炉中加入缓蚀剂、除氧剂和脱气器等化学剂和设备。

这些化学剂和设备能够保护锅炉内部的金属表面，防止腐蚀的发生。

在锅炉软化水处理中，树脂的选择和使用是至关重要的。

树脂的选择应根据水质的硬度和水处理的要求来确定。

同时，树脂的使用寿命也需要定期检查和维护，以保证软化水处理的效果。

锅炉软化水处理树脂的使用能够有效地降低水的硬度，减少锅炉的结垢和堵塞问题，延长设备的使用寿命，提高热能转换效率。

十五种锅炉给水除氧方法的比较和分析锅炉给水为什么要除氧锅炉系统的腐蚀主要来自氧腐蚀和弱酸性腐蚀。

氧腐蚀中的氧主要来自给水中的大气溶解；弱酸性腐蚀即CO2溶解于水形成碳酸腐蚀，弱酸性腐蚀中CO2来自大气溶解或锅炉给水中存有碳酸氢根，碳酸氢根受热分解成CO2溶于水中。

弱酸性腐蚀会造成锅炉系统设备及管线金属均匀变薄，氧腐蚀会在锅炉受热面、炉管、系统设备及管网造成点蚀和氧化铁垢下腐蚀。

氧腐蚀和弱酸性腐蚀均会造成锅炉系统水中全铁超标，锅炉系统水铁离子超标时，锅炉水颜色发黄、严重的炉水发红；蒸汽锅炉系统水铁离子超标时大于700ug/L，凝水颜色由纯净开始发黄、发红、严重时发黑，腐蚀更严重时凝水会显示酱油色。

除氧是锅炉给水处理工艺过程中重要环节。

氧腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢，降低热交换速率，让锅炉出力效率下降，浪费能源，同时传热不良的铁垢附着在炉管上，容易让炉管过热蠕胀，从而引发爆管事故；氧腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点蚀和坑蚀，管道腐蚀严重时，会发生管道穿孔、泄漏甚至爆炸事故。

GB/T1576-2008工业锅炉水质国家标准规定：蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必须除氧，并且根据锅炉工作压力的不同，要求将给水溶解氧控制在合格的范围内。

锅炉系统存在弱酸性腐蚀时，如果除氧器效率不高，给水中有氧存在，则锅炉系统腐蚀加速。

锅炉系统弱酸性腐蚀好控制，只需要提高炉水的PH值，中和弱酸性便能很好控制腐蚀。

故下面主要讲讲如何控制锅炉系统氧腐蚀，介绍一下十五种锅炉给水除氧方法的比较和分析。

十五种锅炉给水除氧方法的比较和分析之一——热力除氧热力除氧一般分为大气式热力除氧和喷射式热力除氧。

原理是将锅炉给水加热至102-104℃，使氧的溶解度减小，水中氧不断逸出，再将水面上产生的氧气连同水蒸汽一道排除，这样能除掉水中各种气体（包括游离态CO2，N2）。

水处理设备全自动钠离子交换器（美国AUTOTROL阿图祖、FLECK富来）•全自动钠离子交换器工作原理“ZDRS”系列全自动钠离子交换器采用的是美国滨特尔（PENTAIR）集团的富来（FLECK）全自动软化控制阀或美国奥斯莫尼斯（OSMONICS）集团的阿图祖（AUTOTROL）全自动软化控制阀。

并配合优质树脂罐组装而成的。

整套设备具有自动化程度高、占地面积小、运行速度快、出水水质稳定、耐腐蚀能力强、使用寿命长等特点。

•全自动钠离子交换器的工作程序主要有制水和再生两大部分组成制水含有钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）的水，在一定的压力下、以一定的流速流过树脂层时，由于钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）与树脂的结合能力要大于钠离子（Na+）与树脂的结合能力，所以，水中的钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）就与树脂上的钠离子（Na+）进行交换，钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）被树脂吸附。

这样，流出树脂层的水就不在含有钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）了。

再生当树脂上的钠离子（Na+）都被水中的钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）交换掉以后，树脂就失去了交换能力，必须用盐水再生。

再生过程主要分为：反冲洗、吸盐水、慢冲洗（置换）快冲洗（正洗）、盐水重注等过程。

反冲洗再生开始后，洗用水把树脂自下而上的反洗。

其目的是为;1.松动在制水中被压实的树脂层，有利于树脂的颗粒与盐液的充分接触，是再生更彻底。

2.清除在制水过程中积累在树脂层面的悬浮物。

吸盐水盐水通过全自动控制阀的“射流吸盐器”从烟筒中进入树脂罐。

慢冲洗（置换）盐水中的高浓度钠离子（Na+）与树枝上的钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）进行交换，钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）被交换下来后随水倒掉，盐水中的钠离子（Na+）被树脂吸附，树脂重新恢复交换能能。

快冲洗（正洗）快冲洗（正洗）除树脂层中残留盐液，降低氯根（CI-）。

盐水冲注再生时，盐箱中的盐水被吸净，所以在再生后，通过全自动控制阀对水流的控制，盐箱被重新注入清水，以保证下次再生使用。

改善锅炉用水水质X司志刚(中石化胜利油田有限公司临盘采油厂,山东临邑　251507) 摘　要:通过使用离子交换器和调节至合理加盐量,改变锅炉软化水水质,降低维修成本,延长锅炉使用寿命,保证锅炉安全运行。

关键词:背景;影响;离子交换器;成本分析;应用 中图分类号:T K223.5+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0079—011　背景概况锅炉水硬度和碱度不达标会使受热面结垢,大大降低锅炉传热效率,堵塞管子,受热面金属过热损坏,如鼓包、爆管等。

另外还会产生金属腐蚀,减少锅炉寿命。

因此,做好锅炉水处理工作对锅炉安全运行有着极其重要的意义。

2　水质不良造成的影响2.1　结垢水在锅炉内受热沸腾蒸发后,为水中的杂质提供了化学反应和不断浓缩的条件。

当这些杂质在锅水中达到饱和时,就有固体物质产生。

产生的固体物质,如果悬浮在锅炉内就成为水渣;如果附着在受热面上,则称为水垢。

锅炉结垢会产生如下几种危害: 2.1.1　浪费燃料:锅炉结垢后,使受热面的传热性能变差,燃料燃烧所放的热量不能及时传递到锅水中,大量的热量被烟气带走,造成排烟温度过高,排烟热损失增加,锅炉热效率降低。

2.1.2　受热面损坏:结了水垢的锅炉,由于传热性能变差,燃料燃烧的热量不能迅速地传递给锅水,致使炉膛和烟气的温度升高。

因此,受热面两侧的温差增大,金属壁温升高,强度降低,在锅内压力作用下,发生鼓包,甚至爆破。

2.1.3　降低锅炉出力:锅炉结垢后,由于传热性能变差,要达到额定蒸发量,就需要消耗更多的燃料,但随着结垢厚度增加,炉膛溶剂是一定的,燃料消耗受到限制。

因此锅炉出力就会降低。

2.2　腐蚀2.2.1　金属破坏:水中含有氧气、酸性和碱性物质都会对锅炉金属面产生腐蚀,使其壁厚减薄、凹陷,甚至穿孔,降低了锅炉强度,严重影响锅炉安全运行。

2.2.2　产生垢下腐蚀:含有高价铁的水垢,容易引起与水垢接触的金属腐蚀。

而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。

杭州上下水处理设备有限公司1.产品简介：钠离子交换器又称钠床，根据其树脂再生所用药剂可分为氢型和钠型；钠型阳离子交换器被称为软化器或钠离子交换器。

离子交换树脂交换量饱和或在长期使用中受悬浮物质、胶体物质、有机物质、细菌、藻类和铁、锰等污染，使离子交换能力降低，根据情况对树脂进行不定期的再生处理。

2.工作原理：地表水、地下水或回用水中含有的钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子在加热蒸发浓缩过程中生成危害锅炉安全运行的水垢，这种天然水叫硬水。

当这种硬水通过离子交换剂(NaS)时，与吸附在交换剂上的Na+离子发生交换反应，被置换于水中，转化成钠的盐类。

由于钠的盐类溶解度大，且在温度升高时溶解度进一步增加，所以不会生成水垢。

这个过程称为软化。

但水中的钙、镁离子置换到交换剂上，使钠型交换剂杭州上下水处理设备有限公司(NaR)变成钙型(CaR)，因而失去了与钙、镁离子再进行交换反应的能力，这一现象称之为钠离子交换失效。

将失效的交换剂用食盐(NaCl)溶液使之还原成钠型交换剂，以便继续生产软水，这种现象称之为再生。

钠离子交换器通过软化——失效——再生还原——软化的循环过程，使原水软化，供给锅炉合格的软化水。

3.产品用途:钠离子交换器采用离子交换法，将水中能形成水垢的钙、镁离子去除，保障锅炉安全经济运行。

并具有结构合理、盐耗低、水质好、再生时无须加顶压等特点。

适用于锅炉、热电站、制药、纺织、循环冷却、化工、轻工、电子工业的给水处理。

4.技术参数：单机流量：0.5m3/h～160 m3/h工作温度：5℃～40℃(特殊温度可定做)工作压力：0.1Mpa～0.6Mpa操作方式：手动操作、自手动操作过滤速度：15m3/h～30 m3/h再生浓度: HCL或NaoH3%～4%再生流速: 5m/h～10 m/h筒体材料：316L、304衬胶、Q235衬胶或有机玻璃杭州上下水处理设备有限公司更多详情请拨打联系电话或登录杭州上下水处理设备有限公司官网/咨询。

BF-30A使用说明BF-30a锅炉防腐阻垢剂成为国家科技部“九五”国家科技成果重点推广项目。

国家科技部1999年第378号公告，共有214项技术成果列入“九五”国家科技成果重点推广计划指南项目中，其中北京化工大学专利技术产品BF-30A（编号99050127A）是唯.一被推广的锅炉防腐阻垢剂及防腐阻垢技术。

一、BF－30a防腐阻垢剂的主要特点为了解决工业锅炉供热系统的严重腐蚀问题，在国家科技部的大力支持下，由北京化工大学国家级有突出贡献的专家魏刚教授研制成功连用法锅炉防腐阻垢剂及防腐阻垢技术。

该技术又称BF－30a法。

不需要昂贵的除氧设备，只要按照给出的工艺条件，把具有防腐、阻垢、消泡、加药指示和防失水作用的防腐阻垢剂BF－30a加入系统，就能连续地达到运行防腐阻垢和停用防腐保养的双重目的。

性能测试和大量锅炉的应用试验证明，该技术区别于现有技术的特点是：⑴高效在锅炉的一般条件下，BF－30a对运行锅炉的缓蚀率、阻垢率和对停用锅炉的缓蚀率≥99％，远优于现有同类技术，从而解决了长期不能取得突破的锅炉防腐蚀难题。

⑵方便使用BF－30a时，不需要运行时的除氧操作、软化操作和复杂的分析操作，也不需要停用时的排水，烘干锅炉和定期分析、更换药品等操作，只要按工艺投药即可。

⑶连续该技术突破了把锅炉运行和停用分开处理的传统模式，不管锅炉运行、停用周期如何，都能提供连续的长期的防腐阻垢，BF－30a作为锅炉停用保护剂的缓蚀率≥99％。

⑷廉价不需要昂贵的除氧设备投资，不因停用或运行而更换药品，从而大大节约了锅炉使用费用。

⑸多功能 BF－30a具有阻垢除锈、防腐缓蚀、覆保护膜、提高炉水PH值多功能；BF－30a作为锅炉停用保护剂、铁垢分散剂、炉水PH值调节剂使用，效果良好；BF－30a防腐阻垢剂螯合溶解作用，具有溶解水垢的功能，螯合清除系统老垢，实现在线清洗在线运行不用停炉，提高锅炉系统供热供暖效率。

当前常用的钠离子交换器（树脂软化罐）处理方式中再生废液造成了水源的污染，使淡水咸化，导致人类患各种病症机率增加。