工业锅炉补给水
发布日期: 2017/03/09 来源： 北京锅炉补给水公司
软化水技术简介
水的硬度主要是由其中的阳离子：钙（Ca2+）、镁(Mg2+)离子构成的。当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。随着交换过程的不断进行，树脂中Na+全部被置出来后就失去了交换功能，此时必须使用NaCl溶液对树脂进行再生，将树脂吸附的Ca2+、Mg2+置换下来，树脂重新吸附了钠离子，恢复了软化交换能力。
用途：
主要用于工业及民用软化水制备，如食堂用水，清洗用水，锅炉给水、空调系统补充水，换热器，电厂，化工，纺织，生物制药，电子以及纯水系统的预处理。
设备特点：
1、自动化程度高，供水工况稳定。
2、先进程序控制装置，运行准确可靠，替代手工操作，完全实现水处理的各个环节的
自动转换。
3、高效率低能耗，运行费用经济。由于软水器整体设计合理，使树脂的交换能力得以
充分发挥，设备采用射流式吸盐，替代盐泵，降低了能耗。
4、设备结构紧凑，占地面积小，节省了基建投资，安装、调试，使用简便易行，运行。
1.软化系统
根据原水水质，甲方用水水质、出水水量等条件，本软化系统选用固定单层床，全自动顺流再生离子交换工艺。软化器运行时，水流从上向下通过钠离子交换树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂中的钠离子进行交换反应，使原水得到软化，本工艺设计中，选用软化专用阳离子交换树脂，出水总硬度≤ 0.03mmol/L。当钠离子交换树脂失效后，为了恢复其软化能力，用钠离子再生剂进行再生，再生剂采用食盐（NaCl）溶液。
1.1.全自动软化器
本工艺设计采用全自动钠离子交换软水器，是固定床钠离子交换软化法。当一号罐设备失效时，该失效罐自动退出运行，紧接着二号罐开始运行，同时启动一号罐再生程序，再生结束后该罐备用，以投入下一周期运行。整个系统采用全自动控制，以流量控制运行终点，实现顺流再生工艺。
每台软化罐的工作状态依次为：运行→再生（反洗、吸盐、置换、正洗）→运行。再生时，再生压力水通过喷射器将浓盐液和软水混合到预定浓度后送入交换器。
1.2全自动软水器的运行过程
全自动软水器就是将软水器运行及再生的每一个步骤实现自动控制，并采用时间，流量或感应器等方式来启动再生。工作过程为运行、反洗、再生、置换、正洗、盐箱注水。
运行
原水在一定的压力，流量下，流经装有离子交换树脂的容器（软水器）树脂中所含的可交换离子Na+，与水中的阳离子（Ca2+，Mg2+，Fe+，…等）进行离子交换，使容器出水的Ca2+，Mg2+含量达到我们的要求。我们把一个软水器所具有的离子交换的能力以工作交换容量表示。
反洗
树脂失效后，在进行再生之前先用水自下而上的进行反洗，反洗的目的有两个，一是通过反洗，使运行中压紧的树脂层松动，有利于树脂肪颗粒与再生液充分接触，二是清除运行时在树脂表层积累的悬浮物及树脂表面的悬浮物同时一些碎树脂颗粒也可随着反洗水排出，这样，交换器的水流阻力不会越来越大，为了保证反洗时完整树脂不被冲走，在设计软水器时，应在树脂层上留有一定的反洗空间，反洗强度越大要求的反洗空间就越大，通常设计选用50%的树脂层高度作为反洗膨胀高度。它适应的反洗流速为12m/h(5gpm/ft2)(进水温度为10摄氏度)反洗的好坏直接影响再生效果。
再生
再生液在一定浓度，流量下流经失效的树脂层，将树脂还原再生，使其恢复原有的交换能力（影响再生效果的因素，再后面会专门阐述）。
置换
在再生液进完后，交换器膨胀空间及树脂层中还有尚未参与再生交换的盐液，为了充分利用这部分盐液，采用小于或相当与再生液流速的清水进行清洗，目的是不使清水与再生液混合。一般清洗水量为树脂体积的0.5-1倍。
正洗
目的是清除脂层中残留的再生废液，通常以正常运行流速清洗至出水合格为止。
盐箱补水
向盐箱注入溶解再生所需盐耗量的水。通常即1m3水溶解360kg盐（1加仑水溶解3磅盐，浓度为26.4%）。
为了保证盐箱中的盐液浓度能达到饱和，首先应保证溶解时间不小于6小时，其次是必须保持盐液箱中，盐平面始终高于水平面。通俗的讲，盐液箱要做到见盐不见水。
以上2-6为一个再生循环程序，软水器在正洗结束后，即盐箱注水工作开始时，已经转入到运行工作状态，也就是说盐箱注水工作与运行工作过程是同时进行的，直至盐箱注水工作结束。
1.3我公司采用的全自动软化器的工艺特点
1）软水器采用全自动控制，经过有经验的水处理工程师调试完毕后，无须专人看管，大大减少了由于人为因素造成的设备运行故障。现场只需定期向盐箱中加盐即可保持设备稳定的运行状态。
2） 同时公司，不同时间再生的处理工艺，保证了系统稳定连续的处理水量。
3）盐系统采用喷射器自动吸盐，盐阀自动化盐的先进工艺，减化了盐系统的操作及运行费用。
1.4软水器设备应遵循的标准
| 中国（GBJ109-87） | 美国 | 注解 | ||
| 运行 | 滤速 | 20-30m/h | 4-10gpm/ft2 1.0-5.0gpm/ft3 |
1.5-5.0gpm/Ft3，此指标是用来衡量再生液与树脂接触的时间 |
| 反洗 | 流速 | 15m/h | 5gpm/fT2(12.23m/h) | 以反洗膨胀空间50%为准 |
| 时间 | 15min | 10-20min | ||
| 再生 | 再生剂耗量 | 2-2.4kg/kg CaCo3 | 80-174g/mol | 盐耗量进水含盐量及硬度决定，具体需查表 |
| 浓度 | 5-8% | 8-10% | ||
| 流速 | 4-6m/h | (0.25-0.90gpm/ft3) 0.5gpm/ft3 |
无顶压逆流再生小于2m/h以防树脂乱层 | |
| 置换 | 水耗 | 0.5-1树脂量 | 0.5-1树脂量 | |
| 流速 | 同再生流速 | 0.3gpm/fT3< | ||
| 时间 | 计算确定 | 计算确定 | ||
| 正洗 | 水耗 | 3-6 | 3-6 | 以出水达到合格为止 |
| 流速 | 15-20m/h | 同反洗流速 | ||
| 工作交换容量 | 40-45kgCaCO3/m3 (0.8-0.9mol/l) |
0.9-1.37mol/l | 美国树脂的交联度为8%因此交换能力略大于国产树脂 | |
| 工作周期 | 手动大于22小时 | 自动大于6小时 | 手动一天再生一次；自动以盐液达到饱和为准 | |
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