自動軟化器設(shè)計指導(dǎo)手冊

1、自動軟化器設(shè)計指導(dǎo)手冊目錄一、總述 . 11.鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則 . 12.離子交換樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu) . 13.鈉離子交換軟化原理及特性 : 24.水質(zhì)分析測試內(nèi)容 . 2?PH 值(Pote ntial of Hydroge n)2? 總?cè)芙夤腆w (TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS) . 2? 鐵含量 (IRON) 2? 錳 3? 硬度值 (HARDNESS.)3? 堿度 3? 克分子 (mol) 3c、【/曰.?當(dāng)量 4? 克當(dāng)量 4? 硬度單位 4? 我國江河湖泊水質(zhì)組成 6二、全自動軟水器 . 6三、影響軟水器交換容量的因素 . 81.流速 (gpm/ft ，m/

2、h) . 82.水與樹脂的接觸時間： ( gpm/ft3 ) 83.樹脂層的高度 . 94.進(jìn)水含鹽量 . 105.溫度 . 126.再生劑質(zhì)量 (NaCl) . 127.再生液流量 . 138.再生液濃度 . 149.再生劑用量 . 1510.樹脂 . 15四、自動軟水器設(shè)計 . 151.軟水器設(shè)備應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn) . 152.全自動軟水器主要參數(shù)計算 . 161) 反洗流速的計算 : 162) 系統(tǒng)壓降計算 163.軟水器設(shè)計計算步驟 . 16計算示例18軟化水系統(tǒng)設(shè)計手冊、 總述1. 鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則第三條 鍋爐及水處理設(shè)備的設(shè)計、制造、檢驗、修理、改造的單位，鍋爐 及水處理藥劑、樹脂

3、的生產(chǎn)單位，鍋爐房設(shè)計單位，鍋爐水質(zhì)監(jiān)測 單位、鍋爐水處理技術(shù)服務(wù)單位及鍋爐清洗單位必須認(rèn)真執(zhí)行本規(guī) 貝U。第九條鍋爐水處理是保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行的重要措施，不應(yīng)以化學(xué)清洗 代替正常的水處理工作。第十條 生產(chǎn)鍋爐水處理設(shè)備、藥劑和樹脂的單位，須取得省級以上（含省級） 安全監(jiān)察結(jié)構(gòu)注冊登記后，才能生產(chǎn)。第十一條 未經(jīng)注冊登記的鍋爐水處理設(shè)備、 藥劑和樹脂，不得生產(chǎn)、銷售、 安裝和使用。第十四條鍋爐水處理設(shè)備出廠時，至少應(yīng)提供下列資料 ：1. 水處理設(shè)備圖樣（總圖、管道系統(tǒng)圖等）；2. 設(shè)計計算書；3. 產(chǎn)品質(zhì)量證明書；4. 設(shè)備安裝、使用說明書；5. 注冊登記證書復(fù)印件。第三十六條 對違反本規(guī)則

4、的單位和個人，有下列情況之一者，安全監(jiān)察機(jī) 構(gòu)有權(quán)給予通報批評、限期改進(jìn)，暫扣直至吊銷資格 （對持證的單位 和個人）的處理。2. 離子交換樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)離子交換樹脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為三個部分：1）高分子骨架 由交聯(lián)的高分子聚合物組成，如交聯(lián)的聚苯烯、聚丙烯酸等；2）離子交換基團(tuán)它連在高分子骨架上，帶有可交換的離子（稱為反離子）的 離子官能團(tuán)如-S03Na、-COOH、-N（CH3）3CI等，或帶有極性的非離子型 官能團(tuán)如-N（CH3）2、-N（CH3）H 等;3）孔它是在干態(tài)和濕態(tài)的離子交換樹脂中都存在的高分子結(jié)構(gòu)中的孔（凝膠孔）和高分子結(jié)構(gòu)之間的孔（毛細(xì)孔）。離子交換樹脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖中的左

5、圖所示，離子交換基團(tuán)的結(jié)構(gòu)如下圖的右圖所示廝腔型齬樹*孔出結(jié)樹順流再生：交換流速 20-30m/h，反洗流速1215m/h，吸鹽流速4-6m/h （逆1.4-2m/h）3. 鈉離子交換軟化原理及特性：鈉離子交換軟化處理的原理是：原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成份ca2+ Mg2+與樹脂中的Na+相交換從而吸附水中的Ca2+、Mg2+使水得到軟化。如以Raa代表鈉型樹脂，其交換、再生過程如下：2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+R 2Ca+2NaCI =2RNa+CaCb除去水中的硬度，堿度不變，TDS變化不大，氯根有所增加4. 水質(zhì)分析測試內(nèi)容主要包括：PH, TDS，總硬度和鐵含

6、量及類型?PH 值(Pote ntial of Hydroge n)PH是氫離子濃度的負(fù)對數(shù)，表示溶液是酸性還是堿性。PH以0到14的尺標(biāo)度量，以7.0為中點或中和點。PH值尺標(biāo)01234567891011121314酸性中性堿性觀察上面坐標(biāo)，我們可得出結(jié)論:6.0比中性僅酸性略強(qiáng)”，但考慮到上 面的科學(xué)定義，PH每下降一個整數(shù)，溶液的酸度增加 10倍。因此PH4.0的 酸性是PH7.0的1000倍;反之，PH10.0的堿性是PH7.0的1000倍。? 總?cè)芙夤腆w(TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS)溶解于水中的所有礦物質(zhì)總體稱作總?cè)芙夤腆w (TDS)。TDS可通過加各 種

7、陽離子或各種陰離子求得(陽離子和陰離子配對數(shù))。例如：鈣=21GPG(359.1mg/l)鎂=9GPG(153.9mg/l)氯=16GPG(237.6mg/l) 硫酸根=4GPG(68.4mg/l)鈉=13GPG(222.3mg/l)總陽離子=43GPG(735.3mg/l)碳酸根=23GPG(393.3mg/l) 總陰離子=43GPG(735.3mg/l)總?cè)芙夤腆w(TDS)=43GPG(735.3mg/l)注意：TDS，總陽離子數(shù)和總陰離子數(shù)必須相等。溶解固體總量的90%以上是以下六種礦物質(zhì)：陽離子：Ca2+，Mg2+，Na+陰離子：Cl-，SO42-，CO3-注：Ca2+和Mg2+是兩種

8、硬性礦物質(zhì)的主要離子。GPG-格令/加侖?鐵含量(IRON)鐵約占地殼的5%,也是最常見的水問題之一。當(dāng)鐵暴露于空氣、氯氣中或受熱時，從相對無害的二價狀態(tài)轉(zhuǎn)變到令人討厭的三價狀態(tài)：FeO+2H2CO3 Fe(HCO3)2+H2O 4Fe(HCO3)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3+8CO2當(dāng)鐵與某些嗜鐵細(xì)菌一起存在時，問題變得更為嚴(yán)重，細(xì)菌消耗鐵以維 持生命，最終死亡，留下淤渣可堵塞水管和閥門。三種主要嗜鐵細(xì)菌：Gallionella (蓋氏鐵柄桿菌屬)Crenothrix(鐵細(xì)菌屬)Leptothrix(汗毛菌屬)錳是一種稀有的金屬，它的化學(xué)、物理性能均與鐵非常相似。錳通過與 鐵類似的反

9、應(yīng)進(jìn)入水中，并以類似的方式被氧化：MnO + 2H2CO3 Mn( HCO3)2 + H20Mn 2+02 + 2H2O 2MnO2 + 4H+二氧化錳(MnO2)在低達(dá)0.05 PPM(0.05mg/L)的水平上就會引起黑色污 污。情況既然如此，可以想象 2PPM(2mg/L)的濃度將會怎樣。?硬度值(HARDNESS)1) 水在大氣中凝聚，溶解空氣中的二氧化碳，形成弱酸H2O+CO2 H2CO32) 該酸隨雨落地，流過土壤到達(dá)巖床，溶解石灰、中和，同時變硬H2CO3+CaCO3 Ca(HCO3)2H2+MgCO3 Mg(HCO 3)23) 鈣，鎂形成硬性水垢CaCl2氯化鈣MgCl2氯化鎂

10、CaSC4硫酸鈣MgSO4硫酸鎂4) 硬性物質(zhì)引起的問題是多重的，最常見的是硬垢，反應(yīng)水 硬化”現(xiàn)象的方程式如下：Ca(HCO3)2加熱CaCO3+H2O+CO2?堿度水的堿度是指水中能夠接受H +離子與強(qiáng)酸進(jìn)行中和反應(yīng)的物質(zhì)含量。 堿度是表示水中CO32-，HCO3-，OH-及其它一些弱酸鹽類的總和。在水中碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在：HCO3-+OH-=CO32-+H2O因此，水中的堿度以五種形式存在：1)HCO3-2)CO32-3)OH-4)HCO3-+CO32-5)CO32-+OH-堿度對鍋爐運行影響堿度對鍋爐的腐蝕，主要是苛性脆化腐蝕，是由水中NaOH造成。苛性脆化腐蝕會使金屬晶粒

11、間發(fā)生裂紋。其后果輕者使鍋爐不能使用，重者發(fā)生 鍋爐爆炸，造成嚴(yán)重后果。NaHCO3NaOH + CO2Na2CO3 + H2O 2NaOH + CO2?克分子(mol)定義：一定重量的物質(zhì)，在數(shù)值上等于他的分子量，單位用克表示.這個 量就稱為一個克分子。如水的分子量為 18,而18克水就是1克分子水。1克分子的水含有的分子數(shù)為：6.02X1023國際上規(guī)定：物質(zhì)體系所包含的結(jié)構(gòu)粒子(如原子、分子、離子、電子、光子等 )數(shù)目與12克碳(C12)中的原子數(shù)目相等，則這體系的量為摩爾，符號mol。、/ m當(dāng)量定義：當(dāng)量表示元素相互化合時它們之間的重量關(guān)系。各種元素相互化 合時，其重量比等于他們的當(dāng)

12、量比。元素的當(dāng)量二原子量/化合價 化合物的當(dāng)量=化合物的分子量/正（或負(fù)）價總數(shù) 如：鈣的=原子量/化合價=40.078/2=20.039這個量定義：一定量的物質(zhì)在數(shù)值上等于它的當(dāng)量，單位以克表示， 就稱為該物質(zhì)的1個克當(dāng)量。女口：鈣的當(dāng)量為20.039,而20.039克的鈣就等于1克當(dāng)量?硬度單位1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克分子數(shù)（mmol/L）。1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克當(dāng)量數(shù)（meq/L）。1升水中含有的1/2鈣、1/2鎂離子的總毫克分子數(shù)。即：以氫離子為基本單位的物質(zhì)的量濃度（氫摩爾濃度）（在數(shù)值上？鈣、？鎂離子的總毫克分子數(shù)等于鈣、鎂離子的總毫克當(dāng)量數(shù)）以CaCQ摩爾質(zhì)量來

13、表示的1升水中含有鈣、鎂離子的摩爾總數(shù)。表示 方法為ppm（以CaCO3計）如：CaCO3的分子量為100其可接受或提供1molH+的摩爾質(zhì)量為50。硬度為2H+mmol/L濃度，可表示為2X50=100ppm（以CaCO3計）例：水質(zhì)分析結(jié)果為 Ca2+=42.4mg/L，Mg2+=25.5mg/L用上面4種方試表示其硬度（1）42.4/40.07+25.5/24.3=1.058+1.049=2.107mmol/L（2）42.4/20.03+25.5/12.15=4.22meq/L（3）4.22mmol/L（?Ca 2+ ?Mg 2+）（4）4.22 50=211ppm（以 CaCO3 計）

14、1升水中含有的鈣、鎂離子總量等于17.1ppm（以 CaCO3計）定義為一個 格令 / 加侖（gr/gallo n）。Cv和Kv是什么？?Cv是溫度為60華氏度時，流體通過一閥門時壓力損失 1 psi狀態(tài)下的流量（單位為gpm ）. ? Kv是溫度為 20攝氏度時，流體通過一閥門時壓力損失 1 Bar狀態(tài)下的流量（單位為 m3/hr ）.?以上系數(shù)所涵蓋的系統(tǒng)不受氣蝕的影響 .?數(shù)據(jù)來源為：在實驗室狀態(tài)下，在不同的流量情況下進(jìn)行多次實驗獲得，同時記錄下不同流量下的壓力損失.? Cv 和 Kv 的相互轉(zhuǎn)換：Cv = 1.16 KvKv = 0.853 Cv?主要用作計算閥門在不同流量狀態(tài)下的壓力

15、損失/ 2gpm/DP =Cv32m .(單位psi)DP =hr(單位為Bar)Kvgpm?Cv = DP3mKv =hrJdp?事例1: 一閥門Cv = 6.5 ,壓力損失為1 psi時的流量為 6.5 gpm.當(dāng)流量為25 gpm時, 壓力損失為：DP = (25/6.5)2 = 14.8 psi?事例2:兩軟水器在流量為15 gpm時,將產(chǎn)生的壓力損失為3 psi.計算流量為25 gpm時的壓差DP為多少？? Syst. Cv = (gpm/ VDP) = (15/ V3) = (15/1.732) = 8.66? At 25 gpm, DP = (gpm/Cv) 2= (25/8.6

16、6)2 = 8.3 psi工作能力的表達(dá)：10噸 軟化器意思：一軟化器的產(chǎn)水量為 10 m3hr = 10 x (4.4) = 44 gpm 線性流速的表達(dá)：10 gpm/ft2 (x) 2.33 = 23.3 m/h ,中國采用的線性流速為 20至U 30 m/h (4.3 to 8.6 gpm/ft2)體積流速的表達(dá)：7.481 gpm/ft3 = 1 BV/min加鹽量:15 lbs/ft3 (x) 16 = 240 grams/liter of res in樹脂量：1 ft3 (x) 28.3 = 28.3 liters of resin樹脂的交換能力：30 Kgr/ft3 (x) 2

17、.29 = 68.7 grams CaCO3/liter of resin總硬度:171 ppm = 171 mg/l = 171 grams/m3 = 10 grains/gallon在中國鍋爐鍋爐給水應(yīng)用中，可以接受的硬度泄露：0.03 Meq/l或0.03 Meq/l (x) 50 = 1.5mg/l(以 CaCO3 計)水壓:30 psig (x) 0.00689 = 0.207 Mega Pascals事例：TH = 100 mg/l,去除的硬度容量=68.7 grams = 68700 mg軟水量 =(68700 mg)/(100 mg/l) = 687 L 或 (68.7 g)/

18、(100 g/ m3) = 0.687 m3?NaCl?日曬鹽48 - 50% void volume69 lbs/cu.ft.?礦鹽41% void volume76 lbs/cu.ft.?Rust Rem. Pellets 48 - 52% void volume 70 lbs/cu.ft.?NaCl 和 KCl 數(shù)據(jù)(At 20oC or 68oF)?1加侖水溶解鹽量：3 lbs. of NaCl?加侖 NaCl飽和溶液中:2.6 lbs. of NaCl?1加侖水的溶解鹽量：2.8 lbs. Of KCl?1加侖KCl飽和溶液中 :2.5 lbs. of KCl?我國江河湖泊水質(zhì)組成成

19、分含量，mg/L珠江長江黃河黑龍江閩江塔里木河松花江Ca2+18.028.939.111.62.6107.612.0Mg+1.19.617.92.50.6841.53.8+ +Na+K16.18.646.36.76.710265.06.8HCO128.9162.054.920.2117.264.4SQ2-34.813.482.66.04.96052.05.9Cl-7.34.230.02.00.514368.01.0含鹽量110.2193.6377.983.735.531751.393.9某些淡水湖泊、水庫水質(zhì)組成成分含量，mg/L南湖（武漢）洪湖（湖北）立新城水庫臧（長春）Ca2+18.922

20、.420.5Mg+1.833.175.61Na+K+17.911.43.17HCQ70.775.379.9SQ2-15.810.35Cl-13.74.557.1含鹽量138.7127.12121.3某些地下水水質(zhì)組成成分含量，mg/L石家莊井水哈爾濱井水天津井水湖南某井水Ca2+82.978.28.02.8Mg+19.812.83.71.6+ +Na+K16.223.5317.05.3HCQ219.6317.2464.09.8SQ2-37.38.048.09.0以上資料摘自“工業(yè)水處理技術(shù)”全自動軟水器全自動軟水器就是將軟水器運行及再生的每一個步驟實現(xiàn)自動控制，并采 用時間，流量或感應(yīng)器等方式

21、來啟動再生。 通常一個全自動軟水器的循環(huán)過程由 下列具體步驟組成。1. 運行原水在一定的壓力，流量下，流經(jīng)裝有離子交換樹脂的容器（軟水器）樹脂中所含的可交換離子Na+，與水中的陽離子（Ca+, Mg+，F(xiàn)e+，等） 進(jìn)行離子交換，使容器出水的Ca+，Mg+含量達(dá)到我們的要求。我們把一個 軟水器所具有的離子交換的能力以工作交換容量表示，其單位可用（mol, eq,ppm，us grains等表示）2. 反洗樹脂失效后，在進(jìn)行再生之前先用水自下而上的進(jìn)行反洗，反洗的目的 有兩個，一是通過反洗，使運行中壓緊的樹脂層松動，有利于樹脂肪顆粒與 再生液充分接觸，二是清除運行時在樹脂表層積累的懸浮物及樹脂表

22、面的懸 浮物同時一些碎樹脂顆粒也可隨著反洗水排出，這樣，交換器的水流阻力不 會越來越大，為了保證反洗時完整樹脂不被沖走，在設(shè)計軟水器時，應(yīng)在樹 脂層上留有一定的反洗空間，反洗強(qiáng)度越大要求的反洗空間就越大，通常設(shè) 計選用50%的樹脂層高度作為反洗膨脹高度。它適應(yīng)的反洗流速為 12m/h（5gpm/ft2）（進(jìn)水溫度為10攝氏度）反洗的好壞直接影響再生效果（圖-1）。12004反洗流速8 1216 201ODfiO60402000 102U303. 再生再生液在一定濃度，流量下流經(jīng)失效的樹脂層，將樹脂還原再生，使其 恢復(fù)原有的交換能力（影響再生效果的因素，再后面會專門闡述）4. 置換在再生液進(jìn)完后

23、，交換器膨脹空間及樹脂層中還有尚未參與再生交換的 鹽液，為了充分利用這部分鹽液，采用小于或相當(dāng)與再生液流速的清水進(jìn)行 清洗，目的是不使清水與再生液混合。一般清洗水量為樹脂體積的0.5-1倍5. 正洗目的是清除脂層中殘留的再生廢液， 通常以正常運行流速清洗至出水合 格為止。6. 鹽箱補(bǔ)水向鹽箱注入溶解再生所需鹽耗量的水。通常即1m3水溶解360kg鹽（1加侖水溶解3磅鹽，濃度為26.4%）0為了保證鹽箱中的鹽液濃度能達(dá)到飽和，首先應(yīng)保證溶解時間不小于6小時，其次是必須保持鹽液箱中，鹽平面始終咼于水平面。通俗的講，鹽液 箱要做到見鹽不見水。三、影響軟水器交換容量的因素1. 流速（gpm/ft ,

24、m/h）通常流速越大離子交換所需要的工作層越大，樹脂有效利用率會下降，但設(shè)備產(chǎn) 水能力會提高。反之流速越小所需的工作層越少，樹脂利用率增加，但設(shè)備產(chǎn)水能力下 降。過小的流速會造成原水只與樹脂表面離子進(jìn)行交換，水不能進(jìn)入樹脂內(nèi)部。樹脂表 面通常僅提供20%的交換容量。樹脂里面能提供80%交換容量。合理的交換流速對提高 設(shè)備產(chǎn)水能力及交換能力是非常重要的，一般建議運行流速控制在（中國20-30m/h，美國4-10pm/ft2 ）小型裝置可適當(dāng)提高（圖 -2）。交換示意圖2. 水與樹脂的接觸時間：（gpm/ft3）水與樹脂的接觸時間越長，交換越充分，但相對單位樹脂的產(chǎn)水能力下降，接觸 的時間越短，交

25、換越充分，單位樹脂的交換能力下降，而單位樹脂的產(chǎn)水能力提高。因 此合理的接粗時間對于軟化器的經(jīng)濟(jì)運行非常重要。一般建議1.0-5.0gpm/ft3樹脂或8-4bv/h。（每小時流量為樹脂裝載量的八至四十倍）（圖-3）用線性流速與空間流速的區(qū)別3. 樹脂層的咼度樹脂層越低，因流速對其交換能力的影響就越大，當(dāng)樹脂層高度達(dá)到30 英尺（762mm）時，樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降到比較 低的程度。因此一般建議樹脂層高度大于 30英尺（762mm）（圖-4）V/ater Softener Exchange Capacity Per ft1 Of Res：n CorreciianVSRes

26、in Sed Depth And Service Flow Rate二冷:嗅和遲行說連23(B% Crasslirketf OVS； (S!ardar5 ted stzaj (1650 msh res a)o o o o o o fl 0 8 7 6 s 41-梓丄丄 0)Q石M:;二o-be-icq40edK!c試驗陽8葩戢eH Plow 口耳總1.2 gprrjft12 5 spnvft*3. 1C 的e/T4. 15 gpE/ff5. 20 gpnVft5121624Bed Depthj Bnctios4. 進(jìn)水含鹽量進(jìn)水含鹽量的高低直接影響出水的品質(zhì)，而進(jìn)水含鹽量中K, Na的總含量對

27、出水品質(zhì)的影響非常大。ArrSerlite 13-120 lypt*例：當(dāng)原水含鹽量為 500PPM，其中Na+K為零，硬度為10mol/m3,女口 果我們再生用151b/ft3(240g/L)出水質(zhì)量可達(dá)到近乎0.00。i&n 電X匚h4ine resirt （sodium 匸ycl日）ffecl 白| infiunE ha rdnessconcenlralion regeneration kvelon hardr.-css lepurt cakium200Hd!0s-奩為蠱奠 姿三-_-2仝一LOO200500 1DC0 20CHJsCCO 1000020000INFLUE.NT HARD

28、NESS CCNCENTRATJCJH tFf PPM AS CaCO,蚩fl A &當(dāng)原水含鹽量為 500PPM而Na+K為250PPM，硬度為 5mol/L接近0.04mmol/L（超過了國家低壓蒸汽鍋爐進(jìn)水要求）若要出水達(dá)到0.03mmol/L以 下，必須使用（181b/ft3, 290g/L）（圖-4-1）SCOAmberite IR-120 Ivp iori CKchangt?resin (senium e/gIq)qI rnflueni cQrcemrjtioin and rgneraUon KvpI 口廿 hardness.Ifiodluin/ealcrurti rat：d 弋

29、1.0)*f*r肖/鐺詵023SY 壬 d 壬 3D$V1TI ssNais:吃Xer*smLDO 200500100c20005000 1OC0O 2CG000 0 52 1SOOtUCALCIUM INFLUENT COCErRTiQf 州 PpM 臨 爲(wèi)：址z.岸.辰.門怙ia5. 溫度水溫增加能同時加快內(nèi)擴(kuò)散，提高交換能力，無論是運行或再生，適當(dāng) 地提高水溫對軟水器是有益的。6. 再生劑質(zhì)量（NaCI）再生劑存度越高，樹脂的再生度越高，出水的離子泄露量越少，因此提 高再生劑純度及運用軟化水溶鹽可提高再生度。（圖-5）再生劑純度對樹脂再生度的影響10090L8070再 生60亠程度504

30、03012010050100150200250300350400450500再生溶液的硬度（毫克當(dāng)量/升）7.再生液流量通常再生液流量越小獲得的再生效果越好。但過低的再生液流量會使再 生時間過長，易使再生劑繞過樹脂表面再生。因此一般要求再生液流量在 0.25-0.9gpm/ft3（或順洗流量 4-6m/h，逆流再生 2-3m/h）（圖-6）4 mberliiB- E0-120 lype Lon eichnnge resin已uJnd rgflnarjlton 1 on exth-BJiBg capacityNgt、r :1LBO 朗,弋HZIFhF.帶a； F： n? RAIF K：-：,P?

31、8.再生液濃度根據(jù)離子平衡原理，再生液濃度提高，可以使樹脂的交換能力提高，但再生劑用量一定的條件下，再生液濃度過高，會縮短再生液與樹脂的接觸時 間，餓、從而降低了再生效果一般鹽液濃度控制在10%左右為宜（圖-7）70 160皿說50 ImoM0/、/、1.dr XAmbcrEiie in-la type ion resin (sodium e-floc! of brine concEniratr nraBGily1 、K-,*0 09.再生劑用量樹脂的交換在再生理論上是按等當(dāng)量進(jìn)行即1mol的再生劑可恢復(fù)一個1mol的交換容量，(即使用58.43的NaCI).但實際上再生劑的耗量 要比理論 值

32、大得多.實驗證明再生劑用量越多，獲得的樹脂工作交換容量越大。出水質(zhì) 量越好。但隨著再生劑用量的不斷增加，工作交換容量的提高會越來越少。 經(jīng)濟(jì)性會不斷下降。因此再生耗鹽，應(yīng)根據(jù)不同的原水水質(zhì)，再保證一定的 交換能力及水質(zhì)條件下，盡可能選用比較經(jīng)濟(jì)合理的耗鹽量。在美國通用低 壓鍋爐的軟水器，采用240g/l鹽再生1升樹脂。10.樹脂不同的樹脂所提供的交換能力是不一樣的。通常鍋爐用軟水器要求使用 的樹脂其交聯(lián)度不應(yīng)低于7四、自動軟水器設(shè)計1. 軟水器設(shè)備應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)中國(GBJ109-87)美國注解運行濾速20-30m/h24-10gpm/ft1.0-5.0gpm/ft31.5-5.0gpm/Ft

33、3，此指標(biāo)是用來衡量再生液與樹脂接觸的時間反 洗流速15m/h25gpm/fT (12.23m/h)以反洗膨脹空間50%為準(zhǔn)時間15mi n10-20mi n再 生再生劑耗 量2-2.4kg/kg CaCo 380-174g/mol鹽耗量進(jìn)水含鹽量及硬度決定， 具體需查表濃度5-8%8-10%流速4-6m/h3(0.25-0.90gpm/ft)0.5gpm/ft 3無頂壓逆流再生小于 2m/h以防 樹脂亂層置換水耗0.5-1樹脂量0.5-1樹脂量流速同再生流速0.3gpm/fT 3時間計算確定計算確定正 洗水耗3-63-6以岀水達(dá)到合格為止流速15-20m/h同反洗流速工作交換容量340-45

34、kgCaCO3/m(0.8-0.9mol/l)0.9-1.37mol/l美國樹脂的交聯(lián)度為8%因此交換能力略大于國產(chǎn)樹脂工作周期手動大于22小時自動大于6小時手動一天再生一次；自動以鹽液 達(dá)到飽和為準(zhǔn)2. 全自動軟水器主要參數(shù)計算1）反洗流速的計算：通過反洗流量控制器來實現(xiàn)對反洗流速的控制，有多種規(guī)格的反洗流量 器可供選用，能最大限度地滿足用戶的設(shè)計要求 反洗流速的計算： 反洗流量=罐體面積X單位面積反洗流量例如:現(xiàn)有一臺鈉離子交換器直徑為1000mm（39.7英寸），確定其反洗流 量。設(shè)：單位面積反洗流量為5gpm/ft 2反洗流量二丄/4（39.37/12）X 5=42.24gpm（1 英

35、尺=12 英寸）查：反洗流量參數(shù)圖表得取用：45gpm的流量孔板校對反洗流速=13m/h標(biāo)準(zhǔn)流量孔板規(guī)格表鹽箱注水流量控制孔板B.L.F.C.再生系統(tǒng)尺寸部件編號孔板規(guī)格（gpm）r 3/8 ”3/8 ”:1/2 ”1”排水流量控制孔板D.L.F.C.孔板數(shù)尺寸部件編號孔板規(guī)格（gpm）11/2 ”13/4 ”11 ”11 ”2）系統(tǒng)壓降計算 全自動軟水器壓力降有以下幾部分組成：控制閥壓降、樹脂層壓降,布水器壓降。控制閥壓降樹脂層壓降布水器壓降（運行流量度gpm/Cv） 2 查樹脂公司提供的壓降計算圖表。 查布水器公司提供的壓降計算表。3. 軟水器設(shè)計計算步驟第一步收集原始參數(shù)水源資料：江河水

36、、湖泊水、海水、城市自來水、地下水。水質(zhì)資料：鈣、鎂鐵、鉀、鈉、碳酸根、重碳酸根、氯、氯器、氧、 懸浮物、有機(jī)物等。軟水用途：鍋爐、反滲透、工業(yè)用水、生活用水。出水水質(zhì)：出水硬度要求。出水水量：每小時最大出水量、一天總出水量、一天連續(xù)運行時間。 工作環(huán)境：進(jìn)水溫度、進(jìn)水壓力、后置設(shè)備、場地面積。第二步確定系統(tǒng)方案啟動再生的方式：時間型、流量型。時間型：適用于是產(chǎn)水量較?。ㄒ话?t/h以下）且一天運行時間小于12 時。選用時間型其軟水器交換能力應(yīng)按一天的總出水量來計算。流動型：適用于各種不同的運行工況，且比時間型省鹽、省水。 選用流動型其軟水器交換能力應(yīng)至少滿足六小時的出水要求。 確定再生鹽耗及

37、樹脂裝載量根據(jù)原水水質(zhì)及出水要求查樹脂資料來確定再生鹽耗。根據(jù)再生鹽耗來確定樹脂交換能力。確定交換罐數(shù)量計算示例卩 1、i/u全自動固定床順流再生鈉離子交換器計算示例序號名稱符號單位計算公式數(shù)值附注或控制要求原始參數(shù)1產(chǎn)水量Qmi/h由用戶提供602原水總硬度Himol/mf由用戶提供43軟化水硬度Hommol/L由用戶提供0.034原水鉀鈉含量K+Nappm由用戶提供505工作溫度ToC由用戶提供106進(jìn)水壓力PMPa由用戶提供0.427要求連續(xù)供水時間Sethr由用戶提供24交換器計算8離子交換樹脂R選用001*7型樹脂(PUROLITE)9單位樹脂再生耗鹽量Sprg/L160查閱相關(guān)資料

38、10樹脂工作交換容量Remol/L1.1查資料考慮安全余量得11運行流速Svm/h25根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)*確定標(biāo)準(zhǔn)為20-30m/h12所需交換面積FmiQ/Sv2.4流量/運行流速，結(jié)果是總的面積13交換器同時工作臺數(shù)n臺214交換器選用臺數(shù)臺n 或 n+13一臺再生備用15單臺交換器流量Qemi/hQ/n30總流量/交換器臺數(shù)16單臺交換器直徑DemmV(F/n/3.14) X20001236(總交換面積/臺數(shù)/3.14)開方后*2*100017選用交換器直徑Dtmm1250根據(jù)玻璃鋼罐體資料18實際交換器截面積Fem3.14 X (Dt/2) 21.219單罐連續(xù)運行時間Sthr8流量控制再生

39、一般連續(xù)運行時間不少于 6小時20要求的單罐交換容量CemolQexSt XHi960流量X運行時間X原水硬度21最少樹脂裝載量RninLCe/Re873時間控制再生其樹脂量必須滿足一天的總產(chǎn)水要求22核算樹脂層高度HermmRmin/Fe X1000712樹脂層高度最低不低于762mm23選用交換器高度Hmm2000根據(jù)玻璃鋼罐體資料24反洗流速Bevm/h1515根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)*確定標(biāo)準(zhǔn)為15m/h25反洗膨脹率Bh%樹脂粒徑(0.45-1.25)50查PUROLITE-C-100型樹脂資料得26交換器折損高度hmm500查閱相關(guān)資料27實際樹脂層高度Hrmm(H-h)/(1+Bh)1000

40、28實際運行流速Vm/hQe/Fe24.4629實際樹脂裝載量RvLFeXHr122730實際單罐運行時間Sthr(RvXRc)/(Qe XHi)11.24反洗計算31反洗流量Bqmi/hFe X Bev1831m/h=4.4gpm32反洗流量控制器D.L.F.CgpmBqX4.481查閱反洗流量控制器資料80實際流量33實際反洗流速Bvm/hDLFC0.227/Fe14.9834反洗時間Btmin15按國家標(biāo)準(zhǔn)*再生計算35再生一次鹽耗量SdkgRvXSpr/1000196當(dāng)飽和鹽液濃度為26.3%時丁 一加侖水浴解1.35kg鹽36配制飽和鹽液耗水量SwgallonSd/1.351451gall