锅炉软化水设备[2]是针对锅炉长垢而推出的一种原水预处理装置,去除原水中的钙、镁离子以及导致锅炉长垢的元素. [3]
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示,故一般采用阳离子交换树脂(软水器),将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来,随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加,树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。
当树脂吸收一定量的钙镁离子之后,就必须进行再生,再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层,把树脂上的硬度离子在置换出来,随再生废液排出罐外,树脂就又恢复了软化交换功能。
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。
全自动钠离子交换器采用离子交换原理,去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时,水中的钙、镁离子便与树脂吸附的 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的软化水。
钙的去除:
CaCO3+2NaCl=CaCl2+Na2CO3
镁的去除:
MgCO3+2NaCl=MgCl2+Na2CO3
1. 高效:软水器整体设计配套合理,使树脂的有效工作交换容量得以充分发挥。
2. 省工:自动化程度高,无需设专人值守。
3. 省水:软水器制水率达98%以上。[4]
4. 省电:采用虹吸再生原理,无需盐泵,耗电量仅相当于手动软水设备的1%。
5. 占地空间小:只需提供树脂罐和盐罐的占地空间,节省管路、盐泵所占空间。[5]
6. 调整方便:用户可根据实际需要,自行调整再生周期和再生时间。
7. 运行费用低:由于自动化程度高,软水器能适应水量变化,精确地计量产水量、计量再生剂的用量,避免了再生时再生剂无辜的浪费,同时可节省大量的人工费。[6]
<1>、半自动(手动)控制阀
<2>、全自动流量型控制阀
<3>、全自动时间型控制阀
阀体材料 Noryl(G.T.X.)[7]
进/出口管径 1″-3/4″
流量范围(0.35Mpa进水压力)
连续出水量(压降0.1Mpa) 3.4m3/h
峰值出水量(压降0.175Mpa) 4.31m3/h
阻力系数 Cv 3.8
反洗流量(压降0.175Mpa) 4gpm
再生:
顺流/逆流 顺流
程序调节 所有再生步骤时间均可调节
最大再生时间 85分钟
流量计精度 3/4″ 0.056-3.4m3/h±5%
流量计量程 3/4″ 标准 0.47-8m3
加大 2.3-40m3
无硬水旁通 是
主要尺寸:
中心管直径 1″(1.05)O.D.
排水管直径 1/2″ Q.C.
盐液管直径 3/8″
罐体接口直径 2 1/2″-8NPSM
阀体高度(由阀体顶端至罐体接口) 8″[8]
时间控制:
时间控制是指当设备运行到达设定的再生时间时自动启动再生过程;这类系统是根据实际用水量及设备交换能力来设定再生时间的,用户可以将再生过程选在在用水量较少的时段,也可以根据需要随时以手动方式启动再生过程。[9]
时间控制的优点:1)价格便宜;2)易于操作
时间控制的缺点:1)一般每24小时才能再生一次;2)无法根据实际使用状况精确确定再生的时间点
适用场合:时间型控制一般应用在硬度较低(<4mmol/L),用水量稳定(用水波动不超过15%)、出水要求不高、用水量较小的情况。
流量控制
流量控制是根据设备的交换能力(总产水量)来设定运行终点。设备运行时由专用的流量计来对流出的水量进行统计。当总出水量达到设定的水量时,控制器就自动开始再生过程。设定前应根据树脂总装填量、生水硬度计算出每个周期的总产水量,按该值进行设定(960系列的产水量是由控制器自动计算出的)。当达到设定水量后,可根据需要立刻进行再生或等待至某一设定时刻后再进行再生。
流量控制的主要特点:
1)再生以流量控制,精确度高。消耗可降至最小,运行经济可靠;
2)后备电池及内置记忆功能,停电不需重新进行数值设定;
3)再生过程每个步骤的时间都可根据需要设定;手动再操作轻松启动新的运行周期;
4)数字化设置及显示,可显示出瞬时流量、周期剩余水量、再生时的剩余时间等信息,一目了然。
适用场合:这种系统更能适应用水量及水质波动的情况,控制更加准确稳定。更适用于燃油、燃汽锅炉、中央空调等要求较高的用水情况[10]。
1、在软水设备的取样口检测是合格的,但软水箱中的水硬度超标,造成此现象的原因如下:
A、再生周期设定过大,或流量计故障造成的计量不准,使树脂本该再生时未能及时再生,致使超标水注入软水箱。
B、正洗时间偏短,使本应在正洗中被冲掉的废盐水被部分地带到软水箱中。
C、给水水压不稳引发的盐箱补水过少,吸盐过少,正洗不足,其中任何一项都可造成该次再生后出水硬度超标,影响软水箱水质。
D、在盐箱中的盐很少时,未能及时添加,造成某次再生的效果不佳。
E、操作不当,在某次再生过程中关闭给水阀。
以上错误中任何一项均可造成短时间大量超标水注水软水箱,需要合格软水长时间稀释超标水才可使软水箱中的水重新达标。
2、在软水设备的取样口多次检测,均不合格,将此情况分为新装软水设备初次试水硬度超标及在用软水设备硬度超标分别讨论:
A、新装软水设备初次试水硬度超标的原因:
a 中心管与控制阀交接处的O形密封圈未形成密封,此时应检查:
l 中心管的长度是否够,外径是否符合要求
l 是否忘记装O形密封圈
l O形密封圈是否破损
b 中心管上破损,有裂纹。
c 给水TDS值与树脂层高度比值过大。
d 给水TDS值与树脂交换容量的比值过大。
e 进出水口接反。
B 在用软水设备软水硬度超标的原因:
a 给水TDS值与树脂层高度或树脂交换容量的比值过大。与新树脂初次试水相比,在用软水设备对给水TDS值要求更严格,当树脂层高度为1.5米,总硬度为13mmol/L,给水TDS值≧900mg/L时,确保软水硬度≤0.03mmol/L将会比较困难。
b 树脂中毒,老化引起的树脂交换容量降低。由此种原因引起的软水硬度超标是一渐进过程,不是突然出现的明显超标。
c 盐箱中的盐量过少。当盐箱中水量正常,而盐的高度不及水的高度的1/3时,在吸盐步骤的中后期吸上的盐水很可能不饱和,致使经射流器稀释后的盐水浓度低于再生要求,影响再生效果。
d 盐箱中的总水量过少,我们的经验是树脂罐中每100L树脂,所需盐箱中的水量约为35-40L,过多低于这一标准将会引发再生不充分。
e 吸盐水太慢,在正常的时间内,不能吸入足够的盐水,其原因如下:
l 给水压力过低
l 上下布水中泥沙等杂物堵塞严重
l 废水软管变形、折弯等引发的排废水不畅
l 树脂层内杂质太多
l 吸盐管路上有泄漏点,使空气被吸入
l 射流器中有异物
l 空气逆止阀失灵,提前关闭或被堵塞
l 射流器选型偏小
3、树脂罐中有大量气体存在,该气体可能来自于给水中带气,或慢洗过程空气逆止阀关闭不严。
g 未使用大粒无碘盐。
h 控制阀内部漏硬:一般的控制阀内部漏硬时,往往会出现软水口与废水口同时出水,但对于64D或74A系列,可能会通过陶瓷动片上的小孔形成内漏,如果是此种内漏,处于正冲洗位置,可在废水口检测到合格软水,但转入运行位置后,软水硬度超标。
1)、管道应加装受力支撑,防止控制阀受力。
2)、软水器的进水管接自生活用水管道时,进水管上需设倒流防止器。
富莱克全自动软化水设备
3)、入口水压如低于0.15MPa时,需采用加压措施。
4)、排污管长度应小于6m;管上不装阀门;出口不要高于阀体,终端开口,以免产生虹吸。
5)、除采用水力驱动多路阀的软水器外,现场需有220V电源。
6)、不可使用加碘盐,应使用加钙盐作再生剂。
1)、产品标准
《自动控制钠离子交换器技术条件》GB/T 18300-2001
《水处理设备 技术条件》JB/T 2932-1999
2)、工程标准
《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006
《城市供水水质标准》 CJ/T 206-2005
《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003
《工业循环冷却水处理设计规范》 GB 50050-2007
《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全评价标准》GB/T 17219-1998
1)、进入交换器的水压、水温、水质要求:
(1)水压:0.2~0.5MPa
(2)水温:5~45℃
(3)悬浮物:顺流再生<5mg/L;逆流再生及浮动床<2mg/L
(4)总硬度:一级钠<6.5mmol/L;二级钠<10mmol/L
(5)游离氯:<0.3mg/L
(6)含铁量:<0.3mg/L
(7)耗氧量(CODMn):<2mg/L(02)
2)、工作环境温度与湿度要求:
(1)环境温度:5~50℃
(2)相对湿度:<95%( 25℃时)
3)、供电电源:交流220V 士22V/50Hz或380V士38V/50Hz
软化水不可长期饮用,软化水设备是通过钠离子(Na)置换出钙(Ca)、镁(Mg)离子,人们如果长期饮用含高钠盐的水,钠成份不能消化,沉积在身体内,超成身体内钠(Na)成份升高,容易得心脑血管疾病。例如:高血压、冠心病、脑血栓等。
型 号:DH1000-FMNZ
出水量:10T/H
入口水压:0.18-0.6Mpa
源水硬度:<8mmol/L
出水硬度:≤0.03mmol/L
再生方式:顺流/逆流
控制方式:时间/流量
工作电源:220V/50Hz
工作温度:1-55℃
操作方式:自动/手动
再生剂:NaCL
交换剂:001*7强酸性离子交换树脂
锅炉软水设备的适用广泛应用于工业锅炉、热交换器、空调、洗衣、食品、制药、纺织、电子等行业。[11]
锅炉软化水处理设备技术要求
原水硬度:3-10mmol/L;出水残余硬度:≤0.03mmol/L;工作压力:0.2-0.6MPa;工作温度:2-50℃ ;自控电源:220V 50Hz;耗电量:10W;树脂型号:001×7型强酸性阳离子交换树脂;入口压力低于0.2MPa需加装管道泵;设备总压损:0.03MPa。PH范围:1-14 最高使用温度:钠型≤120°C 型变膨胀率%:(H+-Na+)8-10 再生液浓度:NaCl:3-10%;HCl:4-5%;NaOH:4-5% 再生液用量:NaCl:(8-10%);体积:树脂体积=1.5-2:1 HC1(4-5%)体积:树脂体积=2-3:1 NaOH(4-5%)体积:树脂体积=2-3:1 再生液流速:5-8m/h; 再生接触时间:30-60min 正洗流速:10-20m/h;正洗时间:约30min 运行流速:10-40m/h[12]
软化水设备的安装步骤
1、将下布水器装在中心管底端,然后插入到树脂罐中央,用胶带封住中心管口,防止树脂泄漏。
2、填充树脂,将树脂倒入树脂罐中。将布水器安装到控制阀上,将中心管从布水器插入到控制阀内。
3、将吸盐管与阀体连接的配件插入吸盐管内,把盐阀置入盐箱中,与塑料头链接。
4、链接排水管。
5、按照控制阀的箭头指示连接水管,安装压力表、手动阀门与旁通阀,在进水阀安装y型过滤器,防止管道堵塞。[13]