標籤:軟水器鍋爐水處理軟化水設備全自動軟化水萊特萊德水處理

軟化水設備,顧名思義即降低水硬度的設備,主要除祛水中的鈣、鎂離子、活化水質、殺菌滅藻、防垢除垢。軟化水設備在軟化水的過程中,不能降低水中的總含鹽量,可以用於空調等系統的補給水的軟化以及生活用水的處理等。在熱水鍋爐系統、熱交換系統、工業冷卻系統、中央空調系統以及其他用水設備系統中都有廣泛的應用。

1特點

1、水質軟化過程自動化:軟化水設備通過程序控制裝置,實現離子交換和樹脂再生過程的自動化。
2、高效:軟水器設計合理,使樹脂有效工作交換容量充分發揮。
3、省工:無需專人操作,安裝簡便。
4、無毒:閥體為無鉛黃銅或工程塑料。
5、省水:制水率98%以上。
6、省電:由於採用虹吸原理,再生無需鹽泵。
7、調整方便:可根據需要調整再生周期和時間。
8、罐體防腐:罐體採用不鏽鋼、玻璃鋼、鋼襯塑材質,避免樹脂污染。
9、適用性廣:可用於工業鍋爐、熱交換器、空調、洗衣、沐浴設備及食品、製藥、電子等行業。

2工作原理

全自動鈉離子交換器採用離子交換原理,去除水中的鈣、鎂等結垢離子
離子交換圖

  離子交換圖

。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時,水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的 鈉離子發生置換,樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中,這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。
由於水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示,故一般採用陽離子交換樹脂(軟水器),將水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來,隨著樹脂內Ca2+、Mg2+的增加,樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。
當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之後,就必須進行再生,再生過程就是用
軟化水設備單閥單罐

  軟化水設備單閥單罐

鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層,把樹脂上的硬度離子在置換出來,隨再生廢液排出罐外,樹脂就又恢復了軟化交換功能。
由於水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示由於水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂,使水中的硬度成分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RNa代表鈉型樹脂,其交換過程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器后,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
一般控制閥的運行流程為:運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。

3工作流程

工作要求
入口水壓:0.18-0.6Mpa(壓力低於0.18MPa,吸鹽效果會明顯下降;壓力大於0.5MPa,管路部分的承壓會過大,各接合點容易出現泄漏。另外由於水壓造成多路閥內部的部件受壓過大,會引起多路閥動作不準確,進而直接影響工作效果220V/50Hz)
工作溫度:1-55℃ 源水硬度:<8mmol/L
操作方式:自動/手動 出水硬度:≤0.03mmol/L
再生劑:NaCL 再生方式:順流/逆流
交換劑:001*7強酸性離子交換樹脂
軟化水設備運行水壓的要求
  一般說來,軟化水設備的運行壓力要求是0.2-0.5MPa,這樣的壓力要求有兩方面的原因:
  壓力大於0.2MPa,是為了保證再生的吸鹽效果。因為全自動軟化水設備是靠水力形成負壓來抽取鹽水的,吸鹽器上端的壓力直接影響吸鹽的速度和效果,一般說來如果壓力低於0.18MPa的話,吸鹽效果會明顯下降。
  如果壓力大於0.5MPa,吸鹽效果當然可以保證了,但是此時管路部分的承壓過大,各接合點容易出現泄漏。另外由於水壓造成多路閥內部的部件受壓過大,可能會引起多路閥動作不準確,進而直接影響工作效果220V/50Hz

4控制器

國產組合自動型
由於手動設備的使用過於複雜,在20世紀90年代初期,國內出現了一種以組合式集成閥為核心的新型設備。這種設備的主要核心部件是一隻多通道的集成閥,通過閥體的轉動來改變水流方向。這種設備與傳統的手動設備相比,這種設備與傳統的手動設備相比,設備的佔地小了很多,自動化程度高。但是由於控制方式採用時間控制,運行時控制精度較低。受設計思路、加工工藝及材料的限制,多數設備採用的平面集成閥容易磨損,一旦磨損后修復的可能性很小。國內市場上這種設備的生產廠家很多,產品的實際質量差異較大,很多設備的運行效果不如人意。
分立閥全自動型
分立閥一般是採用進口的全自動隔膜閥或電磁閥,採用與傳統手動方式相類似的結構,配合專用的全自動控制器(單片機或PLC)來組成軟化水設備。全自動型設備主要用於流量較大的場合,也可以用於傳統手動設備的改造,可以在不改動原設備管路的情況下將傳統的手動設備改造成自動化設備。從而降低操作勞動強度,降低設備消耗。

5選型

  1. 首先您要提供所需要使用軟化水的系統是哪種:
1)採暖2)冷卻補水3)工藝用水4)蒸汽鍋爐5)鋼鐵冶鍊行業6)化工製藥行。
⒉系統用水時間:
即運行時間/小時用水量/平均值/峰值/
設備是否需要連續供水?若需要則選擇雙床集控或雙控雙床系列,否則可選單閥單罐系列。
⒊源水總硬度
水源是市政自來水\地下水\地表水源,使用地區的原水總硬度。對一定型號的軟水器來說原水硬度高,其周期制水量必然要相對減少,由此導致軟水設備再生頻繁。相對減少樹脂的使用壽命。為避免此類情況,應加大樹脂體積,這意味著選用加大型號的軟水器。
⒋所需的軟水單位流量(噸/小時)。
這由用戶設備的性質和要求而定。
⒌周期制水量的設定
在軟水器型號設定之後,根據原水硬度,所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量(噸)。

6安裝調試

⒈關於軟水設備的位置選擇:軟水器必須放置於牢固的水平地面上,距排水溝的距離以短為佳,距離鍋爐等熱源必須大於3米以上,絕對禁止靠近酸性液體或氣體。如需增加其它水處理設備(過濾器,除氧器)應予留位置。
⒉關於再生鹽罐及樹脂的位置:
應盡量安放於交換柱的附近,為充分利用鹽液,應儘力縮短吸鹽塑料管的尺寸。
⒊關於裝填石英砂及樹脂:
⑴了保證布水均勻盡量在交換柱底部鋪放150~200mm的質量良好的石英砂(不分解產生硅的氧化物或鹽類)
⑵裝填樹脂前,應檢查中心升降管的長度,是否合適。
先將上布水器卡入自控機頭(控制閥)底部中央承介面,再將中心管下端對準交換柱底部窩槽內,並將上端插入上布水器的下端管口,然後極小心地沿順時方向旋入交換柱上端螺口內,確認整個控制閥螺口能平整的旋入交換柱上端螺口內,以確認中心管的長短符合要求,且能使中心升降管緊密連接閥頭並保持同心。
⑶上述試裝機頭工作完畢后,再將機頭反時針旋轉取下,再次保持中心管位
置居中,將下端原粘牢中心升降管下邊的下布水器端點對準底部的槽窩,並用軟布或塑料帶將中心升降管上端入口封死,開始均勻地裝填石英砂或樹脂。
⑷裝填樹脂時,注意人中心升降管的周圍均衡裝填,為保證予先計算好的數
量如數裝入柱內,隨著裝置過程,應不斷向交換柱內注入清水,使之樹脂孔隙中空氣排出。維持這種水封狀態裝填樹脂是最好的方法,干樹脂很難保障如數裝入應該用的填量。
⑸待樹脂裝填完畢后重新將控制閥沿順時針方向旋入交換柱上端螺紋口內。
同時要求保證平整。
軟化水設備

  軟化水設備

註:勿忘將上布水器裝入控制閥底座。
⒋按照安裝示意圖配接管和電源后,進行通水試驗
⑴所有進出口管路必須有獨立支撐,絕對不可以用閥頭做支撐
⑵啟動軟水器的開始,應先打開軟水口的排出閥門,然後緩慢開啟進水口的閥門,且保證開度由小到大,不可啟開太快,以免流失樹脂。
⑶初次經過樹脂排出的軟水,顏色帶有微黃,測試pH值時可能小於7呈酸性,過了三至五分鐘后,出水顏色轉至無色,此時pH值上升為7(中性),同時軟水硬度已合格≤0.03mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)
⑷對於急待使用軟化水的鍋爐,立即可將合格軟水導入給水水箱。
⑸對已曾用過的舊管道,與軟水器連接前必須極認真地通水衝去管道中積存的銹渣、泥土等雜物且應嚴防蒸汽進入樹脂罐而導致樹脂報廢。
⒌對再生程序的試轉動及首次製備鹽水的問題
⑴首次投用的軟化設備,必需向再生鹽罐投放足夠的固體NaCL,(數量以說明書項三「技術參數匯總表」提供的NaCL重量為準)
⑵在不打開通水閥的情況下拉開後邊面板,手動試轉再生定時器,檢查反洗,進鹽與小沖冼、大沖冼、制水備鹽等工藝流程是否正常運轉,當確認功能完備即可維持制水備鹽程序階段,在通電通水時,會有軟水輸出,同時向鹽罐中開始送入溶解NaCL的軟水,直至此程序時間結束,又轉入自動製取軟水流程。當此設備所設定的制水程序總時間到達后,立即又會自動依次轉入反洗 進下鹽與小沖冼 大沖冼 制水備鹽 制水,周而往複地自動化完成制水與再生流程,只需分階段向鹽罐如數投加固體NaCL並定期清理鹽罐內的雜質,其它工作無需人工,而始終是自動化實施連續製取軟水的功能。
⒍照本說明介紹的方法設定時間和控制器,最初運行階段加強出水水質化驗監測並根據水質變化調整還原程序,使之處理達到最佳工況。
⒎鹽罐內始終保持有足夠的固體再生劑,以維持飽和食鹽水,保證每次再生周期所用的鹽量。
⒏排水管道安裝系統不應安裝任何閥門,且管道愈短愈好,總長少於6米,不應提高布置排水管,應防止排水管產生虹吸現象。
⒐軟水進入水箱前必須設置排污閥,以應急排除予料之外的超標水質。
⒑對於水質、壓力波動的的調整問題
由於中國某些地區供水硬度、壓力均有較大的變化時,用戶使用流量型或時間型的軟水設備,予先的程序均會受到影響或出現提前再生而浪費再生劑,或拖后再生而不能保證軟水品質,二者問題的出現,會給鍋爐等壓力容器設備安全運行帶來相應的危害,為此提出如下應急措施:
第一, 軟化水出口管道上均應設置講師準確的流量表,自來水進口管道上應設置壓力表,操作工人,必須認真記錄供水壓力及流量的變化數值。
第二, 按下列公式計算有關數據,並調整所設流量或時間參數值。
Q周=
式中符號含義及單位:
Q周:軟化設備整個運行周期製取軟化水總量(m3或t)
V樹:001×7陽樹脂裝填數量(m3)
EI:001×7陽樹脂的工作交換容量(mol/m3)
YD生:生水總硬度(mmol/L)
YD軟:軟水總硬度(mmol/L)
Q單均:單位時間平均產軟化水量(m3/h或t/h)
通過公式⑴,計算Q周,與原設定的流量總數值(Q設)相比較,當Q設<Q周時,可保證軟水品質。
⑵計算T周,當T設<T周時,也可保證軟水質品質合格。否則須重新調整原設定的周期流量或周期時間。
調整的原則,既要首先保證出軟水的品質小於國家水質標準(YD≤0.03mmol/L)同時還要有一定的經濟性,二者要兼顧。
⑶配備簡易的分析器及分析藥劑,於高速程序時,分析每周期持續最後時間的軟水水質的水平。
註:1.凡用硬度單位mmol/L時,基本單元定為一價陽離子(Na+、1/2Ca2+、1/2Mg2+)
註:軟化水設備大多採用下中心管裝布水器,不用添加石英砂。

7鍋爐軟化

鍋爐軟化水設備是針對鍋爐結垢而推出的一種原水預處理裝置,去除原水中的鈣、鎂離子以及導致鍋爐長垢的原素。
鍋爐軟化水設備軟水硬度超標的原因分析:
  1. 在軟水設備的取樣口檢測是合格的,但軟水箱中的水硬度超標,造成此現象的原因如下:
A、再生周期設定過大,或流量計故障造成的計量不準,使樹脂本該再生時未能及時再生,致使超標水注入軟水箱。
B、正洗時間偏短,使本應在正洗中被衝掉的廢鹽水被部分地帶到軟水箱中。
C、給水水壓不穩引發的鹽箱補水過少,吸鹽過少,正洗不足,其中任何一項都可造成該次再生后出水硬度超標,影響軟水箱水質。
D、在鹽箱中的鹽很少時,未能及時添加,造成某次再生的效果不佳。
E、操作不當,在某次再生過程中關閉給水閥。
以上錯誤中任何一項均可造成短時間大量超標水注水軟水箱,需要合格軟水長時間稀釋超標水才可使軟水箱中的水重新達標。
  1. 在軟水設備的取樣口多次檢測,均不合格,將此情況分為新裝軟水設備初次試水硬度超標及在用軟水設備硬度超標分別討論:
⒈新裝軟水設備初次試水硬度超標的原因:
a 中心管與控制閥交接處的O形密封圈未形成密封,此時應檢查:中心管的長度是否夠,外徑是否符合要求;是否忘記裝O形密封圈;O形密封圈是否破損。
b 中心管上破損,有裂紋。
c 給水TDS值與樹脂層高度比值過大。
d 給水TDS值與樹脂交換容量的比值過大。
e 進出水口接反。
⒉在用軟水設備軟水硬度超標的原因:
a 給水TDS值與樹脂層高度或樹脂交換容量的比值過大。與新樹脂初次試水相比,在用軟水設備對給水TDS值要求更嚴格,當樹脂層高度為1.5米,總硬度為13mmol/L,給水TDS值≧900mg/L時,確保軟水硬度≤0.03mmol/L將會比較困難。
b 樹脂中毒,老化引起的樹脂交換容量降低。由此種原因引起的軟水硬度超標是一漸進過程,不是突然出現的明顯超標。
c 鹽箱中的鹽量過少。當鹽箱中水量正常,而鹽的高度不及水的高度的1/3時,在吸鹽步驟的中後期吸上的鹽水很可能不飽和,致使經射流器稀釋后的鹽水濃度低於再生要求,影響再生效果。
d 鹽箱中的總水量過少,我們的經驗是樹脂罐中每100L樹脂,所需鹽箱中的水量約為35-40L,過多低於這一標準將會引發再生不充分。
e 吸鹽水太慢,在正常的時間內,不能吸入足夠的鹽水,其原因如下:給水壓力過低;上下布水中泥沙等雜物堵塞嚴重;廢水軟管變形、折彎等引發的排廢水不暢;樹脂層內雜質太多;吸鹽管路上有泄漏點,使空氣被吸入;射流器中有異物;空氣逆止閥失靈,提前關閉或被堵塞;射流器選型偏小。
  1. 技術參數
1)原水硬度≤6[H+]mmol/L,即300mg/L(以CaCO3計);當原水硬度在6--12[H+]mmol/L時,建議採用兩級軟化或適當降低出水產量,當原水硬度≥12[H+]mmol/L時建議採用多級軟化或聯繫該公司工程技術部重新進行設計。
2)出水硬度:≤0.03[H+]mmol/L(以CaCO3計);
3)工作壓力:0.20--0.50Mpa
4)工作溫度:2--49℃;
5)原水濁度:<5NTU;
6)系統水耗:<2%;
7)再生鹽耗:120—180g/l樹脂(一般可取160g/l樹脂);
8)工作電源:AC220V,50Hz,單相三線制;
9)工作電耗:<10W;
10)周期制水量:Q=V×E/(I原水-I出水);
Q:周期制水量,m3或t;V:樹脂體積用量,m&sup3;
I原水:原水硬度,[H+]mmol/L;I出水:出水要求硬度,[H+]mmol/L
E:樹脂的工作交換容量,mmol/L,一般按照樹脂全交換容量的60%--70%計算。
  1. 其它原因:
a樹脂罐中有大量氣體存在,該氣體可能來自於給水中帶氣,或慢洗過程空氣逆止閥關閉不嚴。
b未使用大粒無碘鹽。
c控制閥內部漏硬:一般的控制閥內部漏硬時,往往會出現軟水口與廢水口同時出水,但對於64D或74A系列,可能會通過陶瓷動片上的小孔形成內漏,如果是此種內漏,處於正沖洗位置,可在廢水口檢測到合格軟水,但轉入運行位置后,軟水硬度超標。

8應用

工業軟化水設備

  工業軟化水設備

可廣泛應用於蒸汽鍋爐軟水、熱水鍋爐、交換器、蒸發冷凝器、空調、直燃機等系統的補給水的軟化。還可用於賓館、飯店、寫字樓、公寓、家居等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫藥等行業的軟化水處理。
已廣泛應用於各種蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器、蒸汽冷凝器、空調、直燃機等設備及系統的循環補給水中。此外還用作生活水處理,食品、電鍍、醫藥、化工、印染、紡織、電子等工業水處理以及作為脫鹽系統的前置處理。

9設備分類

工業水處理設備、飲用水處理設備、灌裝設備、水處理配件幾大類。
飲用水處理設備
食品、飲料行業純凈水設備,水廠純凈水礦泉水設備,農村生活飲用水設備,賓館、學校、機關單位、食堂等直飲水設備;
水處理配件
濾料,濾芯,增壓泵,反滲透膜,膜殼,精密過濾器,流量計,壓力表,臭氧發生器,紫外線殺菌器,阻垢劑等。

鍋爐軟化水設備

技術指標
1、工作壓力:0.2-0.6MPa;最佳為0.3MPa;
2、原水硬度:≤8mmol/L(如原水硬度>8mmol/L,需要重新設計,請與公司聯絡查詢);
3、出水硬度:0.03mmol/L(以1/2Ca2+、、1/2Mg2+計);
4、原水水溫:5℃-50℃
5、電源:AC220V,50Hz;功率:10-40W
6、樹脂品牌:英國Purolite(漂萊特)、美國ROHM HAAS(羅門哈斯);
7、閥體材質:高強塑料或黃銅。罐體材質:玻璃鋼。(根據要求可選用碳鋼或不鏽鋼襯塑料罐體)。
8、客戶如果需要100T/H以上的軟水機,具體參數與公司聯絡查詢。
能耗指標為:
水耗<產水量的2% 鹽耗<100克/克當量
電耗:10W-40W,由於不需鹽泵耗電量僅當相當一般軟化水設備的1%
自動控制工作過程
全自動軟水器的再生可根據時間或流量來啟動,軟水器的工作過程,一般由下列幾個步驟循環組成:
自動軟化器運行程序:
自動控制工作過程
全自動軟水器的再生可根據時間或流量來啟動,軟水器的工作過程,一般由下列幾個步驟循環組成:
A.運行(工作)
原水在一定的壓力(0.2-0.6Mpa)、流量下,通過控制器閥腔,進入裝有離子交換樹脂的容器(樹脂罐),樹脂中所含的Na+與水中的陽離子(Ca2+,Mg2+,Fe2+……等)進行交換,使容器出水的Ca2+,Mg2+離子含量達到既定的要求,實現了硬水的軟化。
B. 反洗
樹脂失效后,在進行再生之前,先用水自下而上的進行反洗。反洗的目的有兩個,一是通過反洗,使運行中壓緊的樹脂層鬆動,有利於樹脂顆粒與再生液充分接觸;一是使樹脂表面積累的懸浮物及碎樹脂隨反洗水排出,從而使交換器的水流阻力不會越來越大。
C. 再生吸鹽
再生用鹽液在一定濃度、流量下,流經失效的樹脂層,使其恢復原有的交換能力。
D. 置換(慢速清洗)
在再生液進完后,交換器內尚有未參與再生交換的鹽液,採用小於或等於再生液流速的清水進行清洗(慢速清洗),以充分利用鹽液的再生作用並減輕正洗的負荷。
E. 正洗(快速清洗)
目的是清除樹脂層中殘留的再生廢液,通常以正常流速清洗至出水合格為止。
F. 再生劑箱注水
向再生劑箱中注入溶液再生一次所需鹽量的水。
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