在欧美国家, 20 世纪 60 年代起就开始对离子交换设备做自动化设计, 自 随工业技术的发展,逐渐发展出与国内多通阀不一样的多路阀和集成阀,主 要以多路阀为主,主要材料有工程塑料和无铅黄铜两种。其核心部件为一只多 通道集成阀,一般都会采用阀板或活塞控制水流方向,由小型电机带动凸轮轴 (或 活塞)来动作。由于国外工业技术水平发展较好,所以这类设备已发展得相 当完善,产品规格从家用的 0.2t/h 到工业用 70t/h 左右均有,控制器自动化 程度高(最新的已能与工业计算机或普通监控计算机通讯)。 4.分立阀全自动型: 分立阀一般是采用进口的全自动隔膜阀或电磁阀,采用与传统手动方式相 类似的结构,配合专用的全自动控制器(单片机或 PLC)来组成软化水设备。全 自动型设备大多数都用在流量较大的场合,也能够适用于传统手动设备的改造,可以 在不改动原设备管路的情况下将传统的手动设备改造成自动化设备。以此来降低 操作劳动强度,降低设备消耗。 四、软化水设备的选型 1、首先您要提供所需要用软化水的系统是哪种: 1)采暖 2)冷却补水 3)工艺用水 4)蒸汽锅炉 5)钢铁冶炼行业 6)化工 制药行业 2、系统用水时间: 即运行时间/小时用水量/平均值/峰值/ 设备要不要连续供水?若需要则选择双床集控或双控双床系 列,否则可 选单阀单罐系列。 3、源水总硬度 水源是市政自来水\地下水\地表水源,使用地区的原水总硬度。对一定型 号的软水器来说原水硬度高,其周期制水量必然要相对减少,由此导致软水设 备再生频繁。相对减少树脂的常规使用的寿命。为避免此类情况,应加大树脂体积, 这在某种程度上预示着选用加大型号的软水器。 4、所需的软水单位流量(吨/小时)。 这由用户设备的性质和要求而定; 5、周期制水量的设定 在软水器型号设定之后,根据原水硬度,所用树脂的交换工作容量就可以 确定理论周期制水量(吨)。 五、软化水设备的应用:
一、软化水设备的工作原理 二、软化水设备工作流程及工作要求 1. 1)软化水设备工作流程 2. 2)软化水设备技术指标及工作要求: 三、软化水设备的控制器类型 1. 1.手动型: 2. 2.国产组合自动型: 3. 3.进口全自动型 4. 4.分立阀全自动型: 四、软化水设备的选型 五、软化水设备的应用:
工作原理: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。 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示,故一般都会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,就一定要进行再生,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。如以 RNa 代表钠型树脂,其交换过程如下: 2RNa Ca2 = R2Ca 2Na 2RNa Mg2 = R2Mg 2Na 即水通过钠离子交换器后,水中的 Ca、Mg被置换成 Na。 一般控制阀的运行流程为:运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。 二、软化水设备工作流程及工作要求 1)软化水设备工作流程 工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗 五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接 近,只是由于实际工艺的不同
2.国产组合自动型: 由于手动设备的使用过于复杂,在 20 世纪 90 年代初期,国内出现了一种 以组合式集成阀为核心的新型设备。这种设备的主要核心部件是一只多通道的 集成阀,通过阀体的转动来改变水流方向。这种设备与传统的手动设备相比, 这种设备与传统的手动设备相比,设备的占地小了很多,自动化程度高。但是 由于控制方式采用时间控制,运行时控制精度较低。受设计思路、加工工艺及 材料的限制,目前多数设备是采用的平面集成阀容易磨损,一旦磨损后修复的可 能性很小。目前国内市场上这种设备的生产厂商很多,产品的实际质量差异较 大,很多设备的运行效果不如人意。 3.进口全自动型
工作温度:1-55℃ 源水硬度:8mmol/L 操作方式:自动/手动 出水硬度:≤0.03mmol/L 再生剂:NaCL 再生方式:顺流/逆流 交换剂:001*7 强酸性离子交换树脂 控制方式:时间/流量 工作电源:220V/50Hz 三、软化水设备的控制器类型 1.手动型: 这种方式是传统的标准方式,主要有顺流/无顶压逆流两种形式, 一般是两 只碳钢结构的罐体并联,根据工艺流程不同,每只罐体需要配用 8-11 只手动 阀门(两只罐体需要配 16-20 只阀门左右),再生时用专用的盐泵将溶解好的盐 液泵入树脂罐( 这种设备曾是国内软化水设备的主要形式)。这种结构的软化 水设备主要特征是:流程简单易懂,易于操作,成本低,可以适用于流量很大 的需要;但是技术落后,占地大,运行消耗也大,真实的操作时强度较大,盐泵 的腐蚀较重及维护成本高。
或控制的需要,可能会出现一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水 设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中,全自动软化水设备会增加盐 水重注过程)。
反洗:工作一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物, 把这些污物除去后,离子交换树脂才能完全曝露出来,再生的效果 才能得到保 证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样做才能够把顶部拦截下 来的污物冲走。这样的一个过程通常要 5-15 分钟左右。 吸盐(再生):即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水 注入,全自动的设备是采取了专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的 压力即 可)。在实际在做的工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单 纯用盐水浸泡树脂的效果好, 所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方 法再生,这个过 程一般需要 30 分钟左右,实际时间受用盐量的影响。 慢冲洗(置换):在用盐水流过树脂以后,用原水以同样的流速慢慢将树脂 中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗, 由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基 团上的钙镁 离子被钠离子交换,根据实际经验,这样的一个过程中是再生的主要过 程,所以很多人将这样的一个过程称作置换。这样的一个过程一般与吸盐的时间相同,即 30 分钟左右。 快冲洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要采用与实际工作接近的流速, 用原水对树脂进行冲洗,这样的一个过程的最后出水应为达标的软水。正常的情况下, 快冲洗过程为 5-15 分钟。 2)软化水设备技术指标及工作要求: 入口水压:0.18-0.6Mpa
可广泛应用于蒸汽锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系 统的补给水的软化。还可用于宾馆、饭店、写字楼、公寓、家居等生活用水的 处理及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软化水处理。