一文講清軟水設備是如何處理軟水的
一文講清軟水設備是如何處理軟水的
一般自來水中的鈣、鎂離子,在高溫沸騰蒸發過程中,發生化學反應不斷濃縮。水的飽和度越高,雜質就會析出固體物質。沉淀的固體物體,將牢固地粘附在電熱管上,加熱管因過熱而燒損。水垢導熱性差,使加熱器導熱率降低,從而延長了加熱時間,導致設備耗電量增加,設備使用壽命縮短??傊?,根據設備要求使用軟化水,從長遠來看,是“一本萬利”的事情。這是保證設備穩定運行的必要條件之一。
水垢清除水垢的原理
采用離子交換技術,使樹脂通過功能離子與水中鈣、鎂離子交換,從而吸附水中多余的鈣、鎂離子,達到除垢的目的(碳酸鈣、碳酸鎂)。
水杯內裝有軟化劑樹脂,這種人造的離子交換樹脂上含有軟質鈉,可與水中溶解的鈣、鎂等硬礦物發生離子交換反應,而鈉并不以水垢的形式堆積在物體表面,因此對接觸物體的危害很小。
樹脂是多孔、不可溶的交換材料。如果樹脂處于新狀態,這些電荷交換位置就會被鈉離子所占據。
樹脂再生。
這種樹脂優先結合有較強電荷的陽離子,鈣、鎂離電荷比鈉離強,當含鈣、鎂離子的水通過樹脂貯槽后,鈣、鎂離子與樹脂珠粒接觸,從交換位置上取代了鈉離子。當離子交換完成后,鈣、鎂離子被吸附在樹脂軟水器中,使流出的水變軟。
最終,所有的樹脂在吸收了鈣、鎂離子之后,就不能繼續工作,需要進行再生處理。水溶性樹脂的再生采用氯化鈉和水的稀溶液。
再生時,首先停止軟水器的工作流,由鹽水槽引出的鹽水與另一稀釋水混合,稀鹽水溶液流過樹脂,與含有鈣、鎂離子的樹脂接觸。雖然鈣和鎂離子所含的鈉離子比鈉離子更強,但是濃鹽溶液含有數以百萬計電荷的鈉離子,并具有取代數量較少的鈣和鎂離子的能力。這樣一來,當鈣、鎂離子被替換后,樹脂再生,便為下一步的軟化工作做好準備,如此循環。
軟水設備單閥單罐通用控制閥操作流程
如果用鈉型樹脂來表示RNa,交換過程如下:
2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+。
2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+。
也就是,水經過鈉離子交換器后,水中Ca+、Mg+與Na+置換。
軟水設備單閥單罐一般控制閥操作流程為:運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。
各種軟化水設備的各個過程都很接近,只是由于實際過程不同或需要控制,還可能存在一些額外的過程。所有基于鈉離子交換的軟化水設備都是在這五種工藝的基礎上開發的(其中,全自動的軟化水設備會增加鹽水重注過程)。
軟水設備工作流程圖:設備運行一段時間后,將樹脂上部的許多污物截獲樹脂上部所帶來的污物,將這些污物除去后,離子交換樹脂才能完全曝露,再生效果才能得到保證。反洗是指水從樹脂底部沖入,并從頂部流出,這樣可以沖走被頂部阻擋的污物。整個過程通常需要5-15分鐘。吸鹽法(再生):將鹽水注入樹脂罐的過程,傳統裝置是用泵將鹽水注入,用專用內置式噴嘴將鹽水吸入(只要進水有一定壓力即可)。
實踐證明,鹽水流經樹脂時,其再生速度較慢,比單純浸鹽浸泡樹脂效果好,故軟化水設備均采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生,這一過程一般需要30分鐘左右,實際時間受鹽分影響緩慢沖洗(置換):用鹽水流過樹脂后,用原水以相同的流速慢慢沖洗樹脂中的鹽,這樣的過程稱為慢沖洗,因為這一沖洗過程中仍然有許多功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換,根據實際經驗,這一過程是再生的主要過程,許多人把這一過程稱為置換。這一過程通常和吸收鹽的時間相同,即大約30分鐘。
快速沖洗:要徹底洗凈殘余鹽分,采用接近實際工作的流速,用原水沖洗樹脂,這個過程的最后出水應該是符合標準的軟水。通常,快速沖洗過程需要5-15分鐘。