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软化水设备的工序流程与原理

2015-04-20

   目前我国以拥有了自己研发软化水设备技术的能力和人才,在软化水设备技术应用开发方面具有了较强的实力。并且我国现在建和已建项目处理规模总和预计以达到1.6亿立方米/日,基本与美国的处理规模相当。这一成果的取得,与软化水设备技术在城镇污水处理上的广泛应用是密不可分的。

  软化水设备工作流程

  工作、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或控制的需要,可能会有一些附加的流程。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。

  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,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要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,软化水设备是采用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,这个过程中是再生的主要过程,所以很多人将这个过程称作置换。这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,这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下,快冲洗过程为5-15分钟。

  软化水设备的原理

  软化水设备是应用离子交换技术,通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换,从而吸附水中多余的钙、镁离子,达到去除水垢的目的。

  软化水设备中装有软化剂树脂,这种人造的离子交换树脂上有软性矿物质钠,可以与溶解在水中的钙、镁等硬性矿物质发生离子交换反应,而钠不会以水垢的形式堆积在物体表面上,所以对与它接触的物体危害很小。树脂是一种多孔的、不可溶性交换材料。在现代的软化水设备中装有千百万颗微细的塑料球(珠),所有小球都含有许多吸收正离子的负电荷交换位置。当树脂处在新生状态时,这些电荷交换位置被带正电荷的钠离子占据。树脂优先结合带较强电荷的阳离子,钙和镁离子的电荷比钠离子强,当含有钙、镁离子的水经过树脂贮槽时,钙、镁离子与树脂小珠接触,从交换位置上取代钠离子。经过离子交换后,钙、镁离子就被吸附在软水机内的树脂上,流出的水就变软了。最后,所有树脂都吸附满钙、镁离子后,就不能再进行工作了,而需要再生处理。

  软化水设备树脂的再生是用氯化钠和水的稀溶液进行的。在再生过程中,首先停止软化水设备的工作水流,从盐水槽引出的盐水与另外的稀释水流混合,稀盐水溶液流经树脂,与附有钙、镁离子的树脂接触。尽管钙和镁离子带有的电比钠离子强,但浓盐溶液含有千百万个较弱电荷的钠离子,有取代数目较少的钙和镁离子的能力。这样,当钙、镁离子被取代交换后,树脂就再生了,便为下一次软化水设备工作做好了准备,如此循环往复。

  随着污水的不断增加,软化水设备必将成为生活的一部分。近几年来,我国在城镇生活污水、软化水设备、工业废水的处理上取得了较大进展,尤其在城镇生活软化水设备、污水处理上已有众多成功运营的典型。一些软化水设备处理城镇生活污水,大大减少了化学需氧量和氨氮的排放量,而且使污水处理后达到了回用水平,实现了生活污水的资源化。

  上述就是软化水设备的工序流程与原理,希望对大家有所帮助。

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