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軟化水處理、更換樹脂

軟化水處理、更換樹脂

一、概念

我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用硬度這個指標來表示，低于8度的水稱為軟水。采用強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出來，再經(jīng)該軟化水設(shè)備過濾出的鍋爐進水就是成為硬度極低的鍋爐用軟化水，它的化學反應(yīng)公式為：2RNa+Ca2+(Mg2)=R2Ca(Mg)+2Na+。

二、工作原理

當樹脂吸附到一定量的鈣、鎂離子后必須進行再生——即用高濃度的飽和鹽水浸泡樹脂。從而把樹脂里的鈣、鎂離子置換出去，恢復樹脂的軟化及交換能力，并且在軟化水設(shè)備運行的同時將廢棄的液體排出。其化學反應(yīng)為：R2Ga=2RNa+Ca2+ 。整個再生過程包括：反洗——松動樹脂層——吸鹽——慢洗——發(fā)生交換反應(yīng)——沖洗（正洗）——將化學反應(yīng)交換下來的鈣、鎂離子沖凈——注水（為了下次再生），共計八個操作過程。

三、常用的軟化方法

1、離子交換法

方法：采用特定的陽離子交換^[1]樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。

特點及效果：效果穩(wěn)定準確，工藝成熟。可以將硬度降至0。

使用范圍：餐飲、食品、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域、空調(diào)、工業(yè)循環(huán)水等應(yīng)用中。目前最常用的標準方式。

2、電磁法

方法:采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。

特點效果：設(shè)備投資小，安裝方便，運行費用低。效果不夠穩(wěn)定性，沒有統(tǒng)一的衡量標準，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。

適用范圍：多用于商業(yè)(如中央空調(diào)等)循環(huán)冷卻水的處理，不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補給水的處理。

3、膜分離法

方法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。

只能將硬度降到一定的范圍。

特點效果：效果明顯而穩(wěn)定，處理后的水適用范圍廣。對進水壓力有較高要求，設(shè)備投資、運行成本都較高。

適用范圍：一般較少用于專門的軟化處理。

4、石灰法

方法：向水中加入石灰。

特點效果：只能將硬度降到一定的范圍。

適用范圍：適用范圍大流量的高硬水。

5、加藥法

方法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。

特點效果：一次性投入較少，適應(yīng)性廣。水量軟大時運行成本偏。

適用范圍:由于加入了化學物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大限制，一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。

四、軟化水處理的作用

1、軟化水設(shè)備的使用節(jié)約了大量浪費燃料

當鍋爐結(jié)有水垢時，對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐會結(jié)生1毫米的水垢，會浪費8%的燃料。

2、軟化水設(shè)備提高熱效率降低出力

當鍋爐蒸發(fā)面結(jié)有水垢時，火側(cè)的熱量不能很快傳遞給水側(cè)就會降低鍋爐的出力。如果因為水處理不當，鍋爐結(jié)垢，使鍋爐蒸發(fā)能力降低了三分之一，因供氣不足自動作業(yè)線不能開車。

3、軟化水設(shè)備的使用降低鍋爐檢修量

鍋爐板或管道結(jié)有水垢以后，非常難以清除，特別是由于水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐，而且耗費大量人力，物力去檢修，不但縮短了運行的時間，也增加了檢修費用。

4、軟化水設(shè)備的應(yīng)用減少危及安全

鍋爐因水垢引起的事故，占鍋爐事故總數(shù)的20%以上，不但造成設(shè)備損失，也威脅著人身安全。而水處理的基建和運行費用，占各項節(jié)約費用的四分之一。

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