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軟化水鈉離子交換過程

發布時間:2023-04-28 08:03:43

A. 鈉離子交換器工作原理

工作復原理:
全自動浮動床制鈉離子交換器,依託專利技術——平面密封集成多路閥的先進技術,用轉動對位方式實現液相的切換,控制原水、軟化水、鹽液和廢水在系統內的流量和流向,自動完成交換器周期循環軟化過程的全自動。
總之,鈉離子交換器是用於降低水中的硬度,生水由上而下通過交換器進行軟化,水中含有的鎂、鈣、陽離子與水交換劑的鈉離子互相交換;生水被軟化成為極少的鈣、鎂、鹽類的水,也就是軟水。其剩餘硬度不超過0.03毫克/升。

B. 鈉離子交換軟化水過程如何降低原水中的鹼度

鈉離子交換軟化水方法,在軟化過程中,其原水中的鹼度不能降低。當原版水中鹼度(pH值)過大權時,會影響蒸汽的品質,增加排污率,無效熱損失增大。 鍋筒等金屬受熱面也會因PH值過大使其產生苛性脆化,影響鍋滬的運行安全和使用壽命。所以,應採用在鈉離子交換後的水中加入硫酸溶液進行中和處理,以降低水的鹼度。在中和酸化過程中會產CO2可設除CO2器將其消除。在操作時注意加酸量的控制,不能使鍋爐受到酸的腐蝕。
以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。

C. 如何生產軟化水

軟化水設備的工作原理
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後,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。

軟化水設備工作流程及工作要求
1)軟化水設備工作流程
工作(有時叫做產水,下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接 近,只是由於實際工藝的不同或控制的需要,可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中,全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。 軟化水設備工作流程示意圖
反洗:工作一段時間後的設備,會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物,把這些污物除去後,離子交換樹脂才能完全曝露出來,再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入,從頂部流出,這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鍾左右。 吸鹽(再生):即將鹽水注入樹脂罐體的過程,傳統設備是採用鹽泵將鹽水注入,全自動的設備是採用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即 可)。在實際工作過程中,鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好,所以軟化水設備都是採用鹽水慢速流過樹脂的方法再生,這個過 程一般需要30分鍾左右,實際時間受用鹽量的影響。 慢沖洗(置換):在用鹽水流過樹脂以後,用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗,由於這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂 離子被鈉離子交換,根據實際經驗,這個過程中是再生的主要過程,所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同,即30分鍾左右。 快沖洗:為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈,要採用與實際工作接近的流速,用原水對樹脂進行沖洗,這個過程的最後出水應為達標的軟水。一般情況下,快沖洗過程為5-15分鍾。

D. 用離子交換樹脂軟化水的原理是什麼

離子交換(Ion Exchange)法是利用離子交換樹脂交換離子的能力,按水處理的要求將原水中所不需要的離子通過交換而暫時佔有,然後再將它釋放到再生液中,使水得到軟化的水處理方法。
離子交換樹脂是一種由有機分子單體聚合而成的,具有三維網路結構的多孔海綿狀高分子化合物。在構成網路的主鏈上有許多活動的化學功能團,這些功能團由帶電荷的固定離子和以離子鍵與固定離子相結合的反離子所組成。樹脂吸水膨脹後,化學功能團上結合的反離子與水中的離子進行交換。陽離子交換樹脂可吸附Ca2+、Mg2+等陽離子,陰離子交換樹脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等陰離子,從而使原水得以凈化。反應式如下:
R-H+(-SO3H+)+ Ca2+、Mg2+→R-SO3Ca(Mg)+H+
R-OH-(≡N-OH-)+ HCO3-、SO42-、CO32-→R≡N- SO42-( HCO3-、CO32-)+OH-
H++ OH-→H2O
經過幾組樹脂的反復交換,水的硬度和鹼度都能得到較好控制。處理過的水含鹽量可降至5~10mg/L以下,硬度接近0,pH值接近中性。

E. 用離子交換樹脂軟化水的原理是什麼

軟化水概述

目前國內常用的軟化水設備主要有手動軟化器、國產組合式自動軟水設備、國產多閥式全自動軟化器、進口多路閥式全自動軟化水器幾種,其中進口多路閥式自動軟化器是目前市場上的主要產品,這種軟化水設備小型的以國產為主,大型的以進口多路閥及控制器為核心,配用國產的樹脂罐、鹽箱、管道等材料構成全自動軟化水設備。中科治水設備引進美國先進的控制技術及控制部件研發生產的高效節能型全自動鈉離子交換設備。該設備可使軟化、反洗、吸鹽、慢洗、快洗、鹽箱注水等全自過程實現自動化。

離子交換器的工作原理

自動軟化器強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出去,經該設備流出的水而為硬度極低的軟化水。當樹脂吸附到一定量的鈣、鎂離子後必須進行再生。用飽和的鹽水浸泡樹脂把樹脂里的鈣、鎂離子等硬度置換出來。恢復樹脂的軟化交換能力,並將廢水排出。整個再生過程包括:反洗-松動樹脂層,吸鹽慢洗-發生交換反應,沖洗(正洗)-將化學反應交換下來的鈣、鎂離子沖洗,注水-為了下次再生。

F. 鈉離子交換器的再生有幾個步驟。

1.反洗
2.吸鹽(慢洗)
3.吐鹽(補水)
4.正洗
5.運行

G. 軟化水化學原理怎樣相互交換

硬水是說水中的Ca2+、Mg2+離子濃度超過一定的值,只要想辦法將其除掉就可以了

H. 軟化水設備的基本原理

軟化水設備的工作原理:

全自動鈉離子交換器採用去離子交換原理,去除水中的鈣、鎂等結垢離子。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。

當軟化水設備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水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後,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。

一般軟化水設備控制閥的運行流程為:運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。

I. 工業上是如何軟化水的

分類: 教育/科學 >> 科學技術 >> 工程技術科學
問題描述:

我們學的課裡面說工業上是用蒸餾的方法軟化水的,可是我覺得這樣太耗費能源了。那麼工業上最常見的方法是什麼呢?有沒有用蒸餾來軟化水的?

解析:

工業上用到水的地方很多,根據用水水質的不同採用不同的處理方法達到應有的標准。而工業上通用的軟化水方法是離子交換法。

離子交換水處理是指採用離子交換劑,使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規則的可逆 *** 換,導致水質改善而交換劑的結構並不發生實質性(化學的)變化的水處理方式。在這種水處理方式中,只有陽離子參與交換反應的,稱陽離子交換水處理;只有陰離子參與交換反應的,稱陰離子交換水處理;既有陽離子又有陰離子參與交換反應的,稱陽、陰離子交換水處理。由於原水的水質千差萬別,而對出水水質的要求又多種多樣,所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法,採用這些水處理方法而使原水軟化、除鹼和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時,此方法稱為鈉(Na)型離子交換法,此交換劑稱為鈉(Na)型陽離子交換劑,相類似的,有氫(H)型離子交換法及氫(H)型陽離子交換劑等。

鈉型離子交換法是工業鍋爐給水最通用的一種水處理方法。當原水經過鈉型離子交換劑時,水中的Ca2+、Mg2+等陽離子與交換劑中的Na+進行交換,降低了水的硬度,使水質得到軟化,故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。

(1)交換過程

碳酸鹽硬度(暫硬)軟化過程:

Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3

非碳酸鹽硬度(永硬)軟化過程:

CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4

CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl

MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4

MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl

也可以用綜合上述反應式的離子式表示:

Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+

Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+

(2)再生過程

在鈉離子交換過程中,當軟水出現了硬度,且殘留硬度超過水質標准規定時,則認為鈉離子交換劑已經失效。為了恢復其交換能力,就需要對交換劑進行再生(或還原)。再生過程是使含有大量鈉離子的氯化鈉(NaCl)溶液通過失效的交換劑層恢復其交換能力的過程。此時,鈉離子又被離子交換劑所吸著,而交換劑中的鈣、鎂離子被置換到溶液中去。鈉型離子交換劑的再生過程可用如下反應式表示:

CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2

MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2

生產中多採用食鹽(NaCl)溶液作為再生劑。因為食鹽比較容易得到,而且再生過程中所形成的產物(CaCl2、MgCl2)是可溶性鹽類,很容易隨再生液排出去。再生用食鹽,大都採用工業用鹽,其中雜質含量不宜過多,食鹽溶液需澄清過濾後使用。通常認為,10%食鹽溶液的硬度不應超過40mmol/L,懸浮物不應大於2%。離子交換劑再生時,一般要用經過澄清的8~10%的鹽溶液。總的再生接觸時間隨離子交換樹脂交聯度的不同而變化,對於一般交聯度7%左右的強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂,再生劑和樹脂總的接觸時間最低應保證45min以上。

J. 硬水軟水如何轉化 硬水軟水轉化方法介紹【詳解】

很多消費者在飲用白開水的時候,經常會覺得聞起來有一股怪味,喝到偶嘴裡略微苦澀,時間長了水杯很容易形成水垢等,其實這種種跡象表明,普通的白開水就是我們水處理專家常說的硬水,而硬水裡面含有各種物質對人體健康十分有益。與之相對應最適合居家生活、洗衣、洗碗用的便是軟水。看到這里,相信很多消費者容易糊塗,究竟硬水軟水如何轉化呢?怎樣搭配使用才最健康舒適呢?下面就和我一起來看看吧。

一、中央軟水系統

水中的鈣、鎂離子實際上是溶解的礦石。當水流經岩層和地壤時溶解了鈣和鎂的沉積物,這種溶解的礦物最終進入到地下水層。當水從地下水層被抽到表面時,水中含有溶解的硬性礦物質,這種水稱為硬水。軟水器使溶解在水中的鈣鎂硬性礦物質被軟化劑樹脂上的軟性礦物質鈉交換。所有這三種礦物都是叫做陽離子的帶正電荷離子。在適當的壓力容器中,含硬性礦物的水通過離子交換樹脂可發生離子交換反應。在現代的軟水器中裝有千百萬顆微細的聚苯乙烯/二乙烯苯塑料球,所有小球都含有許多吸引正離子的負電荷交換位置。當樹脂處在再生狀態時,這些負電荷交換位置為帶正電荷的鈉離子占據。當鈣和鎂經過樹脂貯槽時,它們與樹脂小球接觸,從交換位置上取代鈉離子,從而被除去。通過天然樹脂置換出水中鈣、鎂離子等,降低水的硬度;有效減少對衣物和皮膚的磨損,避免管道、潔具、衛浴設備等結垢問題。

運用離子交換的原理,用軟化系統中的鈉離子交換樹脂吸附水中的鈣、鎂離子,釋放鈉離子,使水質得到軟化的工作過程。可有效去除水垢,調節水質,減少硬水對肌膚、衣物的損害。

二、中央凈水系統

中央凈水系統

運用了KDF濾料、活性炭和反洗工藝,自來水首先經過KDF濾料,去除水中的雜質懸浮物及絕大部分的余氯和坦悶重金屬、硫化氫等,並抑制細菌生長,活性炭可進一步對水中的微小有機物、余氯、重金屬等進行吸附及過濾,並對水質進行脫色、除臭。反洗是對KDF和活性炭的定期清洗,保證其能效的持續發揮。可有效降低、分離水中的雜質和化學元素,提升飲用水的口感。

凈水運行過程:

自來水→多路閥進水口→ KDF→活性炭→下布水器→中心管→多路閥出水口→用水點

在這個過程中,自來水首先經過KDF濾料,去除了水中的雜質懸浮物以及絕大部分的余氯和重金屬、硫化氫等,並抑制細菌的生長,後進入活性炭。活性炭進一步對水中的微小有機物、余氯、重金屬等進行吸附及過濾,並對水質進行脫色、除臭以改善水質口感。

反洗過程:

自來水→多路閥進水口→中心管→下布水器→活性炭→ KDF→多路閥排廢口→排水管

經過一段時間的凈水運行過鎮信坦程,雜質和膠體會覆蓋在 KDF的表面,活性炭也因大量吸附雜質而降低效能,因此,必須對KDF和活性炭進行定期的清洗。在反洗狀態下,KDF和活性炭會浮起,在水流的作用下,帶去積淀,露出新鮮表面,從而使他們恢復功能先有效清除水中的氯、重金屬、細菌、病毒、藻類及固體懸浮物,後用活性炭進一步去除各種有機物,讓出水清澈、潔凈、無鹵,可直接飲用;系統具備自動維護功能。

三、RO純凈水系統

逆滲透是美國政府所發展成功用於太空科技,利用自然界逆滲透原理,將污水加壓,使純凈的水分子穿透薄膜產生純水,同時將不能穿透薄膜之各種有害物質排放。美國太空總署〈NASA〉將RO用於太空梭回收太空人尿液純化再供飲用,也用於航空母艦、及潛水艇將海水淡化供士兵飲用。目前則普遍應用於一般家庭之飲用水,此乃人類飲水的一大突破。

RO純凈水系統採用反滲透式工藝,主要利用半透膜的滲透原理,通過一定的方式給它施加一種壓力,反於自然滲透方向的力,使濃溶液中的水向稀溶液中滲透,從而達到有效去除供水二次污染而產生的細菌、病毒、重金屬離子等的作用,保留對人體有益的礦物質和微量元素,濾後水可直接生飲。純凈水系統採用5層過濾原理:

第一層:5微米PP棉沉積式前過濾,除去塵土、鐵銹、砂礫;

第二層:顆粒狀活性炭預過濾,除去氯、臭味、甲烷、農葯;

第三層:壓縮活性炭(或1微米PP棉)預過濾,除去大部分有機物質;

第四層:RO逆滲透膜,除去所有有機雜質及其他溶於水中的固體或重金屬,製造純水;

第五層:後置活性碳除去異味使水質甘醇甜美。

蓄水桶:密閉式高壓蓄水桶確保過濾後活性水不受御桐二次污染。

四、選購水處理設備時的注意事項

1、看資質--選擇正規產品,中華人民共和國衛生部衛生監督中心明確發布生活飲用水衛生監督管理辦法。消費者在購買的時候可到衛生行政許可公眾網進行查詢。

2、看材質--選擇耐用產品,市場上目前存在不銹鋼、玻璃鋼、鑄鐵、鋁制、食品級樹脂或PVC等材料。前三種屬於抗壓性比較好的材質,可以用做 前置過濾器 (中央機)。後兩種屬於抗壓性比較差的材質,只能用在前置過濾器(中央機)的後端,用做 直飲機 使用。這幾種材質中,抗壓性和耐腐蝕性以不銹鋼為最好,價格也相對較高,食品極樹脂或PVC抗壓性較差,價格也比較低。

3、定功能--選擇適合自己用途的產品,選擇水處理器要先明確自己的目的,首先從大的概念上說是要凈化水還是要軟化水。凈化水是去除水中泥沙、雜質、細菌、重金屬、余氯、有機物以及一些礦物質。軟化水是去除水中的鈣鎂離子,最直接的說就是水垢。

4、選濾 --到底解決什麼問題,目前凈水材料常用的主要有PP棉,活性碳,KDF,超濾膜,RO膜(反滲透膜、逆滲透膜),石英砂,麥飯石,紅外線礦化球等。不同的凈水材料會產生不同的凈化效果,消費者可以根據自己想要的凈化效果選擇一款適合的 凈水器 。

5、比大小--供水是否夠自己用,這是最直觀的辦法,凈水器一般都是根據瞬間出水量來定型號的,超過1。0噸/小時的可稱為中央凈水器,小於1。0噸/小時的可稱為直飲凈水器。而這個出水量跟體積和進出水口的直徑有關系,通常是越大的凈水機瞬間出水量越大。 ,當然也不能一味只追求大的出水量,還要保證出水質量才行,因此選擇知名品牌更放心些!

6、比服務--選擇值得信賴的銷售商家,首先是安裝凈水機的售前服務,根據地區水質不同,水路設計不同,房間大小不同等各種因素,應該給出比較完善的購買建議並在安裝後詢問使用效果,根據客戶的要求再做改善。另外,水處理材料在使用過程中由各種原因引起的滲漏都是有可能出現的, 選擇信譽好的公司在使用材料,安裝管件,安裝師傅等環節都有保證,免去您的後顧之憂!

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