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软化水钠离子交换过程

发布时间:2023-04-28 08:03:43

A. 钠离子交换器工作原理

工作复原理:
全自动浮动床制钠离子交换器,依托专利技术——平面密封集成多路阀的先进技术,用转动对位方式实现液相的切换,控制原水、软化水、盐液和废水在系统内的流量和流向,自动完成交换器周期循环软化过程的全自动。
总之,钠离子交换器是用于降低水中的硬度,生水由上而下通过交换器进行软化,水中含有的镁、钙、阳离子与水交换剂的钠离子互相交换;生水被软化成为极少的钙、镁、盐类的水,也就是软水。其剩余硬度不超过0.03毫克/升。

B. 钠离子交换软化水过程如何降低原水中的碱度

钠离子交换软化水方法,在软化过程中,其原水中的碱度不能降低。当原版水中碱度(pH值)过大权时,会影响蒸汽的品质,增加排污率,无效热损失增大。 锅筒等金属受热面也会因PH值过大使其产生苛性脆化,影响锅沪的运行安全和使用寿命。所以,应采用在钠离子交换后的水中加入硫酸溶液进行中和处理,以降低水的碱度。在中和酸化过程中会产CO2可设除CO2器将其消除。在操作时注意加酸量的控制,不能使锅炉受到酸的腐蚀。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。

C. 如何生产软化水

软化水设备的工作原理
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示,故一般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,就必须进行再生,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。

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(其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 软化水设备工作流程示意图
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,全自动的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。

D. 用离子交换树脂软化水的原理是什么

离子交换(Ion Exchange)法是利用离子交换树脂交换离子的能力,按水处理的要求将原水中所不需要的离子通过交换而暂时占有,然后再将它释放到再生液中,使水得到软化的水处理方法。
离子交换树脂是一种由有机分子单体聚合而成的,具有三维网络结构的多孔海绵状高分子化合物。在构成网络的主链上有许多活动的化学功能团,这些功能团由带电荷的固定离子和以离子键与固定离子相结合的反离子所组成。树脂吸水膨胀后,化学功能团上结合的反离子与水中的离子进行交换。阳离子交换树脂可吸附Ca2+、Mg2+等阳离子,阴离子交换树脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等阴离子,从而使原水得以净化。反应式如下:
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
经过几组树脂的反复交换,水的硬度和碱度都能得到较好控制。处理过的水含盐量可降至5~10mg/L以下,硬度接近0,pH值接近中性。

E. 用离子交换树脂软化水的原理是什么

软化水概述

目前国内常用的软化水设备主要有手动软化器、国产组合式自动软水设备、国产多阀式全自动软化器、进口多路阀式全自动软化水器几种,其中进口多路阀式自动软化器是目前市场上的主要产品,这种软化水设备小型的以国产为主,大型的以进口多路阀及控制器为核心,配用国产的树脂罐、盐箱、管道等材料构成全自动软化水设备。中科治水设备引进美国先进的控制技术及控制部件研发生产的高效节能型全自动钠离子交换设备。该设备可使软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗、盐箱注水等全自过程实现自动化。

离子交换器的工作原理

自动软化器强酸性阳离子树脂将原水中的钙、镁离子置换出去,经该设备流出的水而为硬度极低的软化水。当树脂吸附到一定量的钙、镁离子后必须进行再生。用饱和的盐水浸泡树脂把树脂里的钙、镁离子等硬度置换出来。恢复树脂的软化交换能力,并将废水排出。整个再生过程包括:反洗-松动树脂层,吸盐慢洗-发生交换反应,冲洗(正洗)-将化学反应交换下来的钙、镁离子冲洗,注水-为了下次再生。

F. 钠离子交换器的再生有几个步骤。

1.反洗
2.吸盐(慢洗)
3.吐盐(补水)
4.正洗
5.运行

G. 软化水化学原理怎样相互交换

硬水是说水中的Ca2+、Mg2+离子浓度超过一定的值,只要想办法将其除掉就可以了

H. 软化水设备的基本原理

软化水设备的工作原理:

全自动钠离子交换器采用去离子交换原理,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。

当软化水设备树脂吸收一定量的钙镁离子之后,就必须进行再生,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水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+。

一般软化水设备控制阀的运行流程为:运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。

I. 工业上是如何软化水的

分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学
问题描述:

我们学的课里面说工业上是用蒸馏的方法软化水的,可是我觉得这样太耗费能源了。那么工业上最常见的方法是什么呢?有没有用蒸馏来软化水的?

解析:

工业上用到水的地方很多,根据用水水质的不同采用不同的处理方法达到应有的标准。而工业上通用的软化水方法是离子交换法。

离子交换水处理是指采用离子交换剂,使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆 *** 换,导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性(化学的)变化的水处理方式。在这种水处理方式中,只有阳离子参与交换反应的,称阳离子交换水处理;只有阴离子参与交换反应的,称阴离子交换水处理;既有阳离子又有阴离子参与交换反应的,称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别,而对出水水质的要求又多种多样,所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法,采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时,此方法称为钠(Na)型离子交换法,此交换剂称为钠(Na)型阳离子交换剂,相类似的,有氢(H)型离子交换法及氢(H)型阳离子交换剂等。

钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时,水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换,降低了水的硬度,使水质得到软化,故这种方法又称为钠离子交换软化法。

(1)交换过程

碳酸盐硬度(暂硬)软化过程:

Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3

非碳酸盐硬度(永硬)软化过程:

CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4

CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl

MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4

MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl

也可以用综合上述反应式的离子式表示:

Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+

Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+

(2)再生过程

在钠离子交换过程中,当软水出现了硬度,且残留硬度超过水质标准规定时,则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力,就需要对交换剂进行再生(或还原)。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠(NaCl)溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时,钠离子又被离子交换剂所吸着,而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示:

CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2

MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2

生产中多采用食盐(NaCl)溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到,而且再生过程中所形成的产物(CaCl2、MgCl2)是可溶性盐类,很容易随再生液排出去。再生用食盐,大都采用工业用盐,其中杂质含量不宜过多,食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为,10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L,悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时,一般要用经过澄清的8~10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化,对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。

J. 硬水软水如何转化 硬水软水转化方法介绍【详解】

很多消费者在饮用白开水的时候,经常会觉得闻起来有一股怪味,喝到偶嘴里略微苦涩,时间长了水杯很容易形成水垢等,其实这种种迹象表明,普通的白开水就是我们水处理专家常说的硬水,而硬水里面含有各种物质对人体健康十分有益。与之相对应最适合居家生活、洗衣、洗碗用的便是软水。看到这里,相信很多消费者容易糊涂,究竟硬水软水如何转化呢?怎样搭配使用才最健康舒适呢?下面就和我一起来看看吧。

一、中央软水系统

水中的钙、镁离子实际上是溶解的矿石。当水流经岩层和地壤时溶解了钙和镁的沉积物,这种溶解的矿物最终进入到地下水层。当水从地下水层被抽到表面时,水中含有溶解的硬性矿物质,这种水称为硬水。软水器使溶解在水中的钙镁硬性矿物质被软化剂树脂上的软性矿物质钠交换。所有这三种矿物都是叫做阳离子的带正电荷离子。在适当的压力容器中,含硬性矿物的水通过离子交换树脂可发生离子交换反应。在现代的软水器中装有千百万颗微细的聚苯乙烯/二乙烯苯塑料球,所有小球都含有许多吸引正离子的负电荷交换位置。当树脂处在再生状态时,这些负电荷交换位置为带正电荷的钠离子占据。当钙和镁经过树脂贮槽时,它们与树脂小球接触,从交换位置上取代钠离子,从而被除去。通过天然树脂置换出水中钙、镁离子等,降低水的硬度;有效减少对衣物和皮肤的磨损,避免管道、洁具、卫浴设备等结垢问题。

运用离子交换的原理,用软化系统中的钠离子交换树脂吸附水中的钙、镁离子,释放钠离子,使水质得到软化的工作过程。可有效去除水垢,调节水质,减少硬水对肌肤、衣物的损害。

二、中央净水系统

中央净水系统

运用了KDF滤料、活性炭和反洗工艺,自来水首先经过KDF滤料,去除水中的杂质悬浮物及绝大部分的余氯和坦闷重金属、硫化氢等,并抑制细菌生长,活性炭可进一步对水中的微小有机物、余氯、重金属等进行吸附及过滤,并对水质进行脱色、除臭。反洗是对KDF和活性炭的定期清洗,保证其能效的持续发挥。可有效降低、分离水中的杂质和化学元素,提升饮用水的口感。

净水运行过程:

自来水→多路阀进水口→ KDF→活性炭→下布水器→中心管→多路阀出水口→用水点

在这个过程中,自来水首先经过KDF滤料,去除了水中的杂质悬浮物以及绝大部分的余氯和重金属、硫化氢等,并抑制细菌的生长,后进入活性炭。活性炭进一步对水中的微小有机物、余氯、重金属等进行吸附及过滤,并对水质进行脱色、除臭以改善水质口感。

反洗过程:

自来水→多路阀进水口→中心管→下布水器→活性炭→ KDF→多路阀排废口→排水管

经过一段时间的净水运行过镇信坦程,杂质和胶体会覆盖在 KDF的表面,活性炭也因大量吸附杂质而降低效能,因此,必须对KDF和活性炭进行定期的清洗。在反洗状态下,KDF和活性炭会浮起,在水流的作用下,带去积淀,露出新鲜表面,从而使他们恢复功能先有效清除水中的氯、重金属、细菌、病毒、藻类及固体悬浮物,后用活性炭进一步去除各种有机物,让出水清澈、洁净、无卤,可直接饮用;系统具备自动维护功能。

三、RO纯净水系统

逆渗透是美国政府所发展成功用于太空科技,利用自然界逆渗透原理,将污水加压,使纯净的水分子穿透薄膜产生纯水,同时将不能穿透薄膜之各种有害物质排放。美国太空总署〈NASA〉将RO用于太空梭回收太空人尿液纯化再供饮用,也用于航空母舰、及潜水艇将海水淡化供士兵饮用。目前则普遍应用于一般家庭之饮用水,此乃人类饮水的一大突破。

RO纯净水系统采用反渗透式工艺,主要利用半透膜的渗透原理,通过一定的方式给它施加一种压力,反于自然渗透方向的力,使浓溶液中的水向稀溶液中渗透,从而达到有效去除供水二次污染而产生的细菌、病毒、重金属离子等的作用,保留对人体有益的矿物质和微量元素,滤后水可直接生饮。纯净水系统采用5层过滤原理:

第一层:5微米PP棉沉积式前过滤,除去尘土、铁锈、砂砾;

第二层:颗粒状活性炭预过滤,除去氯、臭味、甲烷、农药;

第三层:压缩活性炭(或1微米PP棉)预过滤,除去大部分有机物质;

第四层:RO逆渗透膜,除去所有有机杂质及其他溶于水中的固体或重金属,制造纯水;

第五层:后置活性碳除去异味使水质甘醇甜美。

蓄水桶:密闭式高压蓄水桶确保过滤后活性水不受御桐二次污染。

四、选购水处理设备时的注意事项

1、看资质--选择正规产品,中华人民共和国卫生部卫生监督中心明确发布生活饮用水卫生监督管理办法。消费者在购买的时候可到卫生行政许可公众网进行查询。

2、看材质--选择耐用产品,市场上目前存在不锈钢、玻璃钢、铸铁、铝制、食品级树脂或PVC等材料。前三种属于抗压性比较好的材质,可以用做 前置过滤器 (中央机)。后两种属于抗压性比较差的材质,只能用在前置过滤器(中央机)的后端,用做 直饮机 使用。这几种材质中,抗压性和耐腐蚀性以不锈钢为最好,价格也相对较高,食品极树脂或PVC抗压性较差,价格也比较低。

3、定功能--选择适合自己用途的产品,选择水处理器要先明确自己的目的,首先从大的概念上说是要净化水还是要软化水。净化水是去除水中泥沙、杂质、细菌、重金属、余氯、有机物以及一些矿物质。软化水是去除水中的钙镁离子,最直接的说就是水垢。

4、选滤 --到底解决什么问题,目前净水材料常用的主要有PP棉,活性碳,KDF,超滤膜,RO膜(反渗透膜、逆渗透膜),石英砂,麦饭石,红外线矿化球等。不同的净水材料会产生不同的净化效果,消费者可以根据自己想要的净化效果选择一款适合的 净水器 。

5、比大小--供水是否够自己用,这是最直观的办法,净水器一般都是根据瞬间出水量来定型号的,超过1。0吨/小时的可称为中央净水器,小于1。0吨/小时的可称为直饮净水器。而这个出水量跟体积和进出水口的直径有关系,通常是越大的净水机瞬间出水量越大。 ,当然也不能一味只追求大的出水量,还要保证出水质量才行,因此选择知名品牌更放心些!

6、比服务--选择值得信赖的销售商家,首先是安装净水机的售前服务,根据地区水质不同,水路设计不同,房间大小不同等各种因素,应该给出比较完善的购买建议并在安装后询问使用效果,根据客户的要求再做改善。另外,水处理材料在使用过程中由各种原因引起的渗漏都是有可能出现的, 选择信誉好的公司在使用材料,安装管件,安装师傅等环节都有保证,免去您的后顾之忧!

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