7章水的软化.ppt

三塔式 （软化、再生、清洗） 双塔式 （软化、再生清洗） 树脂不外输 （软化、再生） 离子交换软化装置 单层床 固定床 双层床 离子交换装置 混合床 连续床 移动床 流动床 树脂外输 （软化、再生） 按原水与再生液流动方向 流向一致——顺流再生固定床 流向相反——逆流再生固定床 * * 构造： 上部配水管系 树脂层 下部配水管系 运行： 交换软化 反洗、再生、清洗 缺点： 下部再生程度低，再生剂耗量大； 出水剩余硬度高； 工作效率低。 适用： 原水硬度较低、规模设备较小的场合。 顺流再生固定床 * 再生液首先接触饱和程度低的底层树脂，再流经中、上层，使再生液充分利用，再生剂浓度低（1%）、用量降低（20%以上），并保证底部得到充分再生。 工作交换容量提高。 软化时，有底部树脂层的充分交换，出水水质提高。 适合处理高硬度水。 逆流再生固定床 逆流降低泄漏的解释 优点 以RH交换Na+为例： 再生后 最大 水中阳离子总浓度 再生后 最小 在特定情况下，C0和K为定值，故 ［Na+］最小。 * 构造特点 原水向下流、再生液向上流； 气顶压法：顶部送30-50kPa压缩空气，再生流速5m/h，不乱层； 水顶压法：顶部进50kPa压力水； 中间排水装置：排出再生废液和清洗水； 压脂层：15cm厚，比重轻于树脂重于水，使压缩空气均匀排出，并有一定的过滤作用。 无顶压：增加中间排水装置的开孔面积，使孔流速小于0.1-0.2m/s，压脂层20 cm，流速为7m/h。构造简单。 * 图 逆流再生操作 冲洗 压脂层 顶压 正洗 多个周期运行后 进行一次大反洗 * 单位体积树脂所消耗的纯再生剂量与Eop之比(mol/mol) * 固定床软化设备的计算 GO3 * 离子交换软化系统的选择 * Na离子交换软化 适用于原水硬度低、只须软化的低压锅炉的水处理。处理后水质：除硬度，但碱度不变。蒸发时，有Na盐残渣。? * H离子交换不单独使用，原因是出水产酸。H离子交换出水出水水质变化：强酸树脂对水中离子选择顺序： Ca2+＞Mg2+＞Na+＞H+水流经RH后，出水中离子出现顺序为： H+、Na+、Mg2+、Ca2+ * 原水中全部阳离子与H交换 Na+泄漏，H+量下降。 b点后为RNa 树脂的软化过程，树脂中Na+被Ca2+、Mg2+交换下来。 水中Na + 含量与水中Cl-、SO4 2-相当时,出水酸度=0. 随后,出水呈碱性。 c点后，水中Ca 2+ 泄漏。 除盐以Na泄漏为失效点 软化以Ca泄漏为失效点 H离子交换出水水质变化： 当Na+含量达到最高时，出水碱度=原水碱度。 * H-Na离子交换脱碱软化 适用于原水硬度高、碱度大的情况。 1、H-Na并联 H罐出水呈酸性 Na罐出水呈碱性 混合后，经除CO2器。 原水流量分配： GO4 * 2、H-Na串联 适用于原水硬度较高的场合.部分水经H罐后，硬度已降低，再流入Na罐，可减轻Na罐负荷，提高出水质量。 * 弱酸树脂的工艺特性及其应用 GO5 * * * * * 水处理工程（一）工业水处理部分 主要内容 水的软化 苦咸水淡化与除盐 水的冷却 循环冷却水水质处理 空气 进水 出水 * 软化的目的与方法 水的药剂软化法 离子交换基本原理 离子交换软化方法与系统 第7章 水的软化 * 7.1 软化的目的与方法 生产用水——锅炉用水 硬度： 水中钙、镁离子的总含量。 碳酸盐硬度——暂时硬度； 非碳酸盐硬度——永久硬度。 锅炉分类与处理要求： 低压锅炉 2.5 MPa —— 软化处理 中压锅炉 2.5 – 6.0 MPa 软化与 高压锅炉 6.0 MPa 除盐处理 处理方法： 药剂软化——溶度积原理 离子交换软化——离子交换反应 * 7.2 水的药剂软化法 石灰软化 可去除碳酸盐硬度 不能去除非碳酸盐硬度 石灰-苏打软化 石灰可降低碳酸盐硬度 苏打用以降低非碳酸盐硬度 石灰-石膏软化 降低与碳酸盐硬度相应的那部分碱度 降低钠盐碱度 * 石灰软化 主要降低碳酸盐硬度和碱度 可去除Fe2+、Si4+ 出水： 剩余硬度为0.25~0.5mmol/L 剩余碱度为0.8~1.2mmol/L 硅化物去除30~35% 铁残留量约0.1mg/L 有机物去除25% 21.2 水的药剂软化法 GO GO1 * 石灰-苏打(Na2CO3)软化 适用于硬度碱度的水 去除硬度 去除碱度 与Na2CO3有关的反应 CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4 1当量苏打 MgSO4 + Na2CO3 → MgC