鈉離子交換器

目錄

1 定義                   2 用途                    3 分類                  4 結(jié)構(gòu)示意圖

5 再生方式             6 水及再生方式        7 安裝注意事項(xiàng)      8 調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)流程

鈉離子交換器即為離子交換器分為：鈉離子交換器、陰陽(yáng)床、混合床等種類。離子交換柱(器)外殼一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯復(fù)合玻璃鋼(PVC-FRP)、有機(jī)玻璃(PMMA)、有機(jī)玻璃復(fù)合透明玻璃鋼(PMMA-FRP)、鋼襯膠(JR)、不銹鋼襯膠等材質(zhì)。主要用于鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫(yī)藥、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理，工業(yè)生產(chǎn)所需進(jìn)行硬水軟化、去離子水制備的場(chǎng)合，還可用于食品藥物的脫色提純，貴重金屬、化工原料的回收，電鍍廢水的處理等。

混床是將陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按一定混合比例裝填在同一個(gè)離子交換器內(nèi)，由于混合離子交換后進(jìn)入水中的H離子與OH離子立即生成電離度很低的水分子，可以使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分。混床一般設(shè)置于一級(jí)復(fù)床之后，對(duì)水質(zhì)的進(jìn)一步純化處理。當(dāng)水質(zhì)要求不高時(shí)，也可以單獨(dú)使用。

鈉離子交換器即軟化器是用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。

鈉離子交換器用途

高硬度飲用水的軟化、生活熱水原水的軟化、生活直飲水裝置的預(yù)處理、鍋爐用水及各類換熱器補(bǔ)充水的軟化、以及空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)冷卻水的軟化處理等。

鈉離子交換器分類

1）、按運(yùn)行方式分：固定床、連續(xù)交換床，浮動(dòng)床。固定床可分為：順流再生固定床、逆流再生固定床。連續(xù)交換床可分為：移動(dòng)床、流動(dòng)床。

2）、按離子交換器制水、再生、沖洗的水流控制方式分：集成閥控制形式和分立式多閥控制形集成閥控制形式又分機(jī)械旋轉(zhuǎn)式多路閥、柱塞式多路閥、板式多路閥、水力驅(qū)動(dòng)多路閥。分立式多閥控制形式又分自動(dòng)隔膜閥組+控制器和手動(dòng)閥組。

鈉離子交換器結(jié)構(gòu)示意圖

注：

1、機(jī)械旋轉(zhuǎn)式多路閥由國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)，但易磨損，現(xiàn)已生產(chǎn)出改進(jìn)型，性能尚好。

2、柱塞式、板式與水力驅(qū)動(dòng)多路閥由國(guó)外引進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品，離子交換器的其它組件均由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)配套。這類產(chǎn)品性能可靠、故障率低、使用壽命較長(zhǎng)，是設(shè)計(jì)使用。

3、進(jìn)口集成閥控制形式在軟化水量較小的系統(tǒng)中使用。當(dāng)軟化水量>40m3/h，可采用“自動(dòng)隔膜閥組+控制器”的控制模式，

4、組合式平面集成閥由國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)，可拆卸，性能穩(wěn)定，當(dāng)軟化水量>25m3/h，水質(zhì)硬度>8mmol/L時(shí)，建議采用“平面集成多路閥+控制器”的自動(dòng)控制模式。

固定床鈉離子交換器和浮動(dòng)床鈉離子交換器廣泛應(yīng)用于生活水處理、鍋爐水處理、及綜合水處理等用水環(huán)境。

鈉離子交換器選型標(biāo)準(zhǔn)主要有：水質(zhì)硬度、產(chǎn)水量、安裝空間

鈉離子交換器再生方式

1.反洗：從樹(shù)脂底部開(kāi)入軟水，以一定的流速反向沖洗樹(shù)脂層，使在工作時(shí)被壓緊的樹(shù)脂層松散，并自行按顆粒大小重新鋪排成床，增大顆粒之間的間隙，以便于下一步再生時(shí)，樹(shù)脂能與再生液充分接觸和反應(yīng)，反洗還可將樹(shù)脂層中混雜的懸浮物沖走。這項(xiàng)操作通常需要數(shù)十分鐘，直至洗出液無(wú)明顯渾濁為止，為防止反洗時(shí)樹(shù)脂被沖走而損失，反洗流速不可過(guò)大，洗出水通過(guò)簡(jiǎn)單的隔篩收回流失的樹(shù)脂。

樹(shù)脂反洗后進(jìn)行再生，如果所處理的雜質(zhì)不多，只是由于運(yùn)行一段時(shí)間后，樹(shù)脂層被壓實(shí)，或被懸浮物阻塞而影響過(guò)濾效果，但樹(shù)脂仍有較好的交換能力，則在反洗清除懸浮物并用無(wú)離子水浸漬一段時(shí)間后，仍可再入遼工作，待下一次反洗后才進(jìn)行再生，以減少再生劑用量。

2.常規(guī)的再生處理：離子交換器使用一段時(shí)間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進(jìn)行再生處理，用化學(xué)藥劑將樹(shù)脂所吸附的離子和其他雜質(zhì)洗脫除去，使之恢復(fù)原來(lái)的組成和性能。在實(shí)際運(yùn)用中，為降低再生費(fèi)用，要適當(dāng)控制再生劑用量，使樹(shù)脂的性能恢復(fù)到合理的再生水平。通?？刂菩阅芑謴?fù)程度為70%-80%，如果需要達(dá)到更高的再生水平，則再生劑量增加，再生劑的利用率則下降。

鈉型強(qiáng)酸性樹(shù)脂用食鹽再生，用藥量為其交換容量的2倍。

樹(shù)脂再生時(shí)的化學(xué)反應(yīng)是將樹(shù)脂原先的交換吸附的逆反應(yīng)，按化學(xué)反應(yīng)平衡原理，提高化學(xué)反應(yīng)莫一物質(zhì)的濃度，可促進(jìn)反應(yīng)向另一方進(jìn)行，故提高 再生液濃度可加速再生反應(yīng)，并達(dá)到較高的再生水平

鈉離子交換器水及再生方式

1.產(chǎn)水：水從罐體底部進(jìn)入樹(shù)脂層，以適當(dāng)?shù)牧魉俅┻^(guò)樹(shù)脂層，使樹(shù)脂層向上浮起，樹(shù)脂于水的接觸面得到放大，水中鈣鎂離子與水質(zhì)表面鈉離子得到充分交換。因?yàn)楣摅w上部預(yù)留空間經(jīng)過(guò)精密計(jì)算，樹(shù)脂層浮起來(lái)后不會(huì)亂層，出水效率相對(duì)較高。

2.再生：用軟水配置的再生液以適當(dāng)比例含鹽量從罐體頂部進(jìn)入樹(shù)脂層，以一定流速自上而下穿過(guò)樹(shù)脂層，樹(shù)脂的工作層和失效層所含鈣鎂離子相對(duì)較高，保護(hù)層次之，再生液首先接觸到的是樹(shù)脂的保護(hù)層，其次是工作層，再是失效層，減少了樹(shù)脂的二次污染。

3.置換：樹(shù)脂再生后進(jìn)入置換階段，置換采用的是軟化水，水從罐體頂部進(jìn)入樹(shù)脂層，使樹(shù)脂層中殘留的鹽溶液排出，目的在于降低氯根含量。

成熟產(chǎn)品系有：全自動(dòng)浮床定壓補(bǔ)水機(jī)組

鈉離子交換器安裝注意事項(xiàng)

一、安裝在牢固的水平地面上，附近有排水溝或排水口，排水管小于6米且低于閥體。

二、距設(shè)備1米內(nèi)應(yīng)有單獨(dú)的防潮電源插座。

三、再生鹽罐安放應(yīng)盡量靠近樹(shù)脂罐，以充分利用鹽液。鹽罐內(nèi)應(yīng)有保證再生周期所用鹽量。

四、所有進(jìn)出口管路必須有獨(dú)立支撐，不能用閥體做支撐。

五、進(jìn)水口應(yīng)裝壓力表，過(guò)濾器和放氣閥，出水處裝流量計(jì)。

鈉離子交換器調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)流程

安裝的一般要求

　?、?、進(jìn)水壓力應(yīng)在0.2-0.5MPa，當(dāng)水源壓力無(wú)法滿足要求時(shí)，可安裝增壓水泵提高進(jìn)水壓力。如果壓力過(guò)高，應(yīng)安裝減壓閥來(lái)控制進(jìn)水壓力。

　?、凇⑦M(jìn)水溫度應(yīng)在5-45℃之間，電源采用交流200V/50Hz。

　?、?、定壓補(bǔ)水機(jī)組應(yīng)安裝在牢固的平臺(tái)上，附近有暢通的下水，并留有足夠的操作和維修空間。

　?、堋⒐ぷ鳝h(huán)境溫度應(yīng)在5-50℃之間，相對(duì)濕度≤95%（5℃時(shí)）。

控制閥的安裝與樹(shù)脂填裝（頂裝形式）

　　步：首先將下布水器牢固安裝在中心管底端，然后插入到樹(shù)脂罐，在中心管上端低于罐口0.5mm處截?cái)嗖?dǎo)角，然后用膠帶封住中心管口， 以防樹(shù)脂漏入。

　　第二步：將石英砂沿中心管周圍空隙投入樹(shù)脂罐，并使之在罐底鋪平，石英砂高于下布水器上20mm，石英砂應(yīng)按粒徑級(jí)別分層鋪裝，主要起到布水 作用（對(duì)于直徑小于500mm樹(shù)脂罐一般不裝石英砂）。

　　第三步：將樹(shù)脂均勻地裝入樹(shù)脂罐中，裝至規(guī)定的層高后，再向注入10%的食鹽溶液，至浸沒(méi)樹(shù)脂為止，使樹(shù)脂充分膨脹。 樹(shù)脂裝填完，應(yīng)取下中心管的封口膠帶，上述操作時(shí)應(yīng)注意使中心管始終保持在樹(shù)脂罐口的位置。

　　第四步：將上布水器安裝到控制閥上，然后將中心管從上布水器內(nèi)插入到控制閥內(nèi)，小心地沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)控制閥，直至旋緊在樹(shù)脂罐接口上 （或用法蘭連接固定）。 注意上布水器與控制閥、中心管，下布水器與中心管必須嚴(yán)密，防止樹(shù)脂跑出。中心管與控制閥必須嚴(yán)密不漏水，否則會(huì)出現(xiàn)竄硬水現(xiàn)象。

管道連接要求

①、與定壓補(bǔ)水機(jī)組連接的管道應(yīng)采用給水塑料管，排水管不得采用軟塑料管，防止管道變形，影響排水效果。

②、按照控制閥進(jìn)出水箭頭標(biāo)記連接進(jìn)出水管，采用流量型再生控制器，流量計(jì)必須安裝在出水口。

③、進(jìn)出水管應(yīng)裝有壓力表及手動(dòng)閥門，同時(shí)還應(yīng)裝有旁通閥，在出 水管閥前還應(yīng)安裝有取樣閥。進(jìn)水管閥后一般安裝有 Y 型過(guò)濾器，防止管道內(nèi)污物堵塞閥體造成設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。

④、排水管的連接長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)6m，盡量減少?gòu)澏?，并?yán)禁安裝閥門。

⑤、鹽水管路連接長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)2m，一定要保持良好的密封性，否則會(huì)影響定壓補(bǔ)水機(jī)組的再生效果。

設(shè)備通水

當(dāng)樹(shù)脂在10%的食鹽溶液浸泡18-20小時(shí)充分膨脹后，方可進(jìn)行設(shè)備通水。

步：先關(guān)閉進(jìn)出水閥，打開(kāi)旁通閥，將管道內(nèi)的雜質(zhì)沖洗干凈，然后關(guān)閉旁通閥。

第二步：確認(rèn)定壓補(bǔ)水機(jī)組電氣參數(shù)與電源一致（注意：SE型再生控制器輸入電壓為交流12V/50Hz，所以應(yīng)選用輸入交流220V/50Hz，輸出交流12V/50Hz的變 壓器），然后接通電源。手動(dòng)啟動(dòng)再生控制器，將控制閥調(diào)整至反洗狀態(tài)，緩慢地打開(kāi)進(jìn)水閥門至 1/4 開(kāi)啟處，此時(shí)可以聽(tīng)到空氣從排水管排出的聲音，待 空氣排凈后，全部開(kāi)啟進(jìn)水閥，將樹(shù)脂內(nèi)的一些雜質(zhì)沖洗干凈，直至排水管排出澄清水為止。

第三步：將控制閥調(diào)整至正洗位置，直至出水合格為止。

第四步：將控制閥調(diào)整至鹽箱注水位置，向鹽箱內(nèi)注入設(shè)計(jì)用水量，然后加入固體顆粒食鹽，即可進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。