W życiu codziennym często obserwujemy, że wewnętrzne ścianki czajników pokrywają się kamieniem po długotrwałym użytkowaniu. Dlaczego tak się dzieje? Powodem jest to, że woda, której używamy, zawiera różne sole nieorganiczne, takie jak sole wapnia i magnezu. Sole te są niewidoczne gołym okiem w wodzie o temperaturze pokojowej, ale po podgrzaniu i zagotowaniu wiele soli wapnia i magnezu wytrąca się w postaci węglanów, przylegając do ścianek czajnika i tworząc kamień. Zawartość jonów wapnia i magnezu w wodzie mierzy się zazwyczaj za pomocą wskaźnika "twardości". Jeden stopień twardości odpowiada 10 miligramom tlenku wapnia na litr wody. Woda o twardości poniżej 8 stopni nazywana jest wodą miękką, natomiast woda przekraczająca 17 stopni klasyfikowana jest jako woda twarda. Woda o twardości od 8 do 17 stopni uważana jest za umiarkowanie twardą. Woda deszczowa, roztopiony śnieg, woda z rzek, jezior i strumieni to woda miękka, natomiast woda źródlana, woda z głębokich studni i woda morska to woda twarda.
Przyjrzyjmy się bliżej różnicom między wodą zmiękczoną a innymi rodzajami wody. Woda surowa odnosi się do wody nieuzdatnionej. Mówiąc ogólnie, woda przed wejściem do procesu uzdatniania wody jest również nazywana wodą surową dla tego uzdatniania. Na przykład woda dostarczana ze źródła do zbiornika klarowania w celu uzdatniania jest nazywana wodą surową.
Zmiękczanie wody odnosi się do procesu usuwania lub zmniejszania twardości (głównie jonów wapnia i magnezu) w wodzie do pewnego stopnia. Podczas tego procesu zmniejsza się tylko twardość, natomiast całkowita zawartość soli pozostaje niezmieniona.
Woda odsolona odnosi się do wody, z której sole (głównie mocne elektrolity rozpuszczalne w wodzie) zostały usunięte lub zredukowane do pewnego stopnia. Jej przewodnictwo wynosi zazwyczaj od 1,0 do 10,0 µS/cm, rezystywność (w 25°C) wynosi (0,1 do 1,0) × 10^6 Ω·cm, a zawartość soli wynosi od 1 do 5 mg/L.
Woda czysta odnosi się do wody, z której mocne i słabe elektrolity (takie jak SiO2, CO2 itp.) zostały usunięte lub zredukowane do pewnego stopnia. Jej przewodnictwo wynosi zazwyczaj od 1,0 do 0,1 µS/cm, a rezystywność (1,0 do 10,0) × 10^6 Ω·cm. Zawartość soli wynosi mniej niż 1 mg/L.
Woda ultrapure odnosi się do wody, w której media przewodzące są prawie całkowicie usunięte, wraz z niezjonizowanymi gazami, koloidami i substancjami organicznymi (w tym bakteriami), do ekstremalnie niskiego poziomu. Jej przewodnictwo wynosi zazwyczaj od 0,1 do 0,055 µS/cm, rezystywność (w 25°C) przekracza 10×10⁶ Ω·cm, a zawartość soli wynosi mniej niż 0,1 mg/L. Teoretycznie, idealna czysta woda ma przewodnictwo 0,05 µS/cm i rezystywność (w 25°C) 18,3×10⁶ Ω·cm.
Co to jest uzdatnianie wody zmiękczonej? Polega ono na użyciu silnie kwaśnej żywicy kationowej do usunięcia jonów wapnia i magnezu z wody surowej, a po filtracji przez to urządzenie do zmiękczania wody, otrzymana woda zasilająca kotły staje się wysoce oczyszczona i zmiękczona woda o niskiej twardości, odpowiednia do użytku w kotłach.
Zasada działania metody wymiany jonowej: Specjalne żywice do wymiany kationowej są używane do zastępowania jonów wapnia i magnezu w wodzie jonami sodu. Ze względu na wysoką rozpuszczalność soli sodu, skutecznie zapobiega się tworzeniu kamienia spowodowanego wzrostem temperatury.
Cechy i efekty: Efekty są stabilne i dokładne, z dojrzałą technologią. Może zmniejszyć twardość do zera.
Zakres zastosowania: Stosowany w różnych dziedzinach, takich jak gastronomia, przemysł spożywczy, chemiczny, farmaceutyczny, a także w zastosowaniach takich jak klimatyzacja i przemysłowa woda obiegowa. Obecnie najczęściej stosowana metoda standardowa.
Metoda elektromagnetyczna: Poprzez dodanie określonego pola elektrycznego lub magnetycznego do wody, aby zmienić charakterystykę jonów, zmienia się tempo osadzania i właściwości fizyczne węglanu wapnia (węglanu magnezu), aby zapobiec tworzeniu się twardego kamienia.
Charakterystyka i efekty: Niewielkie nakłady na sprzęt, łatwa instalacja i niskie koszty eksploatacji. Efekt nie jest wystarczająco stabilny, nie ma ujednoliconego standardu pomiaru, a ponieważ główną funkcją jest jedynie wpływanie na właściwości fizyczne kamienia w określonym zakresie, czas użytkowania i odległość uzdatnionej wody są w pewnym stopniu ograniczone.
Zakres zastosowania: Stosowany głównie do uzdatniania komercyjnej (np. centralnej klimatyzacji) obiegowej wody chłodzącej i nie może być stosowany do produkcji przemysłowej i uzdatniania wody zasilającej kotły. Metoda separacji membranowej: Zarówno membrana nanofiltracyjna (NF), jak i membrana odwróconej osmozy (RO) mogą przechwytywać jony wapnia i magnezu w wodzie, tym samym zasadniczo zmniejszając twardość wody.
Twardość można zmniejszyć tylko do pewnego zakresu.
Efekt charakterystyczny: Efekt jest oczywisty i stabilny, a uzdatniona woda ma szeroki zakres zastosowań. Istnieją wysokie wymagania dotyczące ciśnienia wlotowego, a nakłady na sprzęt i koszty eksploatacji są również wysokie.
Zakres zastosowania: Zazwyczaj rzadziej stosowany do specjalistycznego zmiękczania.
Metoda wapniowa: Dodaj wapno do wody.
Efekt charakterystyczny: Może zmniejszyć twardość tylko do pewnego zakresu.
Zakres zastosowania: Odpowiedni dla wody o wysokiej twardości i dużych przepływach.
Metoda dozowania: Dodanie specjalnego inhibitora kamienia do wody może zmienić charakterystykę wiązania jonów wapnia i magnezu z jonami węglanowymi, zapobiegając w ten sposób wytrącaniu się i osadzaniu kamienia.
Efekt charakterystyczny: Mniejsze jednorazowe nakłady, szeroka adaptacja. Gdy objętość wody jest miękka i duża, koszty eksploatacji są stosunkowo wysokie.
Zakres zastosowania: Ze względu na dodawanie substancji chemicznych, zastosowanie wody jest znacznie ograniczone i generalnie nie może być stosowane do picia, przetwarzania żywności, produkcji przemysłowej i innych celów. Jest również rzadko stosowany w sferze cywilnej.
Przebieg pracy i wymagania dotyczące sprzętu do zmiękczania wody 1) Przebieg pracy sprzętu do zmiękczania wody
Istnieje pięć procesów: praca (czasami nazywana produkcją wody, podobnie poniżej), płukanie wsteczne, absorpcja soli (regeneracja), powolne płukanie (wymiana) i szybkie płukanie. Wszystkie procesy różnych urządzeń do zmiękczania wody są bardzo podobne, ale mogą występować pewne dodatkowe procesy ze względu na różnice w rzeczywistych procesach lub potrzebach kontrolnych. Każde urządzenie do zmiękczania wody oparte na wymianie jonowej sodu jest opracowywane na podstawie tych pięciu procesów (wśród których w pełni automatyczne urządzenie do zmiękczania wody zwiększy proces ponownego wstrzykiwania solanki).
Płukanie wsteczne: Po pewnym czasie pracy urządzenie przechwyci dużą ilość zanieczyszczeń przyniesionych przez wodę surową na górnej części żywicy. Po usunięciu tych zanieczyszczeń żywica do wymiany jonowej może być w pełni odsłonięta, a efekt regeneracji może być zagwarantowany. Proces płukania wstecznego polega na tym, że woda jest wmywana od dołu żywicy i wypływa z góry, co może zmyć zanieczyszczenia przechwycone na górze. Proces ten trwa zazwyczaj około 5-15 minut.
Absorpcja soli (regeneracja): Proces wstrzykiwania solanki do zbiornika z żywicą. Tradycyjne urządzenia wykorzystują pompę solną do wstrzykiwania solanki, podczas gdy w pełni automatyczne urządzenia wykorzystują dedykowany wbudowany rozpylacz do zasysania solanki (o ile woda wlotowa ma określone ciśnienie). W praktycznej pracy efekt regeneracji solanki przepływającej przez żywicę z mniejszą prędkością jest lepszy niż po prostu moczenie żywicy w solance. Dlatego urządzenia do zmiękczania wody przyjmują metodę powolnego przepływu solanki przez żywicę w celu regeneracji, co trwa zazwyczaj około 30 minut. Rzeczywisty czas zależy od ilości zużytej soli.
Powolne płukanie (wymiana): Po przepłynięciu solanki przez żywicę, proces powolnego płukania całej soli w żywicy wodą surową z tą samą prędkością przepływu nazywa się powolnym płukaniem. Ze względu na fakt, że duża liczba jonów wapnia i magnezu na grupach funkcyjnych jest nadal wymieniana przez jony sodu podczas tego procesu płukania, zgodnie z praktycznym doświadczeniem, proces ten jest głównym procesem regeneracji, dlatego wiele osób nazywa ten proces wymianą. Proces ten jest generalnie taki sam jak czas absorpcji soli, czyli około 30 minut.
Szybkie płukanie: Aby dokładnie zmyć resztki soli, należy użyć prędkości przepływu podobnej do rzeczywistej pracy, aby przepłukać żywicę wodą surową. Ostateczny odciek tego procesu powinien być miękką wodą, która spełnia normy. Zazwyczaj proces szybkiego płukania trwa 5-15 minut.
2) Specyfikacje techniczne i wymagania robocze dla urządzeń do zmiękczania wody: Ciśnienie wody wlotowej: 0,18-0,6 MPa Temperatura robocza: 1-55 ℃ Twardość wody źródlanej:<8mmol>Funkcja uzdatniania wody zmiękczonej: 1. Użycie urządzeń do zmiękczania wody oszczędza dużo marnowanego paliwa. Gdy kocioł tworzy kamień, kocioł o ciśnieniu roboczym 1,4 MPa utworzy 1 milimetr kamienia, co spowoduje marnowanie 8% paliwa.
2. Urządzenia do zmiękczania wody poprawiają sprawność cieplną i zmniejszają wydajność. Kiedy na powierzchni parowania kotła znajduje się kamień, ciepło po stronie paleniska nie może być szybko przeniesione na stronę wodną, co zmniejszy wydajność kotła. Jeśli osadzanie się kamienia w kotle następuje z powodu niewłaściwego uzdatniania wody, zmniejszając zdolność parowania kotła o jedną trzecią, a automatyczna linia operacyjna nie może działać z powodu niewystarczającego zaopatrzenia w gaz
4. Zastosowanie urządzeń do zmiękczania wody zmniejsza ryzyko wypadków spowodowanych osadzaniem się kamienia w kotłach, co stanowi ponad 20% całkowitej liczby wypadków kotłowych. Powoduje to nie tylko uszkodzenie sprzętu, ale także zagraża bezpieczeństwu osobistemu. A infrastruktura i koszty eksploatacji uzdatniania wody stanowią jedną czwartą wszystkich oszczędności kosztów.
Urządzenia do uzdatniania wody zmiękczonej, jak sama nazwa wskazuje, odnoszą się do urządzeń, które zmniejszają twardość wody. Usuwają one głównie jony wapnia i magnezu z wody. Mówiąc prościej, jest to urządzenie, które zmniejsza twardość wody. Jego główne funkcje obejmują usuwanie jonów wapnia i magnezu z wody, aktywację jakości wody, zabijanie bakterii i glonów oraz zapobieganie osadzaniu się kamienia. Urządzenia zmiękczające nie mogą zmniejszyć całkowitej zawartości soli w wodzie podczas procesu zmiękczania. Jest szeroko stosowany w systemach kotłów ciepłej wody, systemach wymiany ciepła, przemysłowych systemach chłodzenia, centralnych systemach klimatyzacji i innych systemach urządzeń wodnych.
Zasada działania: Ponieważ twardość wody jest głównie tworzona i wyrażana przez wapń i magnez, żywica do wymiany kationowej (zmiękczacz wody) jest ogólnie stosowana do zastępowania Ca2+ i Mg2+ (głównych składników tworzących kamień) w wodzie. Wraz ze wzrostem Ca2+ i Mg2+ w żywicy, skuteczność usuwania Ca2+ i Mg2+ stopniowo maleje.
Po tym, jak żywica zaabsorbuje pewną ilość jonów wapnia i magnezu, musi zostać zregenerowana. Proces regeneracji polega na płukaniu warstwy żywicy roztworem soli w zbiorniku solnym, zastępując jony twardości na żywicy. Żywica jest następnie odprowadzana ze zbiornika wraz z regeneracyjnym płynem odpadowym, a funkcja wymiany zmiękczającej żywicy zostaje przywrócona.
Ze względu na fakt, że twardość wody jest głównie tworzona przez wapń i magnez, zasada zmiękczania przez wymianę jonów sodu polega na przepuszczeniu wody surowej przez żywicę do wymiany kationowej typu sodowego, umożliwiając składnikom twardości Ca2+ i Mg2+ w wodzie wymianę z Na+ w żywicy, tym samym adsorbując Ca2+ i Mg2+ w wodzie i zmiękczając wodę.
Przebieg pracy obejmuje pięć procesów: produkcję wody, płukanie wsteczne, absorpcję soli (regenerację), powolne płukanie (wymianę) i szybkie płukanie. Wszystkie procesy różnych urządzeń do zmiękczania wody są bardzo podobne, ale mogą występować pewne dodatkowe procesy ze względu na różnice w rzeczywistych procesach lub potrzebach kontrolnych. Każde urządzenie do zmiękczania wody oparte na wymianie jonowej sodu jest opracowywane na podstawie tych pięciu procesów (wśród których w pełni automatyczne urządzenie do zmiękczania wody zwiększy proces ponownego wstrzykiwania solanki).
Płukanie wsteczne: Po pewnym czasie pracy urządzenie przechwyci dużą ilość zanieczyszczeń przyniesionych przez wodę surową na górnej części żywicy. Po usunięciu tych zanieczyszczeń żywica do wymiany jonowej może być w pełni odsłonięta, a efekt regeneracji może być zagwarantowany. Proces płukania wstecznego polega na tym, że woda jest wmywana od dołu żywicy i wypływa z góry, co może zmyć zanieczyszczenia przechwycone na górze. Proces ten trwa zazwyczaj około 5-15 minut.
Absorpcja soli (regeneracja): Proces wstrzykiwania solanki do zbiornika z żywicą. Tradycyjne urządzenia wykorzystują pompę solną do wstrzykiwania solanki, podczas gdy w pełni automatyczne urządzenia wykorzystują dedykowany wbudowany rozpylacz do zasysania solanki (o ile woda wlotowa ma określone ciśnienie). W praktycznej pracy efekt regeneracji solanki przepływającej przez żywicę z mniejszą prędkością jest lepszy niż po prostu moczenie żywicy w solance. Dlatego urządzenia do zmiękczania wody przyjmują metodę powolnego przepływu solanki przez żywicę w celu regeneracji, co trwa zazwyczaj około 30 minut
Powolne płukanie (wymiana): Po przepłynięciu solanki przez żywicę, proces powolnego płukania całej soli w żywicy wodą surową z tą samą prędkością przepływu nazywa się powolnym płukaniem. Ze względu na fakt, że duża liczba jonów wapnia i magnezu na grupach funkcyjnych jest nadal wymieniana przez jony sodu podczas tego procesu płukania, zgodnie z praktycznym doświadczeniem, proces ten jest głównym procesem regeneracji, dlatego wiele osób nazywa ten proces wymianą. Proces ten jest generalnie taki sam jak czas absorpcji soli, czyli około 30 minut.
Szybkie płukanie: Aby dokładnie zmyć resztki soli, należy użyć prędkości przepływu podobnej do rzeczywistej pracy, aby przepłukać żywicę wodą surową. Ostateczny odciek tego procesu powinien być miękką wodą, która spełnia normy. Zazwyczaj proces szybkiego płukania trwa 5-15 minut.
Wybierz różne urządzenia do uzdatniania wody zmiękczonej dla różnych zastosowań: 1. Zakres zastosowania urządzeń do zmiękczania wody: ① Ogrzewanie ① Uzupełnianie wody chłodzącej ③ Woda procesowa ④ Kocioł parowy ⑤ Topienie stali ⑥ Przemysł chemiczny i farmaceutyczny
2. Wymagany czas zużycia wody w systemie dla danego przemysłu obejmuje godzinowe zużycie wody, wartość średnią i wartość szczytową. Sprzęt można wybrać na podstawie czasu dostarczania wody. Jeśli ciągłe dostarczanie wody nie jest wymagane, można wybrać urządzenie z jednym zaworem i jednym zbiornikiem; Jeśli wymagane jest ciągłe dostarczanie wody, konieczne jest wybranie urządzenia do uzdatniania wody zmiękczonej z podwójnym złożem z centralnym sterowaniem lub podwójnym sterowaniem.
3. Twardość źródła wody jest taka sama jak w przypadku tego samego typu zmiękczacza wody. Jeśli jakość wody jest twardsza, cykl produkcji wody będzie nieuchronnie stosunkowo zmniejszony, co spowoduje mniejszą produkcję wody. Prowadzi to do częstej regeneracji urządzeń do zmiękczania wody, zmniejszając tym samym żywotność żywicy. W takim przypadku konieczne jest wybranie większego modelu zmiękczacza wody i zwiększenie objętości żywicy.
2、 Wybór urządzeń do zmiękczania wody ① Sterownik: podzielony na sterowanie automatyczne i sterowanie ręczne. Wybór marki może być importowany lub produkowany krajowo. ② Zbiornik żywicy: Materiał korpusu zbiornika urządzenia do zmiękczania wody jest podzielony na włókno szklane, stal węglową i stal nierdzewną. ③ Forma sterowania urządzeniem: Jednym z nich jest automatyczne przywracanie, gdy przygotowanie wody osiągnie ustawioną wartość, co nazywa się typem przepływu; Nadaje się do wszystkich urządzeń do uzdatniania wody zmiękczonej w systemach zaopatrzenia w wodę. Drugą metodą jest kontrola pomiaru regeneracji w oparciu o czas, co nazywa się typem czasu; Nadaje się do systemów zaopatrzenia w wodę ze stabilnym przepływem wody, najkrótszy cykl przywracania i regeneracji wynosi 24 godziny. ④ Kombinacja urządzeń: Pojedyncze sterowanie pojedynczym złożem: Zatrzymaj dostarczanie wody na 2 godziny w okresie przywracania lub kontynuuj dostarczanie wody surowej (obejście twardej wody). Pojedyncze sterowanie podwójnym złożem: naprzemienne dostarczanie wody, jedno w użyciu, a drugie jako zapasowe. Podwójne sterowanie podwójnym złożem: naprzemienne dostarczanie wody, jedno w użyciu, a drugie jako zapasowe. Podwójne sterowanie podwójnym złożem: jednoczesne dostarczanie wody, naprzemienna regeneracja. Wiele złóż kontrolnych: Trzy lub więcej zbiorników żywicy do zmiękczania wody jest używanych równolegle, odpowiednich dla dużych systemów zaopatrzenia w wodę. Może być szeroko stosowany do zmiękczania wody zasilającej kotły parowe, kotły na gorącą wodę, wymienniki, skraplacze wyparne, klimatyzatory, silniki z bezpośrednim spalaniem i inne systemy. Może być również stosowany do uzdatniania wody domowej w hotelach, restauracjach, biurowcach, apartamentach, domach i innych branżach, a także do uzdatniania wody zmiękczonej w przemyśle spożywczym, napojów, browarniczym, pralniczym, drukarskim i farbiarskim, chemicznym, farmaceutycznym i innych.
Wskaźniki techniczne: 1. Ciśnienie wlotowe: 0,2~0,5 MPa 2. Twardość wody surowej:<12mmol>8 mmol/L, specjalny projekt powinien być wykonany zgodnie z jakością wody w różnych regionach) 3. Twardość wody wylotowej:<0,03 mmol/L (spełniające wymagania Krajowego Standardu Jakości Wody dla Kotłów Niskociśnieniowych GB1576-2001); 4. Zawartość soli w wodzie surowej jest mniejsza niż 1500 mg/L, mętność jest mniejsza niż 5, a stężenie jonów żelaza jest mniejsze niż 0,3 mg/L. 5. Zasilanie:~220V, 50HZ. 6. Zużycie soli jest mniejsze niż 100 g/gram równoważnika (związane z twardością wody surowej); 7. Zużycie wody<2%; Główne specyfikacje techniczne dla w pełni automatycznego urządzenia do odsalania wody zmiękczonej z poborem mocy<50W: 1. "Technical specifications for construction and acceptance of electric power construction" 2. "Quality evaluation standards thermal 3. JB T74-94 conditions pipeline flanges" 4.Sandblasting rust removal should comply with GB8923 5, DL T5054-1996 design steam water pipelines in plants" 6.GB T18300-2001 automatic control sodium ion exchanger technical 7. 1576-2001 low pressure boiler quality 8. 5462-199industrial salt 9. T 13659-1992 001 * 7 strong acidic styrene cation exchange resin 10. 2932-1999 treatment equipment 11. 13384-1992 electromechanical General productpackaging
Klasyfikacja sprzętu obejmuje przemysłowe urządzenia do uzdatniania wody, urządzenia do uzdatniania wody pitnej, urządzenia do napełniania i akcesoria do uzdatniania wody.
Przemysłowe urządzenia do uzdatniania wody, wielkoskalowe urządzenia odwróconej osmozy dla elektrowni, urządzenia do wody ultrapure dla przemysłu, takiego jak medycyna i elektronika, urządzenia do wody czystej do nawadniania kwiatów i owoców, urządzenia dozujące, urządzenia do zmiękczania wody w kotłach;
Urządzenia do uzdatniania wody pitnej, urządzenia do wody oczyszczonej dla przemysłu spożywczego i napojów, urządzenia do wody oczyszczonej i mineralnej dla wodociągów, urządzenia do wody pitnej na wsi, urządzenia do bezpośredniego picia wody dla hoteli, szkół, agencji rządowych, stołówek itp.;
Urządzenia do napełniania: Linie napełniania dużych beczek i małych butelek, szczotki do beczek i maszyny do usuwania nakrętek;
Akcesoria do uzdatniania wody obejmują media filtracyjne, wkłady filtracyjne, pompy wspomagające, membrany odwróconej osmozy, obudowy membran, filtry precyzyjne, przepływomierze, manometry, generatory ozonu, sterylizatory ultrafioletowe, inhibitory kamienia itp.
