公司動(dòng)態(tài)

關(guān)于軟水器的工藝與系統(tǒng)配置分析

2015-01-04 14:34:08

　　近來(lái)，各種國(guó)外進(jìn)口的全自動(dòng)軟水器越來(lái)越多地出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)水處理市場(chǎng)，品牌也在不斷增多，如何選擇一臺(tái)經(jīng)濟(jì)實(shí)用可靠的全自動(dòng)軟水器，是廣大用戶非常關(guān)心的問題，筆者曾發(fā)表過(guò)一篇介紹自動(dòng)軟水器的文章，重點(diǎn)從控制閥的結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)定性上對(duì)國(guó)外若干廠家的設(shè)備做了分析，本文擬再?gòu)牟煌墓に囋O(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置方面對(duì)進(jìn)口自動(dòng)軟水器作一分析介紹。
1　關(guān)于控制閥的再生工藝設(shè)計(jì)
我們知道，樹脂再生時(shí)，再生劑穿過(guò)樹脂的流向與工作時(shí)原水的流向相同的再生方式稱為順流再生，反之稱為逆流再生。逆流再生與順流再生比較有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　(1)再生鹽耗降低30%左右；
　　(2)再生效率高；
　　(3)出水水質(zhì)好；
　　(4)再生工作交換容量大。
　　因此逆流再生作為一個(gè)先進(jìn)合理的再生工藝，已成為離子交換技術(shù)領(lǐng)域不爭(zhēng)的事實(shí)。然而目前進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的幾個(gè)主要品牌，如Autotrol(阿圖祖)、Fleck(富來(lái)克)、Ecowater卻大都采用了順流再生工藝。這是為什么呢?根據(jù)我們多次與美國(guó)同行的交流及我們的考察分析，有這樣幾點(diǎn)原因：
　　(1)逆流再生要達(dá)到理想的效果必須使用軟化后的水配制再生液和清洗樹脂。因?yàn)槿绻褂煤杏捕入x子的原水，其中的Ca2+、Mg2+離子會(huì)被軟化罐*底層的樹脂截留吸附，而在運(yùn)行出水時(shí)Ca2+、Mg2+離子就會(huì)泄漏出來(lái)，導(dǎo)致出水水質(zhì)下降。但再生用軟水水源的切換控制是絕大多數(shù)多路閥自身無(wú)法解決的。目前，前述幾個(gè)廠家的設(shè)備若改為逆流再生，必須在軟化設(shè)備系統(tǒng)中設(shè)計(jì)安裝一套再生水源控制的裝置(參見圖1)，增加電動(dòng)閥再生泵、逆止閥及相應(yīng)的管路，并與多路閥的自動(dòng)控制組合在一起，大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜和控制的難度，當(dāng)然也增加了故障的幾率，并且，這個(gè)系統(tǒng)的配套設(shè)計(jì)與安裝必須由設(shè)備成套工程公司或用戶自己配合實(shí)現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用中存在相當(dāng)?shù)碾y度。

　(2)實(shí)現(xiàn)逆流再生理想效果的另一個(gè)關(guān)鍵是必須防止樹脂亂層。再生劑從罐底自下而上穿過(guò)樹脂層時(shí)，控制不好就會(huì)發(fā)生亂層而難以保證底部樹脂都是再生徹底的樹脂，出水的質(zhì)量也就難以保證，這是自動(dòng)控制閥廠家采用逆流工藝所要解決的難題。
　　(3)美國(guó)自動(dòng)軟水器設(shè)備控制的出水標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)不同，面向民用與商用的軟水器，大多控制在出水硬度≤1gpg(1格令/加侖，相當(dāng)于17.1ppm或0.342mmol/l)，面向工業(yè)用的軟水器出水硬度一般控制在5ppm(相當(dāng)于0.1mmol/l)。這樣的出水硬度，較之我國(guó)低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.03mmol/l，高出3～11倍，采用順流再生方式的出水水質(zhì)，通常都可達(dá)到這樣的程度，因此，采用逆流再生提高出水水質(zhì)的必要性，也就不是很大。
　　(4)美國(guó)軟水器對(duì)再生劑用量的設(shè)計(jì)普遍高于國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，鹽耗水平平均在140g/mmol左右，較高的達(dá)180g/mmol，而我國(guó)《工業(yè)用水軟化除鹽設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ109-87中要求的鹽耗水平應(yīng)在80～120g/mol范圍內(nèi)(逆流再生80～100g/mol，順流再生100～120g/mol)。
　　不過(guò)，值得一提的是美國(guó)康科公司(Kinetico)的水力自動(dòng)軟水器，采用了與上述幾個(gè)廠家完全不同的技術(shù)設(shè)計(jì)，利用獨(dú)特的水力自動(dòng)閥功能和雙罐系統(tǒng)，解決了其他軟水器難以實(shí)現(xiàn)的使用軟水再生及亂層的問題，因而比較成功地引入逆流再生工藝，鹽耗水平也得以相應(yīng)降低。
2　關(guān)于額定流量與配套樹脂罐直徑的關(guān)系
　　當(dāng)前市場(chǎng)上一些進(jìn)口自動(dòng)軟水器的工作流速達(dá)50～60m/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我國(guó)GBJ109-87中規(guī)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)20～30m/h。在相同處理流量下，設(shè)計(jì)工作流速越高，所需配罐直徑就越小，但工作流速過(guò)高會(huì)造成出水水質(zhì)下降，再生時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間不匹配等問題。我們查閱了許多相關(guān)的國(guó)外軟水器原文說(shuō)明書及與一些國(guó)外水處理界技術(shù)設(shè)計(jì)人員交流，了解到，國(guó)外軟水器的工作流速設(shè)計(jì)，的確有一個(gè)很寬的范圍，很多軟水器的工作流速超過(guò)30m/h甚至達(dá)60m/h，但卻都同時(shí)提出了相對(duì)應(yīng)的限制條件，一般至少提出下面幾個(gè)條件中一至二個(gè)條件限制：
　　(1)限于生活、民用軟化水；
　　(2)進(jìn)水硬度及出水水質(zhì)均有限定范圍，如在高流速下，進(jìn)水硬度不超過(guò)10gpg(10格令/加侖，約合170ppm或3.43mmol/l)；出水允許硬度≤5ppm(0.1mmol/l)；
　　(3)限于瞬時(shí)可達(dá)的工作流速，而非連續(xù)出水流速；
　　(4)高工作流速相應(yīng)于高鹽耗再生條件。
　　然而這些限制條件，在許多經(jīng)銷進(jìn)口軟水器的設(shè)備商印制的中文說(shuō)明書中卻沒有出現(xiàn)。這一點(diǎn)提請(qǐng)廣大用戶及水處理界設(shè)計(jì)、管理方面給以充分注意。為給用戶選擇合理配置的軟水器提供一個(gè)簡(jiǎn)明直接的參考，下面列出正常工作流速下，常用規(guī)格的樹脂罐所對(duì)應(yīng)的合理的產(chǎn)水量范圍：

樹脂罐直徑 (mm)	正常產(chǎn)水量 (m3/h)	樹脂罐直徑 (mm)	正常產(chǎn)水量 (m3/h)
200	0.6～0.9	750	9～13
300	1.4～2.1	900	13～20
400	2.5～4.0	1000	16～24
500	4.0～6.0	1200	23～35
600	6.0～8.5	1500	35～50