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三塔流动床工作原理

     三塔式及四塔式流动床是一种新型离子交换设备系统。是软水处理离子交换设备的一次技术革命,它突破了传统的固定床、浮动床等离子交换设备停床再生、清洗的工艺过程,大大简化了软水处理的生产操作管理,并在各行各业软水处理中得到迅速应运用。

 

一、设备组成

    三塔式流动床软水设备系统由交换塔、再生塔、清洗塔、溶盐器、循环泵、喷射器等组成。它是利用钠阳离子交换树脂去除水中钙镁离子,降低原水硬度,以达到软化硬水的目的,避免碳酸盐在管道、容器、锅炉产生结垢现象。它的主要特点是不需要停床再生和清洗,可以不间断地连续供水,适应当前大多数单位不停机生产的需要。所谓四塔是在三塔式流动床的基础上增加一个交换塔形成四塔式流动床,其特点是原水经二级离子交换,即树脂经二级交换塔重复利用,从而提高树脂利用率,保证出水水质,出水残余硬度:≤0.0025mmol/L(毫摩尔每升)。

 

二、流动床的技术参数

·运行流速:20-30m3

·原水硬度:≤2.5mmol/L

·出水硬度:≤0.015mmol/L

·再生剂(NaCl)耗量:76g/mol

·进水水质要求:悬浮物≤5mg/L、活性氯≤0.3mg/L、含铁量≤0.3mg/

 

三、三塔式流动床技术原理

    1、离子交换

    在交换塔内,树脂与原水相遇时,水中的钙(Ca2+)、镁(Mg2+)等离子与树脂(NaR)进行反应,去除水中的钙镁盐类,使硬水变为软水,其反应过程为:Ca2++ 2NaR→Ca R2+ 2Na+Mg2++ 2NaR→Mg R2+ 2Na+实际生产中,原水从交换塔下部进入,树脂从交换塔上部落下,树脂与原水反向交流,进行离子交换,原水逐渐软化,变成合格的软水,从塔上部经出水管输出,流入软水储槽送给使用设备。一般情况下,采用一级钠离子交换(即三塔式流动床),出水残余硬度≤0.015mmol/L。

    2、树脂再生与原水交换后的树脂恢复成为饱和树脂,饱和树脂在一定的动力作用下送入再生塔,在再生塔内与再生剂盐水进行置换反应,恢复交换能力。实际系统中,当树脂从交换塔上部下落、充分吸附水中的钙镁离子、到达塔下部时达到饱和,这时,树脂在设备位差压力和管道的引流下被送到再生塔上部,与塔下逆向上升的再生剂进行交流置换,还原成新生树脂。

    3、树脂清洗

    经过再生的树脂恢复交换能力后,同样在一定的动力作用下送入清洗塔,用软水清洗掉再生剂,再通过喷射器将树脂送回交换塔继续使用。具体过程:由再生塔吸送过来的新生树脂,由清洗塔上部进入塔内,由分水缸压出的软水由清洗塔下部向上流动,与新生树脂交流洗涤,直到树脂落入塔底部完成清洗;这时,一路从分水缸引出的软化水经过喷射器,产生足够的吸送作用,将清洗塔底的树脂输送到交换塔上部,进入交换循环。

    连续生产循环

(1)、再生剂准备:将再生用盐放入熔盐池盐仓,化盐水经循环泵打入高位槽,再经水管落入盐仓,通过反复循环达到饱和,由位差送入再生塔。

(2)、树脂交换再生:树脂在交换塔内从上向下沉降并完成交换过程,再通过吸送管的作用,先进入再生塔恢复交换能力,后进入清洗塔清洗脱盐,再通过喷射器打入交换塔上部接续交换循环。

(3)、软水产出:在系统中加入离子交换树脂和再生用盐后,接通原水管及软水泵电源,原水从交换塔下部进入,树脂从交换塔上部落下。在塔内,树脂与原水进行交换,逐渐软化,合格软水从塔上部经软水管输出,供生产使用。一般情况下,采用一级钠离子交换(即三塔式流动床),出水残硬余度0.015 mg/L。如需较高品质软水,请选用二级纳离子交换(四塔式流动床),经过四塔式流动床处理后的软水残余硬度0.0025毫摩尔/升。

 

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