各種軟化水處理方法比較2017.08.17

1、常用的軟化水處理工藝方法解析據(jù)了解,一般循環(huán)系統(tǒng)每增加1.33mm水垢,其能耗增加17%.所以,為了維持效益,節(jié)約本錢,軟水系統(tǒng)是循環(huán)系統(tǒng)里重要的組成局部.現(xiàn)就當(dāng)下常用的軟化水處理工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要分析.一、軟化水處理方法分類及原理常見的軟化水處理方式有以下幾種：(1)離子交換法：采用特定的陽(yáng)離子交換樹脂,以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來(lái),由于鈉鹽的溶解度很高,所以就預(yù)防了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況.這種方法是目前最常用的標(biāo)準(zhǔn)方式.主要優(yōu)點(diǎn)是：效果穩(wěn)定準(zhǔn)確,工藝成熟.可以將硬度降至0.采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器(由于采用的多為鈉離子交換樹脂,所以也多稱為“鈉離子交換器).(

2、2)膜別離法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度.這種方法的特點(diǎn)是：效果明顯而穩(wěn)定,處理后的水適用圍廣；但是對(duì)進(jìn)水壓力有較高要求,設(shè)備投資、運(yùn)行本錢都較高.一般較少用于專門的軟化處理.(3)石灰法：向水中參加石灰,主要是用于處理大流量的高硬水,只能將硬度降到一定的圍.(4)加藥法：向水中參加專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性,從而使水垢不能析出、沉積.目前工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多.這種方法的特點(diǎn)是：一次性投入較少,適應(yīng)性廣；但水量軟大時(shí)運(yùn)行本錢偏高,由于參加了化學(xué)物質(zhì),所以水的應(yīng)用受到很大限制,一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品

3、加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面.在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用.由于加藥法只是從化學(xué)原理上阻止水垢的生成,并沒有降低水的硬度,所以一般不歸入軟化方法中,而是稱為阻垢.5電磁法：采用在水中加上一定的電場(chǎng)或磁場(chǎng)來(lái)改變離子的特性,從而改變碳酸鈣碳酸鎂沉積的速度及沉積時(shí)的物理特性來(lái)阻止硬水垢的形成.其特點(diǎn)是：設(shè)備投資小,安裝方便,運(yùn)行費(fèi)用低；但是效果不夠穩(wěn)定性,沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn),而且由于主要功能僅是影響一定圍的水垢的物理性能,所以處理后的水的使用時(shí)間、距離都有一定局限.多用于商業(yè)如中央空調(diào)等循環(huán)冷卻水的處理,不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補(bǔ)給水的處理同時(shí)由于該種設(shè)備的機(jī)理并未得到真正的理論證實(shí).另外,此種方法與加藥法類似也

4、是阻止水垢的生成,而不是降低硬度,所以一般不應(yīng)歸入軟化方式中,而是應(yīng)該稱為防垢或阻垢.小型熱水鍋爐、換熱器等應(yīng)用中,多采用加藥法.商業(yè)領(lǐng)域的中央空調(diào)及工業(yè)上溫度較低最高溫度在60度左右的冷卻循環(huán)水,多采用電磁法進(jìn)行全流量處理,即對(duì)所有循環(huán)水進(jìn)行處理,同時(shí)多數(shù)情況下配合補(bǔ)充水采用離子交換法處理或循環(huán)水采用加藥方法以保證效果.二、離子交換法與鍋爐水加藥處理法簡(jiǎn)單分析2.1 鍋爐水加藥處理法(一)原理鍋爐水加藥處理法,就是通過(guò)向鍋爐給水加一定數(shù)量的軟水劑也稱除垢劑,阻垢劑.使鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)變成水渣,然后通過(guò)排污將其從鍋排出,從而到達(dá)減緩水垢結(jié)成的目的.(二)使用特點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單,投資少,操作方便

5、,易治理,如使用得當(dāng),可到達(dá)較好的防垢效果.另外,鍋加藥處理法相對(duì)于鍋外離子交換法而言,可節(jié)約大量用水,且對(duì)自然水,環(huán)境污染小,這點(diǎn)對(duì)水資源日趨緊的地區(qū)來(lái)說(shuō),意義很大.鍋爐排污要求嚴(yán)格,排污水量和熱損失相對(duì)較大；且影響防垢效果的因素較多,一般不易到達(dá)鍋爐無(wú)垢運(yùn)行,所以通常只適用于小型鍋爐.(三)缺乏之處(1)必須對(duì)癥下藥：即一定要做到什么樣的水質(zhì),選擇什么樣的藥劑.(2)必須量水投藥：按上水的數(shù)量和質(zhì)量,投加一定數(shù)量的藥劑,切不可多投或少投.(3)必須科學(xué)排污：一定要根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的排污.(4)必須嚴(yán)格監(jiān)督：一定要嚴(yán)格地監(jiān)督鍋水的品質(zhì),以指導(dǎo)加藥和排污作業(yè)聯(lián)曾建議在1.5MPa以下的鍋爐

6、,都可以采用加藥處理法,但其前提條件是：沒有水冷壁管；在運(yùn)行中能保證可靠地排除鍋形成的水渣,而不會(huì)影響運(yùn)行平安；使用單位對(duì)鍋爐蒸汽質(zhì)量要求的不高等.鍋爐進(jìn)水加藥處理時(shí)限制給水總硬度w3.5毫克當(dāng)量開.這要求鍋爐需定期清洗,保證熱強(qiáng)度最大的受熱面上每年可結(jié)水垢厚度不超過(guò)0.5毫米.如果給水硬度再大,鍋爐的平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就較難保證了.四使用圍：根據(jù)GB1576n2001?工業(yè)鍋爐水質(zhì)?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：額定蒸發(fā)量小于等于2t/h,且額定蒸汽壓力小于1.0mpa的蒸汽鍋爐；對(duì)汽、水品質(zhì)無(wú)特殊要求的汽水兩用鍋爐；額定功率小于等于4.2MW非管架式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐,可采用鍋加藥處理.應(yīng)注意的是,單位水

7、容積越小的鍋爐,在局部形成水垢的危險(xiǎn)性越大,尤其是燃油燃?xì)獾腻仩t,有時(shí)只有少量的沉積物就會(huì)對(duì)鍋爐正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響.實(shí)踐證實(shí),水容積較小的鍋爐,即使其額定蒸發(fā)量較小,也不宜采用單純的鍋加藥處理,而必須采用給水軟化處理再加適當(dāng)?shù)募铀幯a(bǔ)充處理.2.2 鍋爐水采用軟化水裝置供水一般為離子交換法限定的給水硬度可達(dá)0.03毫克當(dāng)量開,在鍋爐定期清洗的情況下,能保證熱強(qiáng)度最大受熱面上每年積垢不超過(guò)0.1毫米,就國(guó)產(chǎn)離子交換樹脂和軟化設(shè)備來(lái)講,也完全能夠滿足這一要求,但國(guó)產(chǎn)設(shè)備對(duì)設(shè)備操作人員的要求比擬高,如果操作不當(dāng),或用水波動(dòng)大時(shí)及不容易到達(dá)這一指標(biāo).一原理鍋爐軟化水處理設(shè)備工作原理：水的硬度主要是由

8、其中的陽(yáng)離子鈣Ca2+、鎂Mg2+離子構(gòu)成的.當(dāng)含有硬度離子的原水通過(guò)交換器樹脂層時(shí),水中的鈣、鎂離子與樹脂的鈉離子發(fā)生置換,樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中,這樣從交換器流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水.隨著交換過(guò)程的不斷進(jìn)行,樹脂中Na+全部被置出來(lái)后就失去了交換功能,此時(shí)必須使用NaCl溶液對(duì)樹脂進(jìn)行再生,將樹脂吸附的Ca2+、Mg2+置換下來(lái),樹脂重新吸附了鈉離子,恢復(fù)了軟化交換水平.二缺點(diǎn)1 .會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的再生廢液；2.周期較長(zhǎng)；3.耗鹽量大；4.有機(jī)物的存在會(huì)污染離子交換樹脂；5排出大量含鹽廢水易引起管道腐蝕.止匕外,對(duì)于溶液中存在多種離子時(shí),需要針對(duì)不同的目的離子選用不同的

9、樹脂,普遍適用性差.三優(yōu)點(diǎn)1自動(dòng)化程度高；2工作交換容量大,鹽耗低；3耗電量低；4結(jié)構(gòu)合理,安裝方便；5性能可靠,運(yùn)行穩(wěn)定.三、的賽兒水垢防控機(jī)組簡(jiǎn)介水垢防控機(jī)組簡(jiǎn)介：水垢防控機(jī)組是英菲尼迪水處理科技針對(duì)熱水系統(tǒng)的結(jié)垢問題而開發(fā)的專利產(chǎn)品ZL7.X,該產(chǎn)品通過(guò)精確投加水質(zhì)阻垢劑,可以徹底消除工業(yè)熱水管道生、熱交換設(shè)備或生活熱水的結(jié)垢現(xiàn)象.系統(tǒng)組成：水質(zhì)阻垢緩蝕機(jī)組共由五局部組成.即流量檢測(cè)系統(tǒng),信息處理系統(tǒng),水處理劑投加系統(tǒng)、渦旋式混合反響系統(tǒng)和電控系統(tǒng).工作流程；脈沖流量計(jì)檢測(cè)管路中的水流速度,同時(shí)以脈沖信號(hào)的形式傳輸給信息整合處理器,信息處理器將不斷變化的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)量毫安信號(hào)并傳送給

10、計(jì)量投加單元,計(jì)量投加單元對(duì)投加速度進(jìn)行等比例調(diào)節(jié),從而將水處理劑準(zhǔn)確的添加至管路中.管路中的流水與參加的藥劑在混合反響器中充分混合并催化,從而使設(shè)備到達(dá)阻垢、除銹,預(yù)防沉積的作用.截止到目前為止,從網(wǎng)上查得信息得知,通過(guò)將軟水處理器用水垢防控機(jī)組代替的進(jìn)行軟水處理的廠家,目前只有的賽兒一家.四、幾種軟水處理方法比擬4.1鍋爐加藥水處理方法比擬以下三家公司,中科新遠(yuǎn)環(huán)境工程,中天恒遠(yuǎn)環(huán)保設(shè)備和艾克水處理采用的軟水方式是：自來(lái)水經(jīng)過(guò)鈉離子交換設(shè)備初步軟化后,再進(jìn)行加藥阻垢,從而到達(dá)軟水目的.以3MW,循環(huán)水2.4t/h鍋爐為例,其初期投資及運(yùn)行本錢如下表所示.表4.1普通型水處理比擬自動(dòng)限制設(shè)備

11、手動(dòng)限制設(shè)備成每日電耗每日藥劑使用廠家本錢兀本元元情況元中天恒遠(yuǎn)環(huán)保設(shè)備1300040000.09531.68艾克水處理300020001.2776.8中科新遠(yuǎn)環(huán)境工程450015001.27廠家未提供4,2離子交換機(jī)組與水垢防控機(jī)組軟水處理比擬常規(guī)水處理裝置,每處理1t水需要1至3公斤的工業(yè)鹽,同時(shí)需要排放5%至10%的廢水；的賽兒水垢防控機(jī)組每處理1t水需要藥劑12g-40g熱力站系統(tǒng)為40g,生活熱水系統(tǒng)為12g,無(wú)廢水和鹽排放,并將水處理到國(guó)家規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn).的賽兒機(jī)組占地小,長(zhǎng)X高X厚=1.3X1,4X0.75,其最大機(jī)組寬為1.34血采用不間斷補(bǔ)水方式,水箱可以減小,甚至取消.其運(yùn)行本錢低,耗電量為每小時(shí)10余W.據(jù)廠家介紹,的賽兒機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用比常規(guī)水處理機(jī)組節(jié)約40%,初投資比常規(guī)水處理機(jī)組高20%或根本相同左右.其具體比擬如下表所示.表4,2離子交換法與水垢防控機(jī)組比擬離子交換器水垢防控機(jī)組工作條件0.2Mpa三進(jìn)水壓力三0.6Mpa無(wú)廢水排放率510%無(wú)故障率30%1%占地面積占地回積較大占地回積較小設(shè)備投資出水量6t/h以下具有價(jià)格優(yōu)出水量6t/h以上具有價(jià)格優(yōu)勢(shì).勢(shì).自動(dòng)化程度80%100%水垢限制率生90%受水壓水量影響大生97%不受進(jìn)水條件影響運(yùn)行費(fèi)用比擬水硬度在8mmol/L以下