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供热锅炉水处理
由NordriDesign提供


总硬度(H) ——溶解于水中的钙、镁离子总量(mmol／L)
碳酸盐硬度(HT)——溶解于水中的钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐的含量
三、固定床钠离子交换设备及其运行
固定床离子交换
运行中离子交换剂层固定不动，原水由上而下不断地通过交换剂层，完成反应过程
四个步骤
交换(软化)、反洗、还原(再生)、正洗
按再生运行的方式分
逆流再生、顺流再生

交换时原水和再生时还原液都由上向下流动
（1）钠离子交换器结构
由交换器本体、进水装置、排水装置、再生液分配装置、排气管、反洗管、阀门等组成
常用规格有φ500、750、1000、1200、1500及2000；、2、
(2)顺流再生离子交换器运行
运行循环
交换
反洗
再生
正洗
进水装置—交换时，使进水分配均匀；反洗时，将积留的悬浮物和破碎树脂排出本体外
排水装置—交换时，均匀汇集软化水；反洗时，均匀配水
再生液分配装置——均匀喷洒。当直径＜500mm，不专设，将再生液通过进水装置分配到交换器内
2 逆流式再生
盐液流向和水软化流向相反——底部交换剂再生程度高
盐耗低——含反离子较多的盐液对上层失效程度大的交换剂仍能起到较好的再生作用，盐液充分利用
交换剂工作容量提高——上层交换剂先与硬度高的原水接触，能充分利用
出水残留硬度低——底部交换反应能持续进行
节水——废液量少而浓度低，小反洗和正洗水量少
乱层现象
中间排水装置；压实层；顶压；低流速
逆流再生离子交换的运行
软化
小反洗
排水
顶压
进再生液
逆流冲洗
小正洗
正洗
大反洗
四、钠离子交换系统
一般根据原水硬度选择离子交换级数
H<8mmol／L，采用单级钠离子交换系统
H >8mmol／L，宜采用双级钠离子交换系统
双级系统
第二级交换剂层高可较小，可采用较高流速，对交换剂的再生程度要求较高
节省盐量
例题
某厂锅炉房设置二台SHL10-／350型锅炉，凝结水回收率K＝30％，锅炉排污率P＝5％；原水总硬度H＝／l，查得，锅炉给水允许硬度H’＝／l
要求：选用钠离子软化设备，采用强酸阳离子交换树脂和顺流再生，计算交换器的运行数据
锅炉补给水应经软化处理。补给水量指给水量与合格的凝结水回收量之差，给水量包括蒸发量、排污量及设备和管道漏损
1m3交换剂能软化钙镁离子的摩尔数
固定式阳离子交换器的主要工艺计算
离子交换器的内径d(m)
Q——离子交换器的出力，m3/h
v——水通过交换器的空塔流速，m/h
离子交换器的运行延续时间T（一般≥8~12h）
V——离子交换器内装交换剂体积，m3
E——交换剂实际有效工作交换容量，mol/ m3
Q——软化水量，m3/h
H——进出离子交换器水中总硬度之差，mol/ m3
固定式阳离子交换器的主要工艺计算
再生一次用盐量（再生剂耗量）B(kg)
b——离子交换剂单位再生剂耗量， g / mol
离子交换
软化
反洗
再生
正洗
软化+小反洗+排水+顶压+进再生液+逆流冲洗+小正洗+正洗+大反洗
第三节 离子交换除碱
钠离子交换的缺点
只能使原水软化，而不能除去水中碱度
为保证锅水碱度，导致锅炉排污量增大
氢—钠、氨—钠及部分钠离子交换系统
软化水、降低碱度和含盐量
一、氢－钠离子交换原理及系统
、除碱原理
原水经氢离子交换剂进行离子交换的化学反应式为
失效后的离子交换剂，用1％～2％H2SO4或5％HCl作还原剂，使交换剂恢复成HR
氢离子交换后水质特点
HT转变成水和CO2，达到了除硬、除碱和降低盐分的目的。其除盐、除碱量与原水中HT的摩尔数相等
HFT转变为游离酸，产生的酸量与原水中的HFT的摩尔数相等
酸 性 水
－钠离子交换系统
通常与钠离子交换联合使用，使游离酸与经钠离子交换后产生的碱相互中和
除硬、除碱
三种系统
并联/串联/综合
（1）并联系统
运行关键
控制好原水水量分配比例
理论上，应使产生的酸和碱度完全中和
实际上，为避免混合后出现酸性水，～／l的残留碱度
水量分配计算
H>A
碱度 硬度
HT
HFT
负硬度
H>A
A
H- A
0
H=A
A
0
0
H<A
H
0
A-H
中和后水的残留碱度
水量分配计算
H=A
碱度 硬度
HT