软化水处理设计计算书

软水站设计计算实例序号项目设计计算数据、公式备 注1进水水质条件阳离子 阴离子Na+K+= 0.84 mmol/L HCO3-= 2.94 mmol/L1/2Ca2+= 2.39 mmol/L 1/2SO42-=0.92 mmol/L1/2Mg2+= 1.23mmol/L Cl-= 0.54 mmol/L NO3-= 0.06 mmol/L总阳离子CR=4.46 mmol/L 总阴离子CA= 4.46 mmol/L总碱度Ao：2.94 mmol/L非碳酸盐硬度Hy：0.68 mmol/L总硬度Ho：3.62 mmol/L2系统选择进水强酸阴离子含量：CQ=Cl-+NO3-+1/2SO42-=0.54+0.06+0.92=1.52 mmol/L进水碱度与硬度的比例：Ao/Ho=2.94/3.62=0.81由于Ao/Ho0.5，CQ3 mmol/L故选用氢-钠并联离子交换系统3系统设计产水量设计供水量：=100 m3/h系统自用水率：=10%系统设计产水量：= =（1+10%）100 = 110 m3/h4水量分配比例通过氢离子交换器的水量：=（Ao-Ac）/（Ao+1/2SO42-+Cl-+NO3-） =（2.94-0.6）110/（2.94+0.92+0.54+0.06） =57.7 m3/h通过钠离子交换器的水量：=110-57.7=52.3 m3/hAc氢-钠出水混合后水中的残余碱度，取0.6 mmol/L5氢离子交换器选择强酸阳离子树脂工作交换容量：=900mmol/L再生剂耗量（HCl）：55 g/mol树脂层高度：选用2.0 m运行周期：=2.0900/（204.46）=20.2 h交换器总面积：=57.7/20=2.9 m2交换器直径：=4/3.14=3.7=1.9 m选用直径=2.0 m逆流再生氢离子交换器两台，一用一备实际运行流速：=57.7/3.14=18.4 m/h实际运行周期：=2.0900/（18.44.46）=22 h每台交换器装填湿强酸氢离子交换树脂的重量： =3.142.00.8=5 t0017强酸阳离子树脂工作交换容量取900运行流速：=2030 m/h，取20 m/h=1/43.14 =3.14 m2阳树脂湿视密度取0.8 t/m36氢离子交换器再生数据氢离子交换器每周期吸收阳离子总量：=57.7224.46=5662 mol/周再生剂耗量（HCl）：55 g/mol再生一次用100%HCl量：=555662/1000=311.41 kg换算成32%HCl量：=311.41/0.32=973kg=0.973 t换算成32%HCl体积：=0.973/1.159=0.84 m3故选择=1.0 m3酸计量箱一台换算成3%HCl再生剂体积：=311.4110-3/0.031.013=10.247 m3再生剂稀释水量：=10.247-0.84=9.4 m3小反洗流速：=10 m/h小反洗时间：=15 min小反洗耗水量：=3.14100.25=7.85 m3放水时间：=5 min进酸流速：=5 m/h进酸时间：=6010.247/（3.145） =39.2 min置换流速：=5 m/h置换耗水量：=0.52.03.14=3.14 m3置换时间：=603.14/（3.145）=12 min小正洗流速：=15 m/h小正洗时间：=10 min小正洗水耗：=3.14150.17=8 m3正洗流速：=15 m/h正洗水单耗：=3 m3/m3（R）正洗水耗量：=33.142.0=18.84 m3正洗时间：=6018.84/（3.1415）=25 min再生一次总耗水量： =9.4+7.85+3.14+8+18.84=47.23m3再生一次总耗时： =5+15+39.2+12+10+24=105.2 min=1.75 h1.15932%HCl密度1.0133%HCl密度置换水量为树脂体积的0.5倍7钠离子交换器选择=900 mol/m3（R）树脂层高：=2.0 m工作周期：=2.0900/（203.62）=24.86 h钠交换器总面积：=52.3/20=2.62 m2交换器台数：选择2台，其中1台运行，1台备用选2.0 m直径的无顶压法逆流再生交换器，实际面积=3.14 m2实际流速：=52.3/3.14=16.7 m/h每台交换器湿树脂重量：=3.142.00.8=5 t0017强酸阳离子树脂工作交换容量取900 mol/m3（R），树脂层高选2.0 m运行流速：=2030 m/h，取20 m/h阳树脂湿视密度取0.8 t/m38钠离子交换器再生数据每台交换器每周期吸收硬度总量:=52.324.863.62=4707 mol/周期取再生用盐酸量：90 g/mol每台交换器再生一次用盐量（100%）：=904707/1000=423.63 kg浓度为25%食盐溶液用量：=423.63/25%=1695 kg换算成25%浓度食盐溶液的体积：=/（1.1891000）=1695/1189=1.43 m3浓度为5%食盐溶液用量：=423.63/5%=8473 kg换算成5%浓度食盐溶液的体积：=/（1.0341000）8473/1034=8.2 m3稀释水量：=8.2-1.43=6.77 m3反洗流速：=10 m/h反洗时间：=5 min反洗耗水量：=3.14105/60=2.62 m3放水时间：=5 min进盐液流速：=5 m/h进盐液时间：=608.2/（3.145） =31.34 min置换流速：=5 m/h置换耗水量：=0.52.03.14=3.14 m3置换时间：=603.14/（3.145）=12 min小正洗流速：=15 m/h小正洗时间：=10 min小正洗耗水量：=3.141510/60=7.85 m3正洗水单耗：=5 m3/m3（R）正洗流速：=15 m/h正洗水耗量：=53.142.0=31.4 m3正洗时间：=6031.4/（3.1415）=40 min再生一次总耗水量： =2.62+6.77+3.14+7.85+31.4=52m3再生一次总耗时： =5+5+31.34+12+10+40=103.3 min=1.752h100%食盐溶液密度1.33 g