7章水的软化.ppt

1、水处理工程(1)产业水处理部分，主要内容物的软化咸水淡化和海水淡化水的冷却循环冷却水水质处理，空气、水、流出、软化的目的和方法水的药剂软化法离子交换基本原理离子交换软化方法和系统，第7章水的软化，7.1软化的目的和方法，生产水锅炉数，经度：碳酸盐硬度临时经度非碳酸盐硬度永久硬度。锅炉分类及处理要求：低压锅炉6.0 MPa脱盐处理，处理方法：药剂软化容积原理离子交换软化离子交换反应，7.2水的药剂软化法，石灰软化可以去除碳酸盐硬度。碳酸盐硬度石灰-苏打软化石灰可以降低碳酸盐硬度苏打，降低非碳酸盐硬度石灰-石膏软化，降低与碳酸盐硬度相对应的碱度，降低钠盐度，软化石灰。主要降低碳酸盐硬度和碱度，可以

2、去除Fe2，Si4出水。剩余硬度为0.250.5mmol/L剩余碱度为0.81.2mmol/L去除硅化物3035%铁残留约0.1mg/L有机物去除25%，21.2水药剂软化硬度碱度合适的水去除硬度，去除碱度，与Na2CO3相关的反应caso 4 Na2 co 3 co 3 用NaHPO4等药剂在炉子内处理：确定3CA(HCO 3)2 6 nao H3 CaCO 3 3 3 Na2 CO3 6 H2O 3 CaCO 3 2 na3 PO4 CA3(PO4)2 3 Na2 CO3，21.2水的药剂软化法、曹征、软化处理剂剂量总硬度为6 meq/L。其中钙硬度为4 meq/L，镁硬度为2MEQ/L。

3、总碱度为5 meq/L。试验处理方法和药剂量。21.2水药剂软化法，GO2，7.3离子交换基本原理，离子交换树脂的性质离子交换平衡离子交换速度树脂层离子交换过程，凝胶型大孔形等孔，离子交换作用数与水中的离子结合，通过向水中释放其他离子的物质。离子交换剂有离子交换物质。磺化煤的自然、化学稳定性、机械强度差，一般更换能力低。离子交换裴秀智人工合成，按分类结构特性组织种类分类的活性基团*，苯乙烯酚基丙烯酸，江珊，弱酸性阳离子交换裴秀智强碱，弱碱型负离子更换树脂，21.3离子交换基本原理，-COOH，-SO3H，用途强酸，弱酸性阳离子交换树脂软化离子交换实际不溶性电解质，21.3离子交换基本原理，离子

4、交换树脂的性质，物理性质外观粒度交集也表示水分含量可溶性湿时密度：裴秀智膨胀后质量与累计体积的比率。 湿时密度湿树脂的质量/裴秀智累积体积(g/mL)耐磨性，21.3离子交换基本原理，化学性质酸碱性(有效pH值范围)可选更换容量：更换容量定量表示裴秀智更换能力的大小。可分为总更换容量和工作更换容量。前者是指一定数量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总量，后者是指树脂在给定条件下实际可用的交换能力。热稳定性、离子交换平衡、21.3离子交换基本原理、离子交换反应根据等效规律等，交换反应为质量作用法可逆反应、2RNa CaCl2 R2Ca 2NaCl、软化、再生、水的软化反应静态时，迅速平衡，只软

5、化部分水。如果反应动态，生成的NaCl牙齿将及时弹出，反应向右进行。如果裴秀智再生树脂坏了，就还原树脂的Ca2，Mg2，用新的半离子代替。质量作用定律，离子交换选择系数K值表达式：generic，溶液中Ca2 /Na 2不大的情况下：K1:R2Ca RNA 2表示树脂对Ca2亲和力的Na亲和力反应向右，K值意义，21.3离子交换基本原理，3，K值可定量反映树脂对任何离子的优先选择性。离子交换选择系数k，一般，原子价高，选择性高。东价离子、原子序数、水合半径较小者优先。强酸阳离子：Fe3 Al3 Ca2 Mg2 K Na H Li，弱酸阳离子：H Fe3 Al3 Ca2 Mg2 K Na Li，

6、常温，低浓度，树脂对共同离子的选择顺序，化学平衡和K值的应用，1，在一定条件下离子交换树脂的极端工作更换容量估计2，已知再生剂3.再生也在已知条件下估计水中某些离子的泄漏量。21.3离子交换基本原理，高浓度时浓度大小裴秀智选择的主要因素：1，离子浓度不大，离子的K值在半离子前。软化2，离子浓度大，对树脂的亲和力小，但可以将大量离子扩散到裴秀智交联网，取代半离子。再生3，离子浓度大，对树脂的亲和力大。RH NaCl RNa HCl 4等变形，离子浓度低，对树脂的亲和力低。很难交换：如果用低浓度NaCl再生饱和的R2Ca树脂，再生就不好了。21.3离子交换基本原理，离子交换速度，离子交换速度更换力

7、学问题。离子交换过程：21.3离子交换基本原理，离子在溶液中扩散到颗粒表面，通过水膜离子在气孔内移动李东海交换点离子交换反应交换离子在颗粒表面，通过水膜在溶液中瞬间扩散到溶液中，水在裴秀智粒子之间继续，扩散作用快，不影响更换速度。膜扩散离子交换速度取决于扩散速度通道扩散膜和交联结构对离子扩散的影响。离子交换反应速度是由膜扩散或通道扩散控制的主要差异。溶液浓度扩散的驱动力浓度变化离子浓度0.1米膜扩散速度快，通道扩散是控制因素。再生离子浓度0.003M以下膜扩散速度慢，是控制因素。软化液膜扩散速度与流速相关，水膜厚度为1/V水。协方差扩散速度与流速无关。裴秀智离子交换直径通道扩散的速度1/d2膜

8、扩散的离子交换速度1/d相交度对通道扩散的影响更为明显。21.3离子交换基本原理，树脂层离子交换过程，裴秀智饱和度，21.3离子交换基本原理，交换台形成K1交换台形成软化K1无交换台形成再生交换台形成下的交换台宽度影响因素Ca2泄漏，树脂层更换过程，21.3离子交换基本原理，牛，裴秀智性能，开关结构，工作条件等。k值越大，交换频带宽度越大吗？d越小，交换台越宽吗？裴秀智性能和交换机结构的交叉度越高，交换机台的宽度就越大吗？流动离子供给速度取决于处理水的离子浓度离子交换速度，通过气道扩散或膜扩散，交换带宽度V0.50.8离子浓度离子浓度离子供给速度快速交换带宽导致膜双面浓度大幅下降，膜扩散快速交

9、换带狭窄再生程度与剩余硬度有关。、影响交换台宽度的因素，小、大、21.3离子交换基本原理，7.4离子交换软化方法和系统，离子交换软化法离子交换软化装置离子交换软化系统选择再生配件CO2机，离子交换软化法，钠离子交换氢离子交换法氢钠离子交换方法，钠离子交换软化法，水下Ca2，负离子成分变化，经过再生，软化过程后，树脂不能满足Ca2，Mg2型裴秀智，再生，恢复力：RNa在软化的同时碱度下降的要求。8-10% NaCl溶液再生，锅炉中腐蚀金属、金属加成、氢离子交换脱碱软化法，交换的H和水中的原始负离子结合，不单独使用碳酸盐硬度的H2CO3分解去除脱碱的两种茄子连接方法：并行和连接，氢钠离子交换法，C

10、O2脱除器脱碱，软化RH裴秀智出水需要安装大量CO2、腐蚀金属设备和管道，因此需要安装二氧化碳去除器。连接时，最好在RNa裴秀智后RH裴秀智前安装二氧化碳去除器。在H-Na系列软化系统中，当大量玻璃碳酸通过RNa树脂时，RNa H2CO3=RH NaHCO3的反应发生，再现碱度。当水的H值较低时，水中的H2CO3不稳定，H HCO3-=H2CO3=CO3 H2O有利于平衡向右进行H2CO3分解。RH出水呈酸性，为上述反应向右创造条件，因此连接时，最好在RNa裴秀智后RH裴秀智前安装二氧化碳去除器。3塔(软化、再生、洗涤)双塔(软化、再生洗涤)，裴秀智无损(软化、再生)，离子交换软化装置出水的剩

11、余硬度高。工作效率低。应用：原水硬度低，规模设备小。下游再生固定床，再生液首先达到饱和低的底部树脂，然后经过中上层，充分利用再生液，再生剂浓度低(1%)，用量减少(20%以上)，使底部完全再生。业务更换容量增加。软化时，地板树脂层有充分的交换，流出水质升高。适合处理高硬度水。逆流再生固定层、逆流还原泄漏的解释、优点、RH更换Na为例：再生后最大值、水中阳离子总浓度、再生后最小值、特定情况下C0和K值，因此Na最小。结构特征，原水向下游，再生液向上流动；气顶压力法：30-50kPa压缩空气，再生流速5m/h，无序层水塔压力法：50kPa压力数的顶部；中间排水装置：再生废液排放和水清洗；脂肪层：1

12、5厘米厚，比树脂比重轻，压缩空气均匀排出，有过滤作用。无静水压：增加中间排水设备的孔面积，使孔流速低于0.1-0.2m/s，脂肪层20 cm，流速为7m/h。结构简单。图，逆流再生作业，清洁脂肪层，正常压力，定影，多次循环运行后一次大半洗涤，单位体积收支消耗的纯再生量与Eop比(mol/mol)，固定层软化装置计算，GO3，选择离子交换软化系统；处理后水质：去除硬度，但碱度不变。蒸发时，有Na盐渣。由于h草酸，没有单独使用离子交换。H离子交换径流水质变化：强酸树脂对水中离子的选择顺序：Ca2 Mg2 Na H水流通过RH后径流离子出现的顺序为H，Na，Mg2，Ca2，原水整体阳离子和H更换，Na泄漏，H杨怡减少。B点后RNa树脂的软化过程，裴秀智中Na被Ca2，Mg2交换。水下Na含量与水下Cl-，SO4 2-相似时，径流酸度=0。之后，水呈碱性。c点后，水中发生Ca 2泄漏。脱盐将Na泄漏