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1、全自动软水器设计指导手册目录一、 总述 .11. 锅炉水处理监督管理规则 .12. 离子交换树脂内部结构 .13. 钠离子交换软化原理及特性: .24. 水质分析测试内容 .2PH 值(Potential of Hydrogen) .2 总溶解固体(TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS) .2 铁含量(IRON) .2 锰 .3 硬度值(HARDNESS) .3 碱度 .3 克分子(mol) .3 当量 .4 克当量 .4 硬度单位 .4 我国江河湖泊水质组成 .6二、 全自动软水器 .6三、 影响软水器交换容量的因素 .81. 流速(gpm/ft，m/h) .82. 水与树
2、脂的接触时间：（gpm/ft3） .83. 树脂层的高度 .94. 进水含盐量 .105. 温度 .126. 再生剂质量(NaCl) .127. 再生液流量 .138. 再生液浓度 .149. 再生剂用量 .1510. 树脂 .15四、 自动软水器设计 .151. 软水器设备应遵循的标准 .152. 全自动软水器主要参数计算 .161) 反洗流速的计算: .162) 系统压降计算 .163. 软水器设计计算步骤 .16计算示例 .18软化水系统设计手册1一、 总述1. 锅炉水处理监督管理规则第三条 锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设
3、计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。第九条 锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。第十条 生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。第十一条 未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。第十四条 锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样(总图、管道系统图等);2.设计计算书;3.产品质量证明书;4.设备安装、使用说明书;5.注册登记证书复印件。第三十六条 对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察
4、机构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格(对持证的单位和个人) 的处理。2. 离子交换树脂内部结构离子交换树脂的内部结构可以分为三个部分：1) 高分子骨架 由交联的高分子聚合物组成，如交联的聚苯烯、聚丙烯酸等；2) 离子交换基团 它连在高分子骨架上，带有可交换的离子 (称为反离子)的离子官能团如-SO 3Na、-COOH、-N(CH 3)3Cl等，或带有极性的非离子型官能团如-N(CH 3)2、-N(CH 3)H 等；3) 孔 它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔 (凝胶孔) 和高分子结构之间的孔(毛细孔)。离子交换树脂的内部结构如下图中的左图所示，离子交换基团的结
5、构如下图的右图所示。软化水系统设计手册2顺流再生：交换流速 20-30m/h，反洗流速 1215m/h，吸盐流速 4-6m/h（逆 1.4-2m/h）3. 钠离子交换软化原理及特性:钠离子交换软化处理的原理是：原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成份 Ca2+、Mg 2+与树脂中的 Na+相交换从而吸附水中的 Ca2+、Mg 2+使水得到软化。如以 Raa 代表钠型树脂，其交换、再生过程如下：2RNa+Ca2+ =R2Ca+2Na+ R 2Ca+2NaCl =2RNa+CaCl2除去水中的硬度，碱度不变，TDS 变化不大，氯根有所增加4. 水质分析测试内容主要包括: PH ，TDS，总硬度
6、和铁含量及类型PH 值 (Potential of Hydrogen)PH 是氢离子浓度的负对数，表示溶液是酸性还是碱性。PH 以 0 到 14的尺标度量，以 7.0 为中点或中和点。PH 值尺标0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸性 中性 碱性观察上面坐标，我们可得出结论:6.0 比中性仅“酸性略强”，但考虑到上面的科学定义，PH 每下降一个整数，溶液的酸度增加 10 倍。因此 PH4.0 的酸性是 PH7.0 的 1000 倍;反之，PH10.0 的碱性是 PH7.0 的 1000 倍。 总溶解固体(TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS)
7、溶解于水中的所有矿物质总体称作总溶解固体(TDS)。TDS 可通过加各种阳离子或各种阴离子求得(阳离子和阴离子配对数)。例如:钙=21GPG(359.1mg/l) 氯=16GPG(237.6mg/l)镁=9GPG(153.9mg/l) 硫酸根=4GPG(68.4mg/l)钠=13GPG(222.3mg/l) 碳酸根=23GPG(393.3mg/l)总阳离子=43GPG(735.3mg/l) 总阴离子=43GPG(735.3mg/l)总溶解固体(TDS)=43GPG(735.3mg/l)注意：TDS，总阳离子数和总阴离子数必须相等。溶解固体总量的 90%以上是以下六种矿物质：阳离子：Ca 2+，
8、Mg 2+，Na + 阴离子：Cl -，SO 42-，CO 3-注：Ca 2+和 Mg2+是两种硬性矿物质的主要离子。 GPG-格令/ 加仑 铁含量(IRON) 铁约占地壳的 5%，也是最常见的水问题之一。当铁暴露于空气、氯气中或受热时，从相对无害的二价状态转变到令人讨厌的三价状态：FeO+2H 2CO3Fe(HCO 3)2+H2O4Fe(HCO3)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3+8CO2当铁与某些嗜铁细菌一起存在时，问题变得更为严重，细菌消耗铁以维持生命，最终死亡，留下淤渣可堵塞水管和阀门。三种主要嗜铁细菌：Gallionella (盖氏铁柄杆菌属 )软化水系统设计手册3Crenoth
9、rix (铁细菌属)Leptothrix (汗毛菌属) 锰锰是一种稀有的金属，它的化学、物理性能均与铁非常相似。锰通过与铁类似的反应进入水中，并以类似的方式被氧化：MnO + 2H2CO3 Mn(HCO 3)2 + H2OMn2+O2 + 2H2O 2MnO 2 + 4H+二氧化锰(MnO 2)在低达 0.05 PPM(0.05mg/L)的水平上就会引起黑色污污。情况既然如此，可以想象 2PPM(2mg/L)的浓度将会怎样。 硬度值(HARDNESS)1) 水在大气中凝聚， 溶解空气中的二氧化碳， 形成弱酸H2O+CO2 H 2CO32)该酸随雨落地，流过土壤到达岩床，溶解石灰、中和，同时变硬
10、H2CO3+CaCO3Ca(HCO 3)2 H2+MgCO3Mg(HCO 3)23) 钙，镁形成硬性水垢CaCl2 氯化钙MgCl2 氯化镁CaSO4 硫酸钙MgSO4 硫酸镁4) 硬性物质引起的问题是多重的， 最常见的是硬垢，反应水“硬化” 现象的方程式如下：Ca(HCO3)2 加热CaCO 3+H2O+CO2 碱度水的碱度是指水中能够接受H +离子与强酸进行中和反应的物质含量。碱度是表示水中 CO32-，HCO 3-，OH -及其它一些弱酸盐类的总和。在水中碳酸氢盐与氢氧化物不能同时存在：HCO3-+OH-=CO32-+H2O因此，水中的碱度以五种形式存在:1)HCO3- 2)CO32-3)OH- 4)HCO3-+CO32- 5)CO32-+OH-碱度对锅炉运行影响碱度对锅炉的腐蚀，主要是苛性脆化腐蚀，是由水中 NaOH 造成。苛性脆化腐蚀会使金属晶粒间发生裂纹。其后果轻者使锅炉不能使用，重者发生锅炉爆炸，造成严重后果。NaHCO3 NaOH + CO2软化水系统设计手册4Na2CO3 + H2O 2NaOH + CO 2 克分子(mol)定义：一定重量的物质，在数值上等于他的分子量，单位用克表示.这个量就称为一个克分子。如水的分子量为 18，而 18 克水就是 1 克分子水。克分子的水含有
