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1、 全自动软水器设计指导手册全自动软水器设计指导手册（附设计公式）（附设计公式）目录一、总述.1 1.锅炉水处理监督管理规则.1 2.离子交换树脂内部结构.1 3.钠离子交换软化原理及特性:.2 4.水质分析测试内容.2 PH 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.8 1.流速(gpm/ft，m/h
2、).8 2.水与树脂的接触时间：（gpm/ft3）.8 3.树脂层的高度.9 4.进水含盐量.10 5.温度.12 6.再生剂质量(NaCl).12 7.再生液流量.13 8.再生液浓度.14 9.再生剂用量.15 10.树脂.15 四、自动软水器设计.15 1.软水器设备应遵循的标准.15 2.全自动软水器主要参数计算.16 1)反洗流速的计算: .16 2)系统压降计算 .16 3.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、一、 总述总述1.锅炉水处理监督管理规则锅炉水处理监督管理规则 第三条第三条 锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉锅炉及水处
3、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，锅炉房设计单位，锅炉水质监测及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，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。则。 第九条第九条 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。代替正常的水处理工作。 第十条第十条 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(含省含
4、省 级级)安全监察结构注册登记后，才能生产。安全监察结构注册登记后，才能生产。 第十一条第十一条 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、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。安装和使用。 第十四条第十四条 锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样水处理设备图样(总图、管道系统图等总图、管道系统图等); 2.设计计算书设计计算书; 3.产品质量证明书产品质量证明书; 4.设备安装、使用说明书设备安装、使用说明书; 5.注册登记证书复印件。注册登记证书复印件。 第三十六条第三十六条
5、对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察机对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察机 构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格(对持证的单位对持证的单位 和个人和个人)的处理。的处理。2.离子交换树脂内部结构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-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl等，或带有极性的非离 子型官能团如-N(CH
6、3)2、-N(CH3)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+、Mg2+与树脂 中的 Na+相交换从而吸附水中的 Ca2+、Mg2+使水得到软化。 如以 Raa 代表
7、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.水质分析测试内容水质分析测试内容 主要包括: PH，TDS，总硬度和铁含量及类型 PH 值值(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
8、”，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。总溶解固体总溶解固体(TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS) 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=
9、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：Ca2+，Mg2+，Na+阴离子：Cl-，SO42-，CO3- 注：Ca2+和 Mg2+是两种硬性矿物质的主要离子。 GPG-格令/ 加仑铁含量铁含量(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+2H2CO3F
10、e(HCO3)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3Crenothrix (铁细菌属) Leptothrix (汗毛菌属) 锰锰 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 + 2H2CO3Mn(HCO3)2 + H2OMn2+O2 + 2H2O2MnO2 + 4H+二氧化锰(MnO2)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+CO2H2CO32)该酸随雨落地，流过土壤到达岩床，溶解石灰、中和，同时变硬H2CO3+CaCO3Ca(HCO3)2H2+MgCO3Mg(HCO3)23) 钙，镁形成硬性水垢 CaCl2氯化钙 MgCl2氯化镁 CaSO4硫酸钙 MgSO4
