通常称为一个周期 , 现分述如下 :
1. 反洗
当交换器出水硬度超过规定水质标准 , 即为失效。失效 后停止软化 , 先用一定压力的水自下而上对树脂层进行短时 间的强烈反洗。反洗的目的是 :
(1) 松动交换剂层 , 为再生打下良好基础 在交换过程中 , 由于水自上而下地通过交换剂层 , 使交 换剂层被压实 , 再生时就会造成交换剂与再生液接触不充分。 所以再生前要反洗 , 使交换剂层得到充分松动 , 为再生打下良好基础。
(2) 冲掉交换剂表层中截留的悬浮物、碎粒和气泡在交换过程中 , 交换剂表层也起着过滤作用 , 水中的悬浮物被截留在表层上 , 致使压力增大 , 还会使交换剂污染结 块 , 从而使交换容量下降 ; 另外 , 交换剂碎粒也影响水流通 过。反洗时可以冲掉这些悬浮物和碎粒 , 还可以排除交换剂层中的气泡。最佳反洗强度 , 通过试验求得。一般反洗流速可控制在 11~ 18m/h 。反洗须至出水澄清为止。反洗时间约为 10~15min 。在正常情况下 , 每立方米交换剂反洗水量约 2.5~3m3 。
2. 再生
再生的目的是使失效的交换剂重新恢复交换能力。它是交
换器运行操作中很重要的一环。再生时采用动态再生 , 而 不用静态再生。即再生时不要放掉交换器内的水 , 然后在开 始进再生液 ( 盐液浓度以 6~10 × 10-2 为宜〉的同时打开排水阀门 , 边进再生液边排水。应严格控制排水阀门开度 , 使再 - 生液流速控制在 3~5m/h, 并确保全部交换剂层都浸泡在再 生液里面。再生时间应不少于 40min 。
3. 正洗
正洗的目的就是清除交换器中残留的再生剂和再生产物(CaCL 、 MgCl2) 。正洗初期实际上是再生的继续 , 流速不要 太大 , 可掌握在 3~5m/hp 当正洗出水基本不咸时 , 可将流 速加大到 10~15m/h; 正洗后期应经常取样化验出水硬度, 当出水硬度达到标准时 , 且氯化物不超过原水氯根 50~ 100mg/L 时 , 即可投人交换运行。
4. 交换运行
正洗结束后 , 钠离子交换器即可投入运行。交换剂在交换器中的工作情况具有层状的特性。当水进入交换器时 , 首 先发生的交换过程是在交换剂的上层 , 此时交换剂的下层实际上是没有 什么变化的 , 因为水通过上面时各反 应物质已达平衡。但当开始运行后 , 最上层很快就失效了 , 因此以后交换作 用在此失效层以下的交换剂中运行。在钠离子交换软化过程中交换剂 层分为三层 , 第一层为失效层 , 第二层为工作 层 , 第三层为没参加工作的交换剂层 ,又称保护层。在交换软化中 , 第一层渐 渐加大 , 第二层渐渐向下移动 , 而第三 层逐渐缩小 , 直等到第二层的下边缘 移到和交换剂层的下边缘重合时 , 若再继续交换 , 出水的硬度就开始增加了 , 也就是说交换器已 开始失效。
五、锅离子交换器的有关计算
1. 交换剂的工作交换容量可按下式计算 :
E=Q(YD-YDc)/V
式中 :E 一一交换剂工作交换容量 ,mol/m3;
Q 一一交换器周期出水量 ,m3;
YD 一一原水的硬度 ,IIIEnol/L；
YDe-- 软化水平均残留硬度 ,mmol/L；
V 一一交换剂体积 ,m3 。
例 [7-2] 某厂一台交换器内 001 × 7 树脂为 1m3, 经化验
YD=2.52mmol/L,YDc=0.02mmol/L, 周期出水量为 400m3, 求此周期交换剂的工作交换容量为多少 ?
E=Q(YD-YDc)/v=400(2.52- 0.02)/1
=1000mol/m3
答 : 此周期 001 × 7 树脂工作交换容量为 1000mol/m3 。
2. 再生一次用盐量的计算 再生一次用盐量可按下式计算 :
m=EVb/1000a
式中: m 一一再生一次用盐量 ,kg;
b 一一交换剂的盐耗 ,g/mol;
α一一食盐纯度 ,10-2.
例 [7-3] 某厂一台交换器内装 001 × 7 树脂为 0.3m3,其工作交换容量为 100O mol/rd, 再生时盐耗为 120g/m01, 使用食盐纯度为 95 × 1OF2, 求再生一次用盐量 ?
m=EVb/1000a=1000 × 0.3 × 120/0.95 × 1000≈37.6kg
答 : 再生一次用盐量为 37.6kg 。
3. 盐耗的计算
根据上两个公式 , 可导出盐耗计算公式为 :
b=ma/ Q(YD-YDc)× 103g/mol
例 [7-4] 某厂一台交换器内装 001 × 7 树脂为 1m3, 周 期出水量