一、基本原理
軟化水處理設(shè)備利用陰陽離子軟化技術(shù),即讓原水通過裝有離子交換樹脂的容器(樹脂罐),樹脂中所含的鈉離子(Na?)與水中的陽離子(如Ca2?、Mg2?等)進(jìn)行交換,從而去除水中的鈣、鎂離子,達(dá)到軟化水質(zhì)的目的。常見的有鈉離子交換軟化法和氫離子交換軟化法:
1.鈉離子交換軟化法:軟化水處理設(shè)備中填充有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,這些樹脂上帶有可交換的鈉離子(Na?)。當(dāng)硬水通過樹脂層時(shí),水中的鈣(Ca2?)、鎂(Mg2?)離子與樹脂上的鈉離子發(fā)生交換反應(yīng),鈣、鎂離子被吸附到樹脂上,而鈉離子則進(jìn)入水中。
2.氫離子交換軟化法:使用強(qiáng)酸性氫離子交換樹脂,樹脂上的氫離子(H?)與水中的鈣、鎂離子進(jìn)行交換。經(jīng)氫離子交換后的水呈酸性,水中含有大量的氫離子,會(huì)與水中原有的碳酸根離子(CO?2?)、碳酸氫根離子(HCO??)結(jié)合,生成碳酸(H?CO?),碳酸不穩(wěn)定,會(huì)分解為二氧化碳(CO?)和水(H?O),從而去除水中的堿度。
二、工作流程
軟化水處理設(shè)備的工作流程主要包括運(yùn)行、反洗、再生、置換、正洗等步驟,下面以鈉離子交換軟化法為例:
1.運(yùn)行:原水在壓力作用下進(jìn)入軟化水處理設(shè)備,從樹脂層上部進(jìn)入,自上而下通過樹脂層。在這個(gè)過程中,水中的鈣、鎂離子與樹脂上的鈉離子發(fā)生交換反應(yīng),鈣、鎂離子被吸附在樹脂上,而鈉離子進(jìn)入水中,經(jīng)過處理后的水從設(shè)備底部流出,成為軟化水。
2.反洗:當(dāng)樹脂運(yùn)行一段時(shí)間后,樹脂層會(huì)截留一些水中的雜質(zhì)、懸浮物等,同時(shí)樹脂層也會(huì)逐漸壓實(shí),影響水的通過和交換效果。此時(shí)需要進(jìn)行反洗操作,反洗水從樹脂層底部進(jìn)入,自下而上通過樹脂層,使樹脂層松動(dòng),將截留的雜質(zhì)、懸浮物等沖洗掉,并使樹脂顆粒得到初步的清潔和松散,反洗廢水從設(shè)備上部排出。
3.再生:反洗結(jié)束后,向設(shè)備中加入一定濃度的氯化鈉溶液進(jìn)行再生。再生液從樹脂層上部進(jìn)入,與失效的樹脂發(fā)生交換反應(yīng),使樹脂上吸附的鈣、鎂離子被置換下來,樹脂恢復(fù)到鈉型,重新具備軟化水的能力。再生過程中產(chǎn)生的廢水從設(shè)備底部排出。
4.置換:再生完成后,用清水對(duì)樹脂層進(jìn)行置換操作。清水從樹脂層上部進(jìn)入,將殘留在樹脂層中的再生液和置換出來的鈣、鎂離子等沖洗掉,進(jìn)一步提高樹脂的再生效果,置換廢水從設(shè)備底部排出。
5.正洗:置換完成后,進(jìn)行正洗操作。原水從樹脂層上部進(jìn)入,自上而下通過樹脂層,對(duì)樹脂進(jìn)行最后的清洗,將殘留的少量再生液和雜質(zhì)徹底清除,使出水水質(zhì)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn),正洗水從設(shè)備底部排出。當(dāng)正洗出水的硬度達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)后,軟化水處理設(shè)備即可重新投入運(yùn)行。