ZGR型組合式軟化水裝置

一、概述

　　ZGR型組合式鍋爐軟化水裝置是專門為中小型鍋爐配套而設(shè)計的組合式裝置，是由北京市建筑設(shè)計院根據(jù)北京地區(qū)和北方地區(qū)原水水質(zhì)硬度大的特點而專項設(shè)計的。

　　ZGR型組合式鍋爐軟化水裝置采用兩只單級鈉離子交換柱，共用一套再生裝置，兩只單級納離子交換柱可以單柱交替運行，亦可雙柱并聯(lián)運行，論單柱交替或雙柱并聯(lián)運行，均能保證額定產(chǎn)水量（再行期間也不影響總產(chǎn)水量）。

　　再生裝置中設(shè)置食鹽溶解箱鹽液泵，為了提高再生效率，防止樹脂中毒，一般采用精制鹽進行再生。

　　ZGR型組合式鍋爐軟化水裝置有Ι型、Π型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅷ型、Ⅹ型，每小時出水量分別為1-2噸、2-4噸、3-6噸、4-8噸、10-20噸、15-30噸、（單柱運行出水量及雙柱運行出水量）。在進水總硬度不超過500mg/L（CaCO3 計）條件下運行，出水殘留硬度可保證達到0.15mg/L（CaCO3 計）。

二、工作原理

   1、硬水通過本裝置的交換柱（內(nèi)裝732陽樹脂，鈉型）當水通過交換柱時，水中的鈣鎂離子被納型樹脂吸  收，而納型數(shù)值中的納離子（Na+）被置換到水中，從而除去了水中的鈣離子（Ca++）、鎂離子（Mg++）、即成為軟水。

   納離子交換的化學(xué)反應(yīng)離子方程式如下：

       Ca2++2[R-Na]=2Na++[R=Ca]

       Mg2++2[R-Na]=2Na++[R=Mg]

   上述離子反應(yīng)方程式，對于碳酸鹽或非碳酸鹽硬度均適用，樹脂經(jīng)過交換后由Na+型轉(zhuǎn)化為Ca2+、Mg2+型。

   2、鈉離子陽樹脂的再生處理：

   當交換柱的出水硬度超過1.5mg/L時，表明交換柱內(nèi)樹脂已失效，應(yīng)用食鹽溶液進行再生（復(fù)蘇）。

   交換樹脂再生過程的離子反應(yīng)式為：

       [R=Ca]+2NaCl→2[R-Na]+CaCl2

       [R=Mg]+2NaCl→2[R-Na]+MgCl2

   樹脂經(jīng)再生后，從Ca2+、Mg2+型轉(zhuǎn)化成Na+型恢復(fù)交換能力，可以繼續(xù)進行軟化水處理。

三、特點

   1、整體性強。交換器、再生裝置（包括溶鹽箱、鹽液箱、鹽液泵）、管道、閥門、儀表等全部組裝成一整體，使用單位只需接上進出水管道和電源就能迅速投入運行，大大減少設(shè)計、施工、安裝的工作量。

   2、操作管理科學(xué)化。本裝置溶鹽器和溶鹽箱有效容積均按一次再生容量設(shè)計，不用磅秤和比重計就能準確配制合適濃度的一次再生用鹽液量，可避免操作不慎而造成的濫用鹽。同時，本裝置設(shè)有轉(zhuǎn)子流量計，運行和再生均很容易按設(shè)計要求進行控制，以保證軟化和再生效果。

   3、操作簡便。控制閥門儀表大部分集中在操作屏上，操作極為方便、靈巧。

   4、本裝置設(shè)備管道、閥門全部采用硬聚氯乙烯材料，耐腐蝕，使用壽命長，交換柱采用鋼防腐，耐壓強度高。

   5、與其它類型相同規(guī)格的軟化水裝置綜合比較，價格便宜。

   6、與其它類型相同規(guī)格的軟化水裝置比較，具有占地面積小、基建投資少、安裝迅速等特點。

   7、再生耗鹽量小，單位耗鹽量90g/g-N。

四、主要技術(shù)參數(shù)

   再生裝置溶鹽箱中出液口設(shè)有鹽液過濾器，用以凈化鹽溶液，提高再生效果。

五、外型尺寸

六、設(shè)備安裝

   1、裝置后面距墻0.7-1.0，以便檢查。

   2、要求進水一般為自來水，其進水壓力要求0.8-1.0MPa，如進水壓力不能滿足運行要求，應(yīng)采取加壓措施。

   3、103泵電動機接三相電源，電動機轉(zhuǎn)動方向與水泵運轉(zhuǎn)方向須一樣。安裝時軟水箱內(nèi)不能設(shè)置浮球閥，防止封閉壓力損壞設(shè)備。

   4、本裝置須放置在室內(nèi)，以防凍、防曬，移動和搬運須防止撞擊和震動。設(shè)備安裝后應(yīng)*行空載試運轉(zhuǎn)，各部位應(yīng)正常，并滲漏現(xiàn)象。

   5、該裝置應(yīng)配軟水箱一只，其容積應(yīng)根據(jù)不同型號和鍋爐進水情況而定，以滿足鍋爐進水量的要求。

   6、本裝置與自來水管道采用鐵塑法蘭連接。

   7、Ⅳ-Ⅹ型安裝時先將鹽箱防于支架上，左右兩邊放好交換柱，將內(nèi)部管道連接好即可。

七、正常運行及再生操作

   正常運行：

   本裝置兩只鈉離子交換柱都是采用順流運行，逆流再生的工藝流程（見附圖）單柱運行時先開啟自來水進水閥、上部進水閥、出軟水閥，硬水通過樹脂層即成軟水進入軟水箱。并逐漸調(diào)整流量，此時流量應(yīng)控制在設(shè)備額定的出水量內(nèi)（詳見技術(shù)參數(shù)表），隨時注意壓力表讀數(shù)，一般進水壓力有0.1MPa就能正常運行，如雙柱并聯(lián)運行應(yīng)同時開啟兩柱上述閥進行操作。

   再生操作：

   當交換柱內(nèi)樹脂飽和，失去交換能力，也就是化驗的出水水質(zhì)大于1.5mg/L時就應(yīng)停止運行，對樹脂進行再生。

   1、再生準備工作：打開交換柱下排閥、上排閥，使柱內(nèi)排至樹脂層上面5cm-10cm。關(guān)下排閥。

   2、進食鹽溶液：啟動鹽泵，打開下進閥、進鹽閥、放鹽液閥（注意保持溶鹽箱液位），流量嚴格控制，防止樹脂竄層（不同型號的流量見技術(shù)參數(shù)表），進鹽時間應(yīng)掌握在45-60分鐘左右，進完鹽液以后也可以浸泡一下，關(guān)進鹽閥、鹽泵、放鹽液閥。

   3、清洗：開自來水進水閥，以小流量水把樹脂層間的殘留鹽液頂至上排管排除，此程序時間為15-25分鐘，清洗流量與進鹽液流量相同，關(guān)下進閥。

   4、正洗：用原水（硬水）從交換柱上部進水閥進入，從下部排水閥排除，開上進、下排、關(guān)上排閥、流量與正常運行相同，大約15分鐘左右，當排出水水質(zhì)達到小于1.5mg/L時關(guān)閉進自來水閥、上進閥、下排閥，開上排閥，交換柱再生結(jié)束，即可投入正常運行。

   反沖洗：

   交換柱的反沖洗，當交換柱正常運行10-20周期以后，在進行再生前進行一次反沖洗，目的是清洗樹脂間和樹脂顆粒表面的機械雜物，使樹脂層松散，其操作過程為打開自來水閥、上排閥、下進閥，使自來水從下部進水閥進入，從上部排水閥排出，控制進水流量，使整個樹脂層充分膨脹，樹脂層膨脹后的層面高度應(yīng)接近交換柱上部（注意不能太長，防止樹脂流失）當進水濁度與排水濁度基本相同時，即可結(jié)束反洗，進行再生操作（經(jīng)反洗，再生后的運行周期產(chǎn)水量稍有下降）。

八、食鹽溶液配制

   參照規(guī)定鹽耗用量，把精制食鹽加入溶鹽箱內(nèi)，打開溶鹽閥，至溶閥箱內(nèi)水位將滿時開進鹽液箱閥、鹽液泵，至鹽液箱溢流排出水時關(guān)溶鹽閥，開放鹽液閥（注意保持溶鹽箱內(nèi)液位平衡），至溶鹽箱內(nèi)食鹽全部溶解后，再循環(huán)5分鐘，關(guān)鹽液泵，放鹽液閥，進鹽液箱閥。

九、注意事項及其它

   1、設(shè)備停止運行是應(yīng)先關(guān)閉自來水閥。

   2、本裝置整個運行中工作壓力不得超過0.3MPa，萬一由于誤操作超過0.3MPa時，應(yīng)立即打開上排閥，檢查閥門啟閉狀況是否符合操作要求。

   3、再生是否*，操作是否正確，直接影響交換柱的出水水質(zhì)，因此再生操作必須認真負責，再生進鹽液逆流清洗時流量要嚴格控制，應(yīng)確保交換柱內(nèi)樹脂不亂層。

   4、當設(shè)備較長時間（半月以上）停止運行時，柱內(nèi)樹脂應(yīng)用的10%的食鹽溶液浸泡保養(yǎng)。

   5、交換柱內(nèi)樹脂一般每年損耗率10-15%，每年柱內(nèi)應(yīng)添加原樹脂體積10-15%，也就是保持柱內(nèi)樹脂應(yīng)有的高度。

   6、每次初開車時應(yīng)將柱內(nèi)氣體全部排出，再進行正常運行操作。

   7、設(shè)備在軟化過程中，值班人員應(yīng)隨時檢查設(shè)備的運行情況，并按負荷要求調(diào)整水量，注意觀察各種儀表的指示是否正常，還應(yīng)該規(guī)定時間化驗水質(zhì)，并作好運行記錄，掌握好運行終點及再生操作程序。

   8、軟水箱若用鋼板制時，內(nèi)壁須嚴格采取防腐措施（如內(nèi)涂聚氯乙烯漆防腐）防止軟水再次受污染。

   9、出水硬度的定性檢測：取軟水100毫升，加入5毫升氨一氯化氨緩沖液和2滴0.5%鉻黑T指標劑，搖動后呈藍色為合格，呈紅色為不合格。

   10、水中氯化物的定性檢測：取水50毫升，加入1：1硝酸溶液5滴、1%溶液5滴搖勻，看其渾濁情況，進行對比。

   11、氨一氯化銨緩沖溶液：取20毫升氯化銨溶于500毫升除鹽水中，加入150毫升濃氨（比重0.90），用除鹽水稀釋至1000毫升。

   12、0.5%鉻黑T指示劑：稱取0.5克鉻黑T與4.5鹽酸羥氨在研體磨勻，混合后溶于100毫克9%的乙酵中，放入棕色瓶中。

   13、樹脂的加入：打開交換柱上部裝樹脂口封板，將軟管一端放入裝樹脂口。另一端與鹽泵相連（將原鹽泵管道拆開移開）。將鹽箱內(nèi)多孔板取出，打開溶鹽閥向溶鹽箱內(nèi)放水，打開交換柱上排、下排閥，開啟鹽泵，把樹脂慢慢加入溶鹽箱內(nèi)，并用木棒攪拌，使樹脂和水混合被泵抽入交換柱（注意不能脫水），樹脂加入后將原拆開管道重新裝好，封上封板，然后再進行清洗至排出水色。

   14、鹽泵為耐腐蝕塑料泵，應(yīng)防止脫水運轉(zhuǎn)，

十、工藝說明

   運行：原水由3#閥控制流量，經(jīng)流量計至1#閥進入交換柱內(nèi)，由6#閥出水至軟水箱。

   再生：鹽液箱的鹽液由9#閥至鹽溶箱，經(jīng)鹽泵提升至4#閥控制流量至5#閥進入交換柱內(nèi)，再由2#閥排出。

   鹽液配制：溶鹽箱內(nèi)加入精制食鹽，打開11#閥至溶鹽箱內(nèi)水位將滿時。開8#閥鹽泵，至鹽箱溢流時關(guān)11#閥，開9#閥至溶鹽箱內(nèi)食鹽全部溶解。