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【知识】阳离子交换,第2部分:回到基础

发布日期:2018-11-01 09:57 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

在第1部分中,我们研究了 从1766年到20世纪初中 期的 阳离子交换的 早期历史, 并确认了化学和 膜 软化 方法。 接下来,我们研究了 与不同类型软化剂相关 的 水软化 基础知识,以及

在第1部分中,我们研究了从1766年到20世纪初中期的阳离子交换的早期历史,并确认了化学和 软化方法。接下来,我们研究了与不同类型软化剂相关水软化基础知识,以及软化器控制阀的基本要求以及再生过程每个步骤的重要性此外,我们介绍了软化剂的主要用途和树脂 容量的基本规则,最后介绍了两种类型的再生在本部分中,我们将讨论软化器再生的基本和技术方面以及它们对软水器的长期性能和可靠性的重要性。

基本柔软剂组件

为了牢固掌握基本原理,必须知道什么是软水器的基本组成部分。他们是:

  • 压力容器介质罐,通常是玻璃纤维或类似的复合罐
  • 下收集器和提升管
  • 床下,通常0.25 x 0.125英寸(6.35 x 3.17毫米)AWWA认证的砾石或石榴石
  • 阳离子 树脂,通常为8%交联
  • 旁路的控制阀,通常是带有时钟选项的需求启动再生(DIR)
  • 用于盐水或钾储存的盐水罐或柜子用于盐水化妆用于再生
  • 盐水阀带有安全浮子和连接管来控制阀门
  • 网(可选)

再生顺序,向下流动

启动再生时,序列中的第一步是反冲洗 循环反冲洗序列,所述控制阀在内部重定向入口下来提升管和流出下收集,从而形成反电流 过向上树脂 此的目的周期是彻底膨胀和松开树脂 ,其在过程中紧密压缩服务运行反洗树脂将刷新积累的沉淀(如以及任何裂隙顶部开始的树脂珠或细粉以及夹在内的较小颗粒到合适的排水管。

膨胀对于使充分流化是重要的,这反过来确保盐水循环期间有效的盐水与所有树脂接触树脂床的膨胀不充分可能导致部分再生,这是由反冲洗循环期间没有松动的“ 树脂团块” 引起的在这种情况下,水溶液不会接触整个树脂,这反过来将为服务管道产生较少的可用总软水容量

可能存在的另一个问题是再生后变色的水和/或咸水变色水可以被称为“隐藏处”,其中一个条件的结果淤泥灰尘或其它颗粒在大量创建一个过滤器 - 滤饼条件是有效表面百叶窗的树脂(从而创建这些团块),并且是唯一的在反冲洗过程中略微松动当服务周期恢复后,这些颗粒物会迁移到服务管道中,结果就是一团变色的水。这种情况也可能伴有咸水,当与颜色(或在某些情况下单独使用)结合时,表示软化剂中的水力不平衡。

造成这些情况的最常见原因之一是技术上称为“横向分配器效应”。这种效果通常与传统的柔软剂相关,其中树脂的顶部和控制阀之间存在干舷区域将传统的柔软剂以直立位置运输是非常重要的,使得砾石床底完全覆盖下部收集器并且在罐底部水平。当柔软剂侧放以便运输时,行程振动或突然制动可能会导致树脂 移动,这又允许砾石移动到柔软剂罐的一侧,从而暴露下部收集器,这又产生横向分配器效果。

当软化剂上升时,树脂(比砾石轻)将取代砾石先前占据的区域。这会导致维修和再生的液压不平衡,其中水将采取阻力最小的路径砾石每立方英尺重100磅(45.35千克),树脂每立方英尺重52磅(23.5千克)。在使用中,这种横向分配器效应将允许树脂内的水通道自然地迁移到仅由树脂覆盖的暴露的收集器

反冲洗过程中,水平下床对于保持树脂 的均匀提升非常重要将更容易地过收集器的暴露区域而不是均匀地流过水平砾石床下结果是床膨胀不足,这产生了上述问题。反冲洗体积仅足以抬起和松开树脂在用于制备盐水循环,并且因此不足以重新分类较重砾石和恢复水平不足在这种情况下,软化剂的性能将会降低,处理过的水的质量将被边缘化,最终树脂 与沉淀物和颗粒物的堵塞将使软化剂无法操作。

在被处理的水含有可过滤固体的情况下,需要对水进行预过滤以减少树脂 床中的负荷有几种方法可以为软化剂提供过滤原料。第一个(也经常使用的)是小型外壳中滤芯过滤器在软化剂上游(之前)安装之前,应仔细评估此选项。太多次,简单的2.5 x 9.75英寸(63.5 x 247.65毫米)或20英寸(508毫米)沉积物过滤器安装在3/4英寸(19.05毫米)供水管路上。这里的问题是,这些过滤器通常的额定1-2 GPM(3.78至7.57 L / M)连续

平均家用柔软剂需要1.5至3.0加仑/分(5.67和11.35升/米)反洗速率。如果根据需要不更换沉积物过滤器,则组合的压降流动损失将在反洗期间产生水力不足,这可能不允许完全膨胀水流和压力到柔软剂相当于用手捂住嘴上坡。在缺氧之前,你的进步会停滞不前。

较新的双梯度和多梯度沉积物过滤器由于其固有的结构而表现稍好,但仍然太小而不能成为典型住宅柔软剂预过滤的可行选择。大多数过滤器滤芯供应商生产更大的4.5 x 10英寸(114.3 x 254毫米)或20英寸过滤器,可提供更大的过滤器表面积,从而可延长使用寿命并降低压降。平均家庭服务流量在2.5到4加仑/分钟(9.46到15.14升/米)之间,一些新的洗衣机以6加仑/分钟(22.71升/米)的速度填充。

压力降通过这些小的过滤器随着流量增加,并且大大增加了作为过滤器积聚的沉积物。对于中等或间歇性的沉积物侵入,这些过滤器是手动冲洗筛网过滤器或自动反冲洗 过滤器的经济替代品确定软化剂预过滤水所需的过滤类型的最佳方法是测试浊度和/或淤泥密度指数,以确定基于特定水量过滤器加载速率。

对于重度沉积物负载,自动反冲洗 过滤器将是向柔软剂提供澄清的给水的优选方法这种类型的过滤器为软化器提供了一致的给水质量,并且无需关闭供水系统来更换在最不方便的时候始终出现过滤器滤芯。如第1部分所述,软化剂的主要目的是去除的硬度,但在许多情况下,软化剂所依赖以提供过滤如果有足够的流动,柔软剂可以在某种程度上有效地做到这一点和压力可用于软水器的最佳再生

结论

很明显,良好的再生开始于良好的反冲洗流量,按照树脂制造商的性能规范推荐,产生所需的50%床膨胀如果反洗要求减少,随后的再生顺序将受到影响,并且处理后的水质将不如客户理想。正如我们所看到的,无阻碍反洗的最重要的第一步将建立软化剂的基线健康指数。在第3部分中,我们将继续进行剩余的再生序列及其要求,以保持软水器的正常运行和长期可靠性。敬请关注!

(责任编辑:活性炭网)
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