水软化下

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1、§2-4离子交换软化方法与系统一、离子交换软化方法：（Na+交换软化法、H+交换软化法、H+—Na+脱碱软化法）二、离子交换软化系统（Na+）：（单级Na+交换软化系统、双级Na+交换软化系统、部分Na+交换软化系统）三、除碱软化系统：四、离子交换软化装置：（软化装置形式的分类）五、顺流再生固定床：（从其工作周期分析软化、反洗、再生、正洗各步骤的实际问题）六、固定床的改进：（顺流再生固定床改为逆流再生固定床的分析、如何实现逆流再生、固定床存在的问题）七、连续床：（连续床、流动床）八、再生附属设备：九、除CO2器：一、离子交换软化方法：1、Na+交换软化法：（最简单、最常用）

2、（1）工艺：（2）反应：2RNa+Ca(HCO3)2R2Ca+2NaHCO32RNa+CaSO4R2Ca+Na2SO42RNa+CaCl2R2Ca+2NaClMg盐相同（3）优点：A：处理过程中不产生酸性水B：再生液为食盐，费用低C：设备和管道防腐蚀设施简单一、离子交换软化方法：2、H+交换软化法：（1）反应式：以强酸性H+树脂软化为例2RH+Ca(HCO3)2R2Ca+2H2O+2CO22RH+CaCl2R2Ca+2HCl2RH+MgSO4R2Mg+H2SO4（2）特点：A：可去除碱度B：产生酸性水，因此不单成系统，可与Na+交换结合或与加碱中和一、离子交换软

3、化方法：3、H+—Na+脱碱软化法：联合应用H+和Na+：有并联和串联两种。混合后的中和反应：H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2CO2+H2O二、离子交换软化系统（Na+）：1、单级Na+交换系统：（1）反应原理如前述（2）适用条件：A、原水硬度低的情况，H0<0.5meq/LB、原水碱度合格的情况C、用户对水质要求不高（低压锅炉）附：各种锅炉对水硬度的要求：低压：<0.05meq/L；中压:<0.03meq/L；高压:<0.01meq/L（3）特点：二、离子交换软化系统（Na+）：2、双级Na+交换系统（串联）：（1）适用条件：A：H0较高，但低于10meq/L

4、；B：碱度合格；C：用户对水质要求严格：（2）特点：A：再生时一级盐耗低，二级盐耗高但周期长，因此总盐耗低B：一级投资大，至少四个罐（两个备用）C：操作、检查、运行管理复杂D：出水硬度低（3）对两级罐的设计要求：二、离子交换软化系统（Na+）：3、部分Na+交换系统：原水一部分经过Na+罐后与另一部分混合汇入加热池，经加热去除硬度的系统。（1）系统组成（工艺图）：（2）原理：A：经Na+罐的水硬度全部被去除，碱度保留，在加热池有下列反应：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2B：未经Na+罐的水，HC：Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3

5、)2=Mg(OH)2+2CO2二、离子交换软化系统（Na+）：3、部分Na+交换系统：（2）原理：B：未经Na+罐的水，Hn：与经Na+罐的水加热产生的Na2CO3反应：CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4MgSO4+Na2CO3=MgCO3+Na2SO4MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2未经Na+罐的水中全部硬度变为CaCO3+Mg(OH)2，加入混凝剂，实现固液分离。二、离子交换软化系统（Na+）：3、部分Na+交换系统：（3）流量分配：依据：HC*QNaHn(Q0-QNa)又:HC+Hn=H0所以:QNa(Hn*Q0)/H0二、

6、离子交换软化系统（Na+）：3、部分Na+交换系统：（4）特点：A、降低交换罐负荷B、节省再生剂C、利用了原水中的碱度并将其去除D、增加了沉淀、加热、排泥设备的投资E、系统复杂，操作麻烦三、除碱软化系统：(H+—Na+交换软化系统)1、碱度的危害（对高压锅炉）：硬度被去除以后水中碱度为钠盐碱度（高温）：2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O（高温）Na2CO3+H2O=2NaOH+CO2（高温、高压）Na2CO3水解的百分比与锅炉的蒸汽压力有关，当压力大于13个大气压时全部水解CO2进入管道造成腐蚀，因此锅炉要定时排气；NaOH不断浓缩，在器壁形成一层浓厚的NaO

7、H膜，对钢材晶体有破坏作用；（称苛性脆化）3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2(NaOH)、2H2+C=CH4上述反应更易在钢材表面的缝隙中发生，使之更大，降低钢材的机械性能，严重时爆炸。三、除碱软化系统：(H+—Na+交换软化系统)2、H+交换的特点：（1）原理反应式：（硬度以Ca为例，Mg相同）HC：2RH+Ca(HCO3)2R2Ca+2H2O+2CO2Hn：2RH+CaSO4R2Ca+H2SO42RH+CaCl2R2Ca+2HCl盐类：Na++RHRNa+H+、K++RHRK+H+（2）强酸树