钠离子交换器

制取软化水的离子交换器

钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。高硬度饮用水的软化、生活热水原水的软化、生活直饮水装置的预处理、锅炉用水及各类换热器补充水的软化、以及空调系统循环冷却水的软化处理等。

定义

软化器即为钠离子交换器，离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理等。

混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的H离子与OH离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底。混床一般设置于一级复床之后，对水质的进一步纯化处理。当水质要求不高时，也可以单独使用。

钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。

用途

高硬度饮用水的软化、生活热水原水的软化、生活直饮水装置的预处理、锅炉用水及各类换热器补充水的软化、以及空调系统循环冷却水的软化处理等。

分类

1）、按运行方式分：固定床、连续交换床，浮动床。固定床可分为：顺流再生固定床、逆流再生固定床。连续交换床可分为：移动床、流动床。

2）、按离子交换器制水、再生、冲洗的水流控制方式分：集成阀控制形式和分立式多阀控制形集成阀控制形式又分机械旋转式多路阀、柱塞式多路阀、板式多路阀、水力驱动多路阀。

分立式多阀控制形式又分自动隔膜阀组+控制器和手动阀组。

结构示意图

注：1、机械旋转式多路阀由国内研制生产，但易磨损，现已生产出改进型，性能尚好。

2、柱塞式、板式与水力驱动多路阀由国外引进技术与产品，离子交换器的其它组件均由国内生产配套。这类产品性能可靠、故障率低、使用寿命较长，是设计使用首选。

3、进口集成阀控制形式在软化水量较小的系统中使用。当软化水量>40m3/h，可采用“自动隔膜阀组+控制器”的控制模式，

4、组合式平面集成阀由国内自主生产，可拆卸，性能稳定，当软化水量>25m3/h，水质硬度>8mmol/L时，建议采用“平面集成多路阀+控制器”的自动控制模式。

固定床钠离子交换器和浮动床钠离子交换器广泛应用于生活水处理、锅炉水处理、及综合水处理等用水环境。

钠离子交换器选型标准主要有：水质硬度、产水量、安装空间

再生方式

1.反洗：从树脂底部开入软水，以一定的流速反向冲洗树脂层，使在工作时被压紧的树脂层松散，并自行按颗粒大小重新铺排成床，增大颗粒之间的间隙，以便于下一步再生时，树脂能与再生液充分接触和反应，反洗还可将树脂层中混杂的悬浮物冲走。这项操作通常需要数十分钟，直至洗出液无明显浑浊为止，为防止反洗时树脂被冲走而损失，反洗流速不可过大，洗出水通过简单的隔筛收回流失的树脂。

树脂反洗后进行再生，如果所处理的杂质不多，只是由于运行一段时间后，树脂层被压实，或被悬浮物阻塞而影响过滤效果，但树脂仍有较好的交换能力，则在反洗清除悬浮物并用无离子水浸渍一段时间后，仍可再入辽工作，待下一次反洗后才进行再生，以减少再生剂用量。

2.常规的再生处理：离子交换器使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平。通常控制性能恢复程度为70%-80%，如果需要达到更高的再生水平，则再生剂量增加，再生剂的利用率则下降。

钠型强酸性树脂用食盐再生，用药量为其交换容量的2倍。

树脂再生时的化学反应是将树脂原先的交换吸附的逆反应，按化学反应平衡原理，提高化学反应某一物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平

水及再生方式

1.产水：水从罐体底部进入树脂层，以适当的流速穿过树脂层，使树脂层向上浮起，树脂于水的接触面得到放大，水中钙镁离子与水质表面钠离子得到充分交换。因为罐体上部预留空间经过精密计算，树脂层浮起来后不会乱层，出水效率相对较高。

2.再生：用软水配置的再生液以适当比例含盐量从罐体顶部进入树脂层，以一定流速自上而下穿过树脂层，树脂的工作层和失效层所含钙镁离子相对较高，保护层次之，再生液首先接触到的是树脂的保护层，其次是工作层，再是失效层，减少了树脂的二次污染。

3.置换：树脂再生后进入置换阶段，置换采用的是软化水，水从罐体顶部进入树脂层，使树脂层中残留的盐溶液排出，目的在于降低氯根含量。

成熟产品系有：全自动浮床软水器

安装注意事项

一、安装在牢固的水平地面上，附近有排水沟或排水口，排水管小于6米且低于阀体。

二、距设备1米内应有单独的防潮电源插座。

三、再生盐罐安放应尽量靠近树脂罐，以充分利用盐液。盐罐内应有保证再生周期所用盐量。

四、所有进出口管路必须有独立支撑，不能用阀体做支撑。

五、进水口应装压力表，过滤器和放气阀，出水处装流量计。

调试标准流程

安装的一般要求

①、进水压力应在0.2-0.5MPa，当水源压力无法满足要求时，可安装增压水泵提高进水压力。如果压力过高，应安装减压阀来控制进水压力。

②、进水温度应在5-45℃之间，电源采用交流200V/50Hz。

③、软水器应安装在牢固的平台上，附近有畅通的下水，并留有足够的操作和维修空间。

④、工作环境温度应在5-50℃之间，相对湿度≤95%（5℃时）。

控制阀的安装与树脂填装（顶装形式）

第一步：首先将下布水器牢固安装在中心管底端，然后插入到树脂罐中央，在中心管上端低于罐口0.5mm处截断并导角，然后用胶带封住中心管口，以防树脂漏入。

第二步：将石英砂沿中心管周围空隙投入树脂罐，并使之在罐底铺平，石英砂高于下布水器上20mm，石英砂应按粒径级别分层铺装，主要起到布水作用（对于直径小于500mm树脂罐一般不装石英砂）。

第三步：将树脂均匀地装入树脂罐中，装至规定的层高后，再向注入10%的食盐溶液，至浸没树脂为止，使树脂充分膨胀。树脂装填完，应取下中心管的封口胶带，上述操作时应注意使中心管始终保持在树脂罐口的中央位置。

第四步：将上布水器安装到控制阀上，然后将中心管从上布水器内插入到控制阀内，小心地沿顺时针方向转动控制阀，直至旋紧在树脂罐接口上（或用法兰连接固定）。注意上布水器与控制阀、中心管，下布水器与中心管必须严密，防止树脂跑出。中心管与控制阀必须严密不漏水，否则会出现窜硬水现象。

管道连接要求

①、与软水器连接的管道应采用给水塑料管，排水管不得采用软塑料管，防止管道变形，影响排水效果。

②、按照控制阀进出水箭头标记连接进出水管，采用流量型再生控制器，流量计必须安装在出水口。

③、进出水管应装有压力表及手动阀门，同时还应装有旁通阀，在出水管阀前还应安装有取样阀。进水管阀后一般安装有 Y 型过滤器，防止管道内污物堵塞阀体造成设备无法正常运行。

④、排水管的连接长度不应超过6m，尽量减少弯度，并严禁安装阀门。

⑤、盐水管路连接长度不应超过2m，一定要保持良好的密封性，否则会影响软水器的再生效果。

设备通水

当树脂在10%的食盐溶液浸泡18-20小时充分膨胀后，方可进行设备通水。

第一步：先关闭进出水阀，打开旁通阀，将管道内的杂质冲洗干净，然后关闭旁通阀。

第二步：确认软水器电气参数与电源一致（注意：SE型再生控制器输入电压为交流12V/50Hz，所以应选用输入交流220V/50Hz，输出交流12V/50Hz的变压器），然后接通电源。手动启动再生控制器，将控制阀调整至反洗状态，缓慢地打开进水阀门至 1/4 开启处，此时可以听到空气从排水管排出的声音，待空气排净后，全部开启进水阀，将树脂内的一些杂质冲洗干净，直至排水管排出澄清水为止。

第三步：将控制阀调整至正洗位置，直至出水合格为止。

第四步：将控制阀调整至盐箱注水位置，向盐箱内注入设计用水量，然后加入固体颗粒食盐，即可进行运行调试。

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