Nella vita quotidiana, osserviamo spesso che le pareti interne dei bollitori sviluppano incrostazioni dopo un uso prolungato. Perché succede questo? La ragione è che l'acqua che usiamo contiene vari sali inorganici, come i sali di calcio e magnesio. Questi sali sono invisibili ad occhio nudo nell'acqua a temperatura ambiente, ma quando vengono riscaldati e bolliti, molti sali di calcio e magnesio precipitano sotto forma di carbonati, aderendo alle pareti del bollitore e formando incrostazioni. Il contenuto di ioni calcio e magnesio nell'acqua viene tipicamente misurato utilizzando l'indice di "durezza". Un grado di durezza corrisponde a 10 milligrammi di ossido di calcio per litro d'acqua. L'acqua con meno di 8 gradi è chiamata acqua dolce, mentre l'acqua che supera i 17 gradi è classificata come acqua dura. L'acqua con durezza tra 8 e 17 gradi è considerata moderatamente dura. L'acqua piovana, l'acqua di neve sciolta, l'acqua di fiume, di lago e di torrente sono tutte acque dolci, mentre l'acqua di sorgente, l'acqua di pozzo profondo e l'acqua di mare sono acque dure.
Diamo un'altra occhiata alle differenze tra l'acqua addolcita e altri tipi di acqua. L'acqua grezza si riferisce all'acqua non trattata. In generale, l'acqua prima di entrare nel processo di trattamento dell'acqua è anche chiamata acqua grezza per quel trattamento. Ad esempio, l'acqua consegnata dalla fonte al serbatoio di chiarificazione per il trattamento è definita acqua grezza.
L'addolcimento dell'acqua si riferisce al processo di rimozione o riduzione della durezza (principalmente ioni calcio e magnesio) nell'acqua in una certa misura. Durante questo processo, solo la durezza viene ridotta, mentre il contenuto totale di sale rimane invariato.
L'acqua desalinizzata si riferisce all'acqua da cui i sali (principalmente elettroliti forti solubili in acqua) sono stati rimossi o ridotti in una certa misura. La sua conducibilità varia tipicamente da 1,0 a 10,0 µS/cm, la resistività (a 25°C) è (0,1 a 1,0) × 10^6 Ω·cm e il contenuto di sale è da 1 a 5 mg/L.
L'acqua pura si riferisce all'acqua da cui gli elettroliti forti e deboli (come SiO2, CO2, ecc.) sono stati rimossi o ridotti in una certa misura. La sua conducibilità varia tipicamente da 1,0 a 0,1 µS/cm, con una resistività (1,0 a 10,0) × 10^6 Ω·cm. Il contenuto di sale è inferiore a 1 mg/L.
L'acqua ultrapura si riferisce all'acqua in cui i mezzi conduttivi sono quasi completamente rimossi, insieme a gas non ionizzati, colloidi e sostanze organiche (compresi i batteri), a un livello estremamente basso. La sua conducibilità varia tipicamente da 0,1 a 0,055 µS/cm, la resistività (a 25°C) supera 10×10⁶ Ω·cm e il contenuto di sale è inferiore a 0,1 mg/L. Teoricamente, l'acqua pura ideale ha una conducibilità di 0,05 µS/cm e una resistività (a 25°C) di 18,3×10⁶ Ω·cm.
Che cos'è il trattamento di addolcimento dell'acqua? Implica l'uso di resina cationica fortemente acida per rimuovere gli ioni calcio e magnesio dall'acqua grezza e, dopo la filtrazione tramite questo dispositivo di addolcimento dell'acqua, l'acqua di alimentazione risultante per le caldaie diventa acqua addolcita altamente purificata e a bassa durezza, adatta per l'uso in caldaia.
Principio di funzionamento del metodo di scambio ionico: vengono utilizzate resine a scambio cationico specifiche per sostituire gli ioni calcio e magnesio nell'acqua con ioni sodio. A causa dell'elevata solubilità dei sali di sodio, la formazione di incrostazioni causata dall'aumento della temperatura viene efficacemente prevenuta.
Caratteristiche ed effetti: gli effetti sono stabili e accurati, con tecnologia matura. Può ridurre la durezza a zero.
Ambito di applicazione: utilizzato in vari campi come ristorazione, industria alimentare, industria chimica, prodotti farmaceutici, nonché in applicazioni come condizionamento dell'aria e acqua di circolazione industriale. Attualmente il metodo standard più comunemente adottato.
Metodo elettromagnetico: aggiungendo un determinato campo elettrico o magnetico all'acqua per modificare le caratteristiche degli ioni, la velocità di deposizione e le proprietà fisiche del carbonato di calcio (carbonato di magnesio) vengono alterate per prevenire la formazione di incrostazioni dure.
Caratteristiche ed effetti: piccolo investimento in attrezzature, facile installazione e bassi costi operativi. L'effetto non è abbastanza stabile, non esiste uno standard di misurazione unificato e, poiché la funzione principale è solo quella di influenzare le proprietà fisiche delle incrostazioni entro un certo intervallo, il tempo di utilizzo e la distanza dell'acqua trattata sono limitati in una certa misura.
Ambito di applicazione: viene utilizzato principalmente per il trattamento dell'acqua di raffreddamento a circolazione commerciale (come il condizionamento dell'aria centralizzato) e non può essere applicato alla produzione industriale e al trattamento dell'acqua di alimentazione delle caldaie. Metodo di separazione a membrana: sia la membrana di nanofiltrazione (NF) che la membrana ad osmosi inversa (RO) possono intercettare gli ioni calcio e magnesio nell'acqua, riducendo così fondamentalmente la durezza dell'acqua.
La durezza può essere ridotta solo a un certo intervallo.
Effetto caratteristico: l'effetto è evidente e stabile e l'acqua trattata ha una vasta gamma di applicazioni. Ci sono requisiti elevati per la pressione di ingresso e anche gli investimenti in attrezzature e i costi operativi sono elevati.
Ambito di applicazione: generalmente meno utilizzato per il trattamento di addolcimento specializzato.
Metodo della calce: aggiungere calce all'acqua.
Effetto caratteristico: può ridurre la durezza solo a un certo intervallo.
Ambito di applicazione: adatto per acqua ad alta durezza con grandi portate.
Metodo di dosaggio: l'aggiunta di un inibitore di incrostazioni specializzato all'acqua può modificare le caratteristiche di legame degli ioni calcio e magnesio con gli ioni carbonato, impedendo così la precipitazione e la deposizione di incrostazioni.
Effetto caratteristico: meno investimento una tantum, ampia adattabilità. Quando il volume d'acqua è morbido e grande, il costo operativo è relativamente alto.
Ambito di applicazione: a causa dell'aggiunta di sostanze chimiche, l'applicazione dell'acqua è notevolmente limitata e generalmente non può essere utilizzata per bere, la trasformazione alimentare, la produzione industriale e altri scopi. È anche raramente utilizzato nel campo civile.
Flusso di lavoro delle apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua e requisiti di lavoro 1) Flusso di lavoro delle apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua
Ci sono cinque processi: lavoro (a volte chiamato produzione di acqua, lo stesso di seguito), controlavaggio, assorbimento del sale (rigenerazione), lavaggio lento (sostituzione) e lavaggio veloce. Tutti i processi di diverse apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua sono molto simili, ma potrebbero esserci alcuni processi aggiuntivi a causa delle differenze nei processi effettivi o delle esigenze di controllo. Qualsiasi apparecchiatura per l'addolcimento dell'acqua basata sullo scambio ionico di sodio è sviluppata sulla base di questi cinque processi (tra i quali, l'apparecchiatura per l'addolcimento dell'acqua completamente automatica aumenterà il processo di re-iniezione di acqua salata).
Controlavaggio: dopo aver lavorato per un certo periodo di tempo, l'apparecchiatura intercetterà una grande quantità di sporco portato dall'acqua grezza sulla parte superiore della resina. Dopo aver rimosso questo sporco, la resina a scambio ionico può essere completamente esposta e l'effetto di rigenerazione può essere garantito. Il processo di controlavaggio è quando l'acqua viene lavata da sotto la resina e fuori dalla parte superiore, che può lavare via lo sporco intercettato nella parte superiore. Questo processo di solito dura circa 5-15 minuti.
Assorbimento del sale (rigenerazione): il processo di iniezione di acqua salata in un serbatoio di resina. Le apparecchiature tradizionali utilizzano una pompa di sale per iniettare acqua salata, mentre le apparecchiature completamente automatiche utilizzano uno spruzzatore integrato dedicato per aspirare acqua salata (purché l'acqua in ingresso abbia una certa pressione). Nel lavoro pratico, l'effetto di rigenerazione dell'acqua salata che scorre attraverso la resina a una velocità inferiore è migliore rispetto alla semplice immersione della resina in acqua salata. Pertanto, le apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua adottano il metodo del flusso lento di acqua salata attraverso la resina per la rigenerazione, che generalmente dura circa 30 minuti. Il tempo effettivo è influenzato dalla quantità di sale utilizzata.
Lavaggio lento (spostamento): dopo aver fatto scorrere l'acqua salata attraverso la resina, il processo di lavaggio lento di tutto il sale nella resina con acqua grezza alla stessa portata è chiamato lavaggio lento. A causa del fatto che un gran numero di ioni calcio e magnesio sui gruppi funzionali vengono ancora scambiati dagli ioni sodio durante questo processo di lavaggio, secondo l'esperienza pratica, questo processo è il processo principale di rigenerazione, quindi molte persone chiamano questo processo spostamento. Questo processo è generalmente lo stesso del tempo di assorbimento del sale, che è di circa 30 minuti.
Lavaggio rapido: per lavare a fondo il sale residuo, è necessario utilizzare una portata simile al lavoro effettivo per lavare la resina con acqua grezza. L'effluente finale di questo processo dovrebbe essere acqua dolce che soddisfi lo standard. Generalmente, il processo di lavaggio rapido dura 5-15 minuti.
2) Specifiche tecniche e requisiti di lavoro per le apparecchiature per l'acqua addolcita: Pressione dell'acqua in ingresso: 0,18-0,6 Mpa Temperatura di esercizio: 1-55 ℃ Durezza dell'acqua di origine:<8mmol>
La funzione del trattamento di scambio di acqua dolce: 1. L'uso di apparecchiature per acqua addolcita consente di risparmiare molto carburante sprecato. Quando la caldaia forma incrostazioni, una caldaia con una pressione di esercizio di 1,4 MPa formerà 1 millimetro di incrostazioni, che sprecherà l'8% di carburante.
2. Le apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua migliorano l'efficienza termica e riducono la produzione. Quando ci sono incrostazioni sulla superficie di evaporazione della caldaia, il calore sul lato del fuoco non può essere trasferito rapidamente al lato dell'acqua, il che ridurrà la produzione della caldaia. Se si verifica l'incrostazione della caldaia a causa di un trattamento dell'acqua improprio, riducendo la capacità di evaporazione della caldaia di un terzo e la linea di funzionamento automatico non può funzionare a causa di un'alimentazione di gas insufficiente
4. L'applicazione di apparecchiature per acqua addolcita riduce il rischio di incidenti causati da incrostazioni d'acqua nelle caldaie, che rappresentano oltre il 20% del numero totale di incidenti alle caldaie. Questo non solo causa danni alle apparecchiature, ma minaccia anche la sicurezza personale. E le infrastrutture e i costi operativi del trattamento dell'acqua rappresentano un quarto di tutti i risparmi sui costi.
Le apparecchiature per il trattamento dell'acqua addolcita, come suggerisce il nome, si riferiscono alle apparecchiature che riducono la durezza dell'acqua. Rimuove principalmente gli ioni calcio e magnesio dall'acqua. In poche parole, è un dispositivo che riduce la durezza dell'acqua. Le sue funzioni principali includono la rimozione degli ioni calcio e magnesio dall'acqua, l'attivazione della qualità dell'acqua, l'uccisione di batteri e alghe e la prevenzione delle incrostazioni. Le apparecchiature di addolcimento non possono ridurre il contenuto totale di sale nell'acqua durante il processo di addolcimento. È ampiamente utilizzato nei sistemi di caldaie ad acqua calda, nei sistemi di scambio termico, nei sistemi di raffreddamento industriali, nei sistemi di condizionamento dell'aria centralizzati e in altri sistemi di apparecchiature idriche.
Principio di funzionamento: poiché la durezza dell'acqua è principalmente formata ed espressa da calcio e magnesio, la resina a scambio cationico (addolcitore d'acqua) viene generalmente utilizzata per sostituire Ca2+ e Mg2+ (i componenti principali che formano incrostazioni) nell'acqua. Man mano che Ca2+ e Mg2+ nella resina aumentano, l'efficienza di rimozione di Ca2+ e Mg2+ diminuisce gradualmente.
Dopo che la resina assorbe una certa quantità di ioni calcio e magnesio, deve essere rigenerata. Il processo di rigenerazione consiste nel risciacquare lo strato di resina con una soluzione salina nel serbatoio del sale, sostituendo gli ioni di durezza sulla resina. La resina viene quindi scaricata dal serbatoio con il liquido di scarto di rigenerazione e la funzione di scambio di addolcimento della resina viene ripristinata.
A causa del fatto che la durezza dell'acqua è principalmente formata da calcio e magnesio, il principio del trattamento di addolcimento a scambio ionico di sodio è quello di far passare l'acqua grezza attraverso una resina a scambio cationico di tipo sodio, consentendo ai componenti di durezza Ca2+ e Mg2+ nell'acqua di scambiarsi con Na+ nella resina, assorbendo così Ca2+ e Mg2+ nell'acqua e addolcendo l'acqua.
Il flusso di lavoro comprende cinque processi: produzione di acqua, controlavaggio, assorbimento del sale (rigenerazione), lavaggio lento (sostituzione) e lavaggio veloce. Tutti i processi di diverse apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua sono molto simili, ma potrebbero esserci alcuni processi aggiuntivi a causa delle differenze nei processi effettivi o delle esigenze di controllo. Qualsiasi apparecchiatura per l'addolcimento dell'acqua basata sullo scambio ionico di sodio è sviluppata sulla base di questi cinque processi (tra i quali, l'apparecchiatura per l'addolcimento dell'acqua completamente automatica aumenterà il processo di re-iniezione di acqua salata).
Controlavaggio: dopo aver lavorato per un certo periodo di tempo, l'apparecchiatura intercetterà una grande quantità di sporco portato dall'acqua grezza sulla parte superiore della resina. Dopo aver rimosso questo sporco, la resina a scambio ionico può essere completamente esposta e l'effetto di rigenerazione può essere garantito. Il processo di controlavaggio è quando l'acqua viene lavata da sotto la resina e fuori dalla parte superiore, che può lavare via lo sporco intercettato nella parte superiore. Questo processo di solito dura circa 5-15 minuti.
Assorbimento del sale (rigenerazione): il processo di iniezione di acqua salata in un serbatoio di resina. Le apparecchiature tradizionali utilizzano una pompa di sale per iniettare acqua salata, mentre le apparecchiature completamente automatiche utilizzano uno spruzzatore integrato dedicato per aspirare acqua salata (purché l'acqua in ingresso abbia una certa pressione). Nel lavoro pratico, l'effetto di rigenerazione dell'acqua salata che scorre attraverso la resina a una velocità inferiore è migliore rispetto alla semplice immersione della resina in acqua salata. Pertanto, le apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua adottano il metodo del flusso lento di acqua salata attraverso la resina per la rigenerazione, che generalmente dura circa 30 minuti
Lavaggio lento (spostamento): dopo aver fatto scorrere l'acqua salata attraverso la resina, il processo di lavaggio lento di tutto il sale nella resina con acqua grezza alla stessa portata è chiamato lavaggio lento. A causa del fatto che un gran numero di ioni calcio e magnesio sui gruppi funzionali vengono ancora scambiati dagli ioni sodio durante questo processo di lavaggio, secondo l'esperienza pratica, questo processo è il processo principale di rigenerazione, quindi molte persone chiamano questo processo spostamento. Questo processo è generalmente lo stesso del tempo di assorbimento del sale, che è di circa 30 minuti.
Lavaggio rapido: per lavare a fondo il sale residuo, è necessario utilizzare una portata simile al lavoro effettivo per lavare la resina con acqua grezza. L'effluente finale di questo processo dovrebbe essere acqua dolce che soddisfi lo standard. Generalmente, il processo di lavaggio rapido dura 5-15 minuti.
Scegliere diverse apparecchiature per il trattamento dell'acqua dolce per diverse applicazioni: 1. Ambito di applicazione delle apparecchiature per acqua dolce: ① Riscaldamento ② Reintegro dell'acqua di raffreddamento ③ Acqua di processo ④ Caldaia a vapore ⑤ Siderurgia ⑥ Industrie chimiche e farmaceutiche
2. Il tempo di utilizzo dell'acqua di sistema richiesto per l'industria include l'utilizzo orario dell'acqua, il valore medio e il valore di picco. Le apparecchiature possono essere selezionate in base al tempo di approvvigionamento idrico. Se non è richiesto un approvvigionamento idrico continuo, è possibile selezionare apparecchiature a valvola singola e serbatoio singolo; Se è richiesto un approvvigionamento idrico continuo, è necessario scegliere un dispositivo di trattamento dell'acqua addolcita a controllo centralizzato a doppio letto o a doppio letto a doppio controllo.
3. La durezza della fonte d'acqua è la stessa di quella dello stesso tipo di addolcitore d'acqua. Se la qualità dell'acqua è più dura, il ciclo di produzione dell'acqua sarà inevitabilmente relativamente ridotto, con conseguente minore produzione di acqua. Ciò porta a frequenti rigenerazioni delle apparecchiature per l'acqua addolcita, riducendo così la durata della resina. In questo caso, è necessario scegliere un modello più grande di addolcitore d'acqua e aumentare il volume della resina.
2、 Selezione delle apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua ① Controller: diviso in controllo automatico e controllo manuale. La scelta del marchio può essere importata o prodotta internamente. ② Serbatoio di resina: il materiale del corpo del serbatoio del dispositivo per l'acqua addolcita è diviso in fibra di vetro, acciaio al carbonio e acciaio inossidabile. ③ Forma di controllo delle apparecchiature: uno è il ripristino automatico quando la preparazione dell'acqua raggiunge il valore impostato, che viene chiamato tipo di flusso; Adatto a tutte le apparecchiature per il trattamento dell'acqua addolcita nei sistemi di approvvigionamento idrico. Il secondo metodo consiste nel controllare la misurazione della rigenerazione in base al tempo, che viene chiamato tipo di tempo; Adatto per sistemi di approvvigionamento idrico con flusso d'acqua stabile, il ciclo di ripristino e rigenerazione più breve è di 24 ore. ④ Combinazione di apparecchiature: letto singolo a controllo singolo: interrompere l'approvvigionamento idrico per 2 ore durante il periodo di ripristino o continuare a fornire acqua grezza (bypass dell'acqua dura). Letto gemellato a controllo singolo: approvvigionamento idrico alternato, uno in uso e uno come backup. Letto gemellato a doppio controllo: approvvigionamento idrico alternato, uno in uso e uno come backup. Letto doppio a doppio controllo: approvvigionamento idrico simultaneo, rigenerazione alternata. Letti a controllo multiplo: vengono utilizzati in parallelo tre o più serbatoi di resina per acqua addolcita, adatti per sistemi di approvvigionamento idrico su larga scala. Può essere ampiamente utilizzato per addolcire l'acqua di alimentazione di caldaie a vapore, caldaie ad acqua calda, scambiatori, condensatori evaporativi, condizionatori d'aria, motori a combustione diretta e altri sistemi. Può essere utilizzato anche per il trattamento dell'acqua domestica in hotel, ristoranti, edifici per uffici, appartamenti, case e altre industrie, nonché per il trattamento dell'acqua addolcita nell'industria alimentare, delle bevande, della birra, della lavanderia, della stampa e della tintura, chimica, farmaceutica e altre industrie.
Indicatori tecnici: 1. Pressione in ingresso: 0,2~0,5 Mpa 2. Durezza dell'acqua grezza:<12mmol>8 mmol/L, è necessario realizzare un design speciale in base alla qualità dell'acqua delle diverse regioni) 3. Durezza dell'acqua in uscita:<0,03 mmol/L (soddisfacendo i requisiti dello standard nazionale di qualità dell'acqua per caldaie a bassa pressione GB1576-2001); 4. Il contenuto di sale dell'acqua grezza è inferiore a 1500 mg/L, la torbidità è inferiore a 5 e la concentrazione di ioni ferro è inferiore a 0,3 mg/L. 5. Alimentazione:~220V, 50HZ. 6. Il consumo di sale è inferiore a 100 g/grammo equivalente (relativo alla durezza dell'acqua grezza); 7. Consumo di acqua<2%; Principali specifiche tecniche per apparecchiature di desalinizzazione dell'acqua addolcita completamente automatiche con consumo energetico<50W: 1. "Technical specifications for construction and acceptance of electric power construction" 2. "Quality evaluation standards thermal 3. JB T74-94 conditions pipeline flanges" 4.Sandblasting rust removal should comply with GB8923 5, DL T5054-1996 design steam water pipelines in plants" 6.GB T18300-2001 automatic control sodium ion exchanger technical 7. 1576-2001 low pressure boiler quality 8. 5462-199industrial salt 9. T 13659-1992 001 * 7 strong acidic styrene cation exchange resin 10. 2932-1999 treatment equipment 11. 13384-1992 electromechanical General productpackaging
La classificazione delle apparecchiature include apparecchiature per il trattamento delle acque industriali, apparecchiature per il trattamento dell'acqua potabile, apparecchiature di riempimento e accessori per il trattamento delle acque.
Apparecchiature per il trattamento delle acque industriali, apparecchiature ad osmosi inversa su larga scala per centrali elettriche, apparecchiature per acqua ultrapura per industrie come la medicina e l'elettronica, apparecchiature per acqua pura per l'irrigazione di fiori e frutta, apparecchiature di dosaggio, apparecchiature per l'addolcimento dell'acqua per caldaie;
Apparecchiature per il trattamento dell'acqua potabile, apparecchiature per acqua purificata per l'industria alimentare e delle bevande, apparecchiature per acqua purificata e acqua minerale per impianti idrici, apparecchiature per acqua potabile rurale, apparecchiature per acqua potabile diretta per hotel, scuole, agenzie governative, mense, ecc.;
Apparecchiature di riempimento: linee di riempimento per botti grandi e bottiglie piccole, macchine per la spazzolatura di botti e la rimozione dei tappi;
Gli accessori per il trattamento dell'acqua includono mezzi filtranti, cartucce filtranti, pompe di pressurizzazione, membrane ad osmosi inversa, alloggiamenti per membrane, filtri di precisione, misuratori di portata, manometri, generatori di ozono, sterilizzatori a raggi ultravioletti, inibitori di incrostazioni, ecc.
