鈉離子交換器

鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鈣離子、鎂離子，製取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。 高硬度飲用水的軟化、生活熱水原水的軟化、生活直飲水裝置的預處理、鍋爐用水及各類換熱器補充水的軟化、以及空調系統循環冷卻水的軟化處理等。

基本介紹

• 中文名：鈉離子交換器
• 作用：去除水中鈣離子、鎂離子
• 組成：鈉離子交換器、陰陽床
• 材質：硬聚氯乙烯

定義

軟化器即為鈉離子交換器，離子交換器分為：鈉離子交換器、陰陽床、混合床等種類。離子交換柱(器)外殼一般採用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯複合玻璃鋼(PVC-FRP)、有機玻璃(PMMA)、有機玻璃複合透明玻璃鋼(PMMA-FRP)、鋼襯膠(JR)、不鏽鋼襯膠等材質。主要用於鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫藥、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理，工業生產所需進行硬水軟化、去離子水製備的場合，還可用於食品藥物的脫色提純，貴重金屬、化工原料的回收，電鍍廢水的處理等。

混床是將陰陽離子交換樹脂按一定混合比例裝填在同一個離子交換器內，由於混合離子交換後進入水中的H離子與OH離子立即生成電離度很低的水分子，可以使交換反應進行得十分徹底。混床一般設定於一級復床之後，對水質的進一步純化處理。當水質要求不高時，也可以單獨使用。

鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鈣離子、鎂離子，製取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。

用途

高硬度飲用水的軟化、生活熱水原水的軟化、生活直飲水裝置的預處理、鍋爐用水及各類換熱器補充水的軟化、以及空調系統循環冷卻水的軟化處理等。

分類

1）、按運行方式分：固定床、連續交換床，浮動床。固定床可分為：順流再生固定床、逆流再生固定床。連續交換床可分為：移動床、流動床。

2）、按離子交換器制水、再生、沖洗的水流控制方式分：集成閥控制形式和分立式多閥控制形集成閥控制形式又分機械旋轉式多路閥、柱塞式多路閥、板式多路閥、水力驅動多路閥。

分立式多閥控制形式又分自動隔膜閥組+控制器和手動閥組。

結構示意圖

註：1、機械旋轉式多路閥由國內研製生產，但易磨損，現已生產出改進型，性能尚好。

2、柱塞式、板式與水力驅動多路閥由國外引進技術與產品，離子交換器的其它組件均由國內生產配套。這類產品性能可靠、故障率低、使用壽命較長，是設計使用首選。

3、進口集成閥控制形式在軟化水量較小的系統中使用。當軟化水量>40m3/h，可採用“自動隔膜閥組+控制器”的控制模式，

4、組合式平面集成閥由國內自主生產，可拆卸，性能穩定，當軟化水量>25m3/h，水質硬度>8mmol/L時，建議採用“平面集成多路閥+控制器”的自動控制模式。

固定床鈉離子交換器和浮動床鈉離子交換器廣泛套用於生活水處理、鍋爐水處理、及綜合水處理等用水環境。

鈉離子交換器選型標準主要有：水質硬度、產水量、安裝空間

再生方式

1.反洗：從樹脂底部開入軟水，以一定的流速反向沖洗樹脂層，使在工作時被壓緊的樹脂層鬆散，並自行按顆粒大小重新鋪排成床，增大顆粒之間的間隙，以便於下一步再生時，樹脂能與再生液充分接觸和反應，反洗還可將樹脂層中混雜的懸浮物沖走。這項操作通常需要數十分鐘，直至洗出液無明顯渾濁為止，為防止反洗時樹脂被沖走而損失，反洗流速不可過大，洗出水通過簡單的隔篩收回流失的樹脂。

樹脂反洗後進行再生，如果所處理的雜質不多，只是由於運行一段時間後，樹脂層被壓實，或被懸浮物阻塞而影響過濾效果，但樹脂仍有較好的交換能力，則在反洗清除懸浮物並用無離子水浸漬一段時間後，仍可再入遼工作，待下一次反洗後才進行再生，以減少再生劑用量。

2.常規的再生處理：離子交換器使用一段時間後，吸附的雜質接近飽和狀態，就要進行再生處理，用化學藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質洗脫除去，使之恢復原來的組成和性能。在實際運用中，為降低再生費用，要適當控制再生劑用量，使樹脂的性能恢復到最經濟合理的再生水平。通常控制性能恢復程度為70%-80%，如果需要達到更高的再生水平，則再生劑量增加，再生劑的利用率則下降。

鈉型強酸性樹脂用食鹽再生，用藥量為其交換容量的2倍。

樹脂再生時的化學反應是將樹脂原先的交換吸附的逆反應，按化學反應平衡原理，提高化學反應莫一物質的濃度，可促進反應向另一方進行，故提高 再生液濃度可加速再生反應，並達到較高的再生水平

水及再生方式

1.產水：水從罐體底部進入樹脂層，以適當的流速穿過樹脂層，使樹脂層向上浮起，樹脂於水的接觸面得到放大，水中鈣鎂離子與水質表面鈉離子得到充分交換。因為罐體上部預留空間經過精密計算，樹脂層浮起來後不會亂層，出水效率相對較高。

2.再生：用軟水配置的再生液以適當比例含鹽量從罐體頂部進入樹脂層，以一定流速自上而下穿過樹脂層，樹脂的工作層和失效層所含鈣鎂離子相對較高，保護層次之，再生液首先接觸到的是樹脂的保護層，其次是工作層，再是失效層，減少了樹脂的二次污染。

3.置換：樹脂再生後進入置換階段，置換採用的是軟化水，水從罐體頂部進入樹脂層，使樹脂層中殘留的鹽溶液排出，目的在於降低氯根含量。

成熟產品系有：全自動浮床軟水器

安裝注意事項

一、安裝在牢固的水平地面上，附近有排水溝或排水口，排水管小於6米且低於閥體。

二、距設備1米內應有單獨的防潮電源插座。

三、再生鹽罐安放應儘量靠近樹脂罐，以充分利用鹽液。鹽罐內應有保證再生周期所用鹽量。

四、所有進出口管路必須有獨立支撐，不能用閥體做支撐。

五、進水口應裝壓力表，過濾器和放氣閥，出水處裝流量計。

調試標準流程

安裝的一般要求

①、進水壓力應在0.2-0.5MPa，當水源壓力無法滿足要求時，可安裝增壓水泵提高進水壓力。如果壓力過高，應安裝減壓閥來控制進水壓力。
②、進水溫度應在5-45℃之間，電源採用交流200V/50Hz。
③、軟水器應安裝在牢固的平台上，附近有暢通的下水，並留有足夠的操作和維修空間。
④、工作環境溫度應在5-50℃之間，相對濕度≤95%（5℃時）。

控制閥的安裝與樹脂填裝（頂裝形式）

第一步：首先將下布水器牢固安裝在中心管底端，然後插入到樹脂罐中央，在中心管上端低於罐口0.5mm處截斷並導角，然後用膠帶封住中心管口， 以防樹脂漏入。
第二步：將石英砂沿中心管周圍空隙投入樹脂罐，並使之在罐底鋪平，石英砂高於下布水器上20mm，石英砂應按粒徑級別分層鋪裝，主要起到布水 作用（對於直徑小於500mm樹脂罐一般不裝石英砂）。
第三步：將樹脂均勻地裝入樹脂罐中，裝至規定的層高后，再向注入10%的食鹽溶液，至浸沒樹脂為止，使樹脂充分膨脹。 樹脂裝填完，應取下中心管的封口膠帶，上述操作時應注意使中心管始終保持在樹脂罐口的中央位置。
第四步：將上布水器安裝到控制閥上，然後將中心管從上布水器內插入到控制閥內，小心地沿順時針方向轉動控制閥，直至旋緊在樹脂罐接口上 （或用法蘭連線固定）。 注意上布水器與控制閥、中心管，下布水器與中心管必須嚴密，防止樹脂跑出。中心管與控制閥必須嚴密不漏水，否則會出現竄硬水現象。

管道連線要求

①、與軟水器連線的管道應採用給水塑膠管，排水管不得採用軟塑膠管，防止管道變形，影響排水效果。
②、按照控制閥進出水箭頭標記連線進出水管，採用流量型再生控制器，流量計必須安裝在出水口。
③、進出水管應裝有壓力表及手動閥門，同時還應裝有旁通閥，在出 水管閥前還應安裝有取樣閥。進水管閥後一般安裝有 Y 型過濾器，防止管道內污物堵塞閥體造成設備無法正常運行。
④、排水管的連線長度不應超過6m，儘量減少彎度，並嚴禁安裝閥門。
⑤、鹽水管路連線長度不應超過2m，一定要保持良好的密封性，否則會影響軟水器的再生效果。

設備通水

當樹脂在10%的食鹽溶液浸泡18-20小時充分膨脹後，方可進行設備通水。
第一步：先關閉進出水閥，打開旁通閥，將管道內的雜質沖洗乾淨，然後關閉旁通閥。
第二步：確認軟水器電氣參數與電源一致（注意：SE型再生控制器輸入電壓為交流12V/50Hz，所以應選用輸入交流220V/50Hz，輸出交流12V/50Hz的變 壓器），然後接通電源。手動啟動再生控制器，將控制閥調整至反洗狀態，緩慢地打開進水閥門至 1/4 開啟處，此時可以聽到空氣從排水管排出的聲音，待 空氣排淨後，全部開啟進水閥，將樹脂內的一些雜質沖洗乾淨，直至排水管排出澄清水為止。
第三步：將控制閥調整至正洗位置，直至出水合格為止。
第四步：將控制閥調整至鹽箱注水位置，向鹽箱內注入設計用水量，然後加入固體顆粒食鹽，即可進行運行調試。