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再生钠离子交换器再生操作中的技术探讨

发布时间：2010/11/9 阅读次数：2235 字体大小: 【小】【中】【大】

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目前城市建设发展的特点是核心城市周边的小城镇发展迅速、小城镇发展的特点又是小城镇周边的住宅小区日益增多，这些小区的优势在于开发商可以集中资金在相对“小”的空间里打造精品住宅。这种精品意识表现在供暖锅炉软化水制备方法的选择上，是开发商多选择先进的锅外离子交换水处理法取代落后的锅内加药法。但是这些小区的地理位置决定了操作这些先进水处理设备的人员多是文化程度不高的农民工、季节工，使这些精品设备没有发挥出精品作用。笔者注意到这一现象，撰写本文，希望能够通过对钠离子交换水处理过程中再生操作的若干技术问题的探讨，与开发商、物业管理企业和水处理工共同努力，打造精品的软化水。

1 交换器内盐水线速度的控制

无顶压逆流再生钠离子交换器再生时的盐水线速度是决定产水品质的一个重要参数，只有严格地执行钠离子交换器使用说明书中规定的线速度（一般为1.5～2.0m/h）才能生产出优质的软化水。在盐水流程上没有安装流量计的系统中通过控制盐水池（参见图1）液面下降速度间接地控制交换器内的盐水线速度是比较可靠的方法，具体方法是：

先根据说明书对盐水线速度的要求和交换器截面尺寸计算出盐水的小时流量，再根据小时流量和盐水池截面尺寸求出盐水池液面每5分钟下降的高度，通过控制盐水池液面5分钟下降高度控制交换器内盐水线速度，举例如下：

例1．某钠离子交换器内径D=0.75 m，说明书规定的盐水线速度1.5～2.0 m/h，盐水池截面积2.136 m²，求盐水池液面每5分钟下降的高度。

解：第一步，先分别计算线速度1.5 m/h和2.0 m/h的盐水流量：

① 线速度1.5 m/h 的流量：

交换器截面积＝πD²/4 =0.4418 m²，

流量_1.5 = 交换器截面积×线速度_1.5 = 0.4418×1.5 = 0.6627 m³/h

② 线速度2.0 m/h的流量：

流量_2.0=交换器截面积×线速度_2.0=0.4418×2 = 0.8836 m³/h

即再生操作时盐水流量应控制在0.662 7～0.883 6 m³/h之间。

第二步，求盐水池液面每5分钟下降的高度：

① 盐水线速度1.5 m/h时，盐水池液面每5分钟下降的高度：

下降高度_1.5 =(流量_1.5/盐水池截面积)* (5/60) = 0.025 85 m≈2.6cm

② 盐水线速度2.0 m/h时，盐水池液面每5分钟下降的高度：

下降高度_２.０ =(流量_２.０/盐水池截面积)* (5/60) = 0.0345 m≈3.5 cm

经过两步计算可知盐水池液面每5分钟下降的高度应在2.6～3.5cm之间，那么在再生操作时，每5分钟测量一次盐水池液面下降高度并及时调整盐水阀的开度，把盐水池液面下降高度控制在2.6～3.5cm之间，就能保证钠离子交换器内的盐水线速度在1.5～2.0 m/h之间。

盐水阀的开度调整好以后，为了方便以后的操作，可以在盐水阀的手轮上做一标记，比如系上一根线绳，这样在下次上盐时，直接把阀门开到标记位置附近，再进行微调就容易了。调整阀门开度的时候，最好是单方向运动，即只朝开的方向转动，不要来回转动，以免出现空轮造成误差。当需要把阀门关小时，最好是先全关，再逐渐开到需要的位置。

2 盐水池静压强对线速度的影响

盐水阀的开度调整好以后，随着盐水池液面的下降，盐水泵入口（盐水池出口）的静压强也会逐渐下降，造成盐水泵出口压头下降，这一变化会导致交换器内盐水线速度的变化。一般说来， DN25的钢管在0.4Mpa压强差的作用下，每小时的极限水流量可达4m3/h，而以上计算的盐水最大流量和最小流量分别为0.8836m3/h和0.6627 m3/h，可调节的流量范围只有0.2209 m3/h，仅占极限水流量的5.5%左右，所以，盐水泵出口压头的微小变化就可能造成交换器内盐水线速度的超值。

为了消除盐水池静压强对盐水泵出口压头的影响，笔者设计了一套保持盐水泵入口压强恒定装置如图2：制作一个浮漂，用尼龙绳将一根软管的一端吊挂在浮漂的下方，软管的另一端固结在盐水池出口处（注意软管与盐水池出口的接口处不能泄露，软管最好选用内置钢丝螺旋支架的塑料管以防抽瘪。安装软管时，注意不要因为安装了软管及其管件而使盐水泵入口管径变得太小和造成太大的管路阻力，注意不要有浮漂的零部件被盐水泵吸入）。由于软管的上端（盐水泵入口）在浮漂的作用下能保持与盐水液面的距离不变，从而消除了盐水池静压强对交换器内盐水线速度的影响。

加装浮漂的方法消除了盐水池静压强对交换器内盐水线速度的影响，进一步的追求应该是操作的精细化。通过对盐水阀操作的观察可知，盐水阀丝杠的磨损以及肉眼对手轮标记位置判断上的误差会影响盐水阀的开度，造成盐水阀开度的不恒定。

配合浮漂的使用，安装两道盐水阀可以保持盐水阀开度的恒定。在两道盐水阀中选择一道（一般选第二道）作为调节阀，另一道作为控制阀。第一次再生操作时，一道阀全开，用二道阀调节盐水池液面下降速度。再生结束时，二道阀不动，全关一道阀。在以后的再生操作中，只需全开或全关一道阀控制盐水的进入和停止，不用再调节二道阀就能轻易获得合理的盐水线速度。

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