軟化水設備使用一段時間需要對濾料進行:反洗 、吸鹽、正洗,這個過程需要一定的時間,如果用水無法間斷,就需采用并聯安裝的方式,一個過濾器沖洗時其它軟化水過濾器可正常運行,錯開沖洗時間,此種安裝方式稱作:一備一用,亦可多個軟化水過濾器并聯,靈活使用。
軟化水設備方案采用的是:活性碳過濾器+軟化水過濾器(配鹽箱圖中白)+軟化水過濾器(共用一個鹽箱)+精密過濾器。兩個軟化水過濾器可以起到一備一用的作用,亦可同時工作,后置精密過濾器起到過濾細小雜質的作用(經過活性碳過濾器和軟化水過濾器后的水,還可能會含有一定量的細小雜質)。
軟化水離子交換樹脂中有多種分類,陽離子交換樹脂根據可離解的交換離子不同,又分為氫型(RH)、鈉型(RNa)和鈣弄(R2Ca)樹脂;陰離子交換樹脂則相應的可分為氫氧根型(ROH)和氯型樹脂(RCL)等;
根據離解交換離子的基團為強酸、弱酸、強堿和弱堿又可分為強酸樹脂、弱酸樹脂、強堿樹脂和弱堿樹脂;根據樹脂結構可分為凝膠型、大孔型、均孔型等;按合成樹脂的單體種類不同可分為苯乙烯系、丙烯酸系以及酚醛系等類型。
常用的鈉離子軟化工藝過程有單級或雙級串聯,如上圖1和圖2所示。單級操作系統出水殘余硬度小于0.03mmol/l,可達到低壓鍋爐水水質標準的要求,設備簡單,運行操作方便,投資較少;雙級串聯操作系統出水殘余硬度可達5.0umol/l以下,而且出水水質更穩定可靠。
單純的鈉離子軟化工藝并沒有改變水中的堿度,若原中的堿度大于2mmol/L時,反應產生的NaOH會影響鍋爐的安全運行,同時CO2造成水系統的酸腐蝕,所以必須除硬的同時要求脫堿。
氫-鈉串聯法 串聯系統操作流程如上圖所示。將進水分成兩部分,一部分進入氫型離子交換器,出口軟水與另一部分進水混合,利用進水的堿度中和軟水中的強酸,反應產生的H2CO3通過除碳器脫氣除去,最后經鈉離子交換器軟化另一部分進水引入的硬度。
并聯系統操作流程如上圖所示。同樣將進水分成兩部分,分別進入氫型離子交換器和鈉型離子交換器,然后兩部分出水軟水混合,利用鈉型樹脂出水的HCO3- 堿度中和氫型樹脂出水的強酸,反應產生的H2CO3仍通過除碳器脫氣除去。
并聯操作相對串聯操作而言,通過鈉型離子交換器的只有部分進水,設備容量可小些,投資費用少,但運行控制要求相對較高。