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自动软化器技术在水处理领域方面的应用
作者:佚名  文章来源:谷腾水网  点击数3369  更新时间:2010/3/6 16:00:11  文章录入:ahaoxie  责任编辑:ahaoxie

    自动软化器的实际盐耗量是根据原水水质情况,经过现场反复调试及精确测算后取得最切合实际的周期制水量,将该周期制水量作为设定值输入可编程控制器,由该控制系统实现自动运行。其控制过程如下:由安装在交换器出口的孔板式流量计测算出水流量,并通过差压变送器将流量信号转变为0~10mA电流信号输入可编程控制器,当所测定流量已达到事先设定的周期制水量值时,可编程控制器随即发出指令,停止该罐运行,切换备用罐继续运行,同时按编好的程序依次对失效罐进行反洗、进盐、置换、正洗等各步操作。

    由于自动软化器的进盐量、置换清洗及正反洗用水流量等均按事先编好的程序进行精确控制,可将再生盐耗、水耗降至最低,接近于理论耗量;如一台逆流再生定量型自动软化器,其实际盐耗仅为60g/mol左右,再生比耗仅为1.05~1.10。

    下面仅举一例进行说明。我公司初轧厂加热炉两台汽化冷却余热锅炉满负荷运行时,耗水量为22t/h,给水硬度≤0.03mmol/L。原水硬度较高,为8mmol/L。以往采用一套传统型单级逆流再生固定床式双罐钠离子交换器,1997年引进北京泰克尼公司的一套TA-800QF2定量型自动软化器,诸项性能比较如表1。

    经过两年来的认真核算,平均每年降低运行成本53万元,投运仅半年即可收回全部改造投资。

    3自动软化器不足之处及其发展前景

    早期的自动软化器为定时型即时间周期型自动软化器,由调试人员根据原水硬度情况和用水负荷情况调整好再生时间周期,然后由定时器进行控制。实践表明此类自动软化器的使用范围非常有限,仅适用于负荷一成不变的情况。而绝大多数蒸汽锅炉的负荷均处在时刻变化之中,有时甚至是大幅度变化。此时定时型自动软化器的再生不是超前就是滞后。

    尽管定量型自动软化器是目前的主要形式,且能够适应锅炉负荷变化,但当原水硬度发生变化时,定量型就可能像定时型那样出现再生超前或滞后。使用地表水时,其硬度值是不稳定的;而使用地下水或自来水作原水时,其水质硬度一般来说还算稳定,但有时也会出现变化。所以使用定量型自动软化器的单位,每天必须取原水水样化验一次,以便根据原水硬度变化情况随时调整周期制水量。

    定性型自动软化器目前尚处于试验阶段,没有投放市场。其主要工作过程是依靠安装在软化罐出口处的电极探头对软化罐出口水质进行在线连续自动监测,将水质硬度信号随时送可编程系统。当水质硬度达到上限值时,可编程控制器立即发出指令切换备用罐,同时对失效罐进行再生。它完全克服了定量型及定时型自动软化器因负荷与原水水质变化而出现的再生不足或再生过量的弱点,总能将再生周期控制得恰到好处,是一种理想的自动软化器型式。

    定性型自动软化器之所以至今还没有成为定型产品被投放市场,原因是它的关键技术电极探头尚未过关。

    因为钙镁盐类仅是总含盐量中的一部分,简单的电极探头仅能根据溶液电导率测试其总含盐量,不能对钙镁盐类进行选择性测试。尽管目前已有数字式水质硬度计投放市场,但该类硬度测试还是离线间断型测试。

    目前国内所有在用的自动软化器均为钠型软化器,而原水在经过单纯钠型软化后,尽管去除了钙镁离子复合硬度,但碱度丝毫没有降低,含盐量还较原水有所增加〔2〕。这样的给水进入锅炉后,经过蒸发浓缩,其碱度和含盐量将达到相当高的程度,易产生汽水共腾,恶化蒸汽品质,为了降低锅炉水碱度和含盐量,必须加大锅炉排污量,从而造成热能的大量浪费。

    所以使用原水碱度≥5mmol/L的蒸汽锅炉或蒸发量≥20t/h的蒸汽锅炉,为了达到减少排污量,节约热能的目的,不能采用单纯钠型软化水处理形式,而要采用氢钠离子并联式水处理形式。

    由于工艺流程复杂,自动软化器目前还没有氢钠离子并联水处理形式,而仅为单纯钠型软化形式,这就限制了自动软化器的使用范围,使它不适合于原水碱度高的地区或大容量锅炉。在上述领域内,水处理装置仍为传统手工操作设备。将自动软化技术引入氢钠离子并联水处理领域有着巨大的节能潜力,尽管目前实现这一目标有一定的难度,但随着不断的科技进步,这些困难必将会被克服。

    此外,由于自动软化器的控制系统采用微机,而其切换、运行、再生及清洗置换等具体操作采用板式多路阀,目前上述备品备件均为进口,国产备件尚未过关。所以全套自动软化设备的价格比同样生产能力的传统手工设备要高5~7倍,致使许多单位从初投资角度考虑,仍然选择传统手工操作设备,但随着进口备件国产化和微机的迅速普及,自动软化器的价格也将降下来。

    4结论

    由于自动软化器技术具有体积小,占地少,树脂和盐消耗量低、节约能源等优点,加之技术的不断完善,各类功能不断齐全,更加适合于各类复杂条件下的软化水处理作业。

    尽管自动软化器技术作为新生事物,还存在一些不成熟和不完善之处,但从其发展普及速度和巨大的节能功效来看,21世纪水处理领域必将是自动软化器的天下。

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