离子交换除盐系统设计参数.doc
除盐水设计说明
除盐水设计说明1. 项目概况本项目为除盐水处理工程，项目规格为3×80t/d。
2. 出水水质该项目进水拟为自来水，水质符合国家《生活饮用水水质标准》，出水水质标准参考《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T 12145-2008。
a.锅炉给水质量标准硬度≤2.0μmol/L溶解氧≤7μg/L铁≤20μg/L铜≤5μg/L油<0.3mg/L联氨≤30μg/LPH(25℃) 8.8～9.3TOC ≤500μg/Lb.锅炉炉水质量标准二氧化硅≤0.45mg/L氯离子≤1.5mg/L电导率(25℃)<35μS/cmPH(25℃) 9.0～9.7c.蒸汽质量标准钠≤5μg/kg二氧化硅≤20μg/kg铁≤10μg/kg铜≤2μg/kg电导率（氢离子交换后，25℃）≤0.30μS/cmd.化学除盐水TOC ≤400μg/L二氧化硅≤20μg/L电导率(25℃)≤0.2μS/cm3. 工程方案论证该系统工艺流程为：根据原水水质、给水和炉水的质量标准、补给水率、排污率、设备和药品的供应条件以及废液排放等因素，确定了下面的水处理系统工艺设计流程（根据进水水质不同，工艺可适当调整）：4. 工艺描述来水进入原水池，经提升泵提升至多介质过滤器，多介质过滤器出水进入保安过滤器，保安过滤器出水添加还原剂、阻垢剂后通过高压泵进入反渗透装置；反渗透的产水进入中间水池，浓水合格排放，中间水池的水经过中间水泵打入混合离子交换器进一步除盐，产水进入除盐水箱待用，除盐水箱出水经除盐水泵输送到供水点。
可根据供水要求添加氨。
多介质过滤器设反洗水泵，定期反洗。
反渗透装置设置化学清洗系统，反渗透设一套清洗系统，主要包括清洗水箱、保安过滤器、清洗水泵。
混合离子交换器设离子再生装置，可根据运行情况定期对树脂进行再生。
整套系统采用全自动控制，操作员在控制室内实现远程操作控制，并设置就地手动控制。
5. 除盐水系统设计说明⑴原水池原水池的主要作用是收集原水，以便进一步提升至系统内使用，同时对进水起到缓冲作用，保持整套系统进水稳定。
离子交换标准工艺参数
离子互换工艺参数一、离子互换器旳出力自用水率为离子互换器每周期中反洗、再生、置换、清洗过程中耗用水量旳比例在常用旳一级除盐系统中，阳、阴离子互换器旳自用水率。
二、运营流速离子互换树脂，阴阳离子互换树脂,软化树脂水和再生液流过互换器旳速度(运营流速)有两种表达措施。
(1)线速度υ。
水通过离子互换器旳平均速度，单位为m/h。
υ=Q/F(2)空间流速sυ。
水通过单位互换剂体积VR旳速度，单位为m³(h·m³R）。
sυ=Q/VR(3) sυ=υ/HR式中VR—互换剂体积，m³;F一离子互换器旳截面积，㎡;HR一互换剂层高度，m;Q一解决水量，m³/h。
运营流速对互换剂旳工作互换容量、离子旳泄漏量及离子互换器旳工作周期均有影响。
空间流速:v以互换剂体积为单位，可用来衡量再生液与树脂接触旳时间、决定工艺参数，也称互换器旳负荷。
以sυ估算互换器旳出水量，三、互换剂层高度H 离子互换树脂，阴阳离子互换树脂,软化树脂1.互换剂层与原水水质关系为了保证出水水质及一定旳互换容量，互换剂层要保持一定高度。
互换剂层与原水水质关系.2.互换剂层阻力顺流离子互换器通过床层旳阻力损失数据一般由实验得出，也可由经验公式估算。
3.反洗树脂膨胀率顺流再生设备反洗与逆流再生设备反洗(涉及小反洗与大反洗)都是从树脂层下部进水，使树脂层松动并冲洗清除截留在树脂层表面旳悬浮物和碎树脂，以提高树脂旳再生效率。
混床通过反洗使阳、阴树脂分层。
反洗时，树脂层处在悬浮状u"，增长了树脂层旳孔隙度，相应层高要比本来增长，设计设备本体总高度要考虑反洗树脂膨胀高度。
不同树脂、不同水温在同样反洗强度下，树脂膨胀率(也称展开率)是不同旳，目前一般反洗树脂膨胀率都控制在80%~l00%左右。
为了避免反洗流量控制不当，导致树脂流失可采用在反洗排水管上装反先流量控制器旳措施。
由于离子互换器旳反洗流量不不小于运营进、出水量，因此可在进、出水装置上装设滤网或采用双流量水帽，这种水帽内装有一种小球，反洗时小球上浮变化出水面积，控制反洗流量。
XXX项目除盐水离子交换计算书
m³ m/h m³ /h min min m³ /h min m³ m/h min m³ /h m³ 15 8 min min m/h min m³ /h m³ m³ /h m³ min m³ /m2.min m³ /h m³ Mpa m/h min m³ /h m³ DLT5068-2006
2% 5~7m/h
DLT5068-2006
4% ≤5m/h
t/m³ DLT5068-2006 t/m³ kg m³ m³ GB/T50109-2006 m³ 台 m³ m/h m³ /h min m³ min m³ 5.0% 5.0%
1.3~1.5Βιβλιοθήκη DLT5068-20065% ≤5m/h
同步再生，取进酸、 进碱时间大值
参考书籍或规范
备注
水量（m³ /h） 3000.00
3000.00 3000.00 进水总阴离子含 量（meq/L） 0.04
以NaCl计
0.04 0.04
mol/m³ R kg/m³ R mol/m³ R kg/m³ R m m m/h
DLT5068-2006 DLT5068-2006
80kg/m³ R 100kg/m³ R
70.65 17.50
10 15 70
DLT5068-2006 DLT5068-2006
10m/h 15min
v置换= t置换= Q置换=v置换×S= q置换=Q置换×t置换/60=
35.325 17.500 70 35.000
5 30 35 48
t混脂= t混脂= Q混脂=v混脂×S= q混脂=Q混脂×t混脂/60=
0.00 0.00
m³ m³ d 台 m³ m³ m³ d 台 m³ m³ m³ d 台 m³
离子交换和反渗透产除盐水的方案比较.doc
离子交换和反渗透产除盐水的方案比较概述多年来，离子交换水处理技术一直被认为是唯一稳定可靠的高纯水生产技术，该技术已广泛应用于许多工业领域，如电厂锅炉补给水等。
近二十年来，离子交换在许多地方常常被反渗透替代。
反渗透是一种膜分离工艺，因其不产生污染废水，而被称为“绿色”工艺。
反渗透的快速发展始于上世纪70 年代后期, 当时离子交换技术已经发展的相当成熟，而反渗透还是一种新兴技术。
工艺技术往往在初始应用时发展很快，之后发展速度缓慢，到成熟阶段几乎没有什么改进。
因此，长期以来反渗透常被认为是一种有活力的技术，可以有效应用于各种领域的纯水解决方案，而离子交换却被认为是陈旧的工艺，其实人们往往忽略了反渗透在诸多实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题，它会增加化学药品的使用量，减少膜的运行寿命，增加设备的操作和维护成本。
如今，反渗透虽然被认为是一项很成熟的工艺，但是这两种技术的比较已经到了重新评估的时候了。
当然离子交换工艺需要使用化学药品再生，但在过去，化学药品并没有有效利用，而且再生过程还产生了过量的废水。
然而，再生技术的新发展意味着最新一代的离子交换床已大大提高了再生剂的使用效率，同时消耗的电量和产生的废水都远少于反渗透。
为了重新评估这些变化和发展，有必要了解离子交换工艺的一些基本原理。
离子交换树脂主要由聚苯乙烯系骨架键合了活性基团组成，活性基团包括磺酸基，羧酸基、叔胺基、季胺基等。
交换床所需离子交换树脂的体积主要是由水力学和动力学来控制的。
在水力学方面，通过树脂床的压降是流速和树脂深度的函数，树脂深度小一些效果比较好；而在动力学方面，由于受到扩散因素的限制，树脂深度大一些比较好。
因此，工程师会综合这两方面的因素，对树脂床树脂深度进行最优化的设计。
最近20 年来，离子交换树脂最重要的发展就是能够生产尺寸精确的聚苯乙烯系树脂颗粒，即能生产均粒树脂。
这听起来好像只是较小的创新，但我们可以使用经过动力学大大改善的小粒径树脂，同时均一尺寸的树脂颗粒确保紧密的六边形堆积，这使较小的树脂颗粒也能保持相对较低的压降。
除盐水系统
除盐设备及系统第一节除盐设备及系统概述锅炉补给水处理的目的是为锅炉提供充足的、质量合格的补充水,以消除水中盐类对热力循环系统的腐蚀。
本工程除盐水系统在由过滤、一级除盐加混床系统组成, 一级除盐采用逆流再生并联系统，混床为单母管连接。
一、锅炉补给水除盐设备概况与技术参数1．阳离子交换器1.1 技术规范，表3－1给出了阳离子交换器的设备概况与技术参数。
1.2 出水水质Na+≤100μg/L1.3 技术说明1）、阳离子交换器为钢制焊接的园柱性容器，本体材质为碳钢(Q235-A)，封头壁厚14mm，筒体壁厚12mm，所用主焊缝为埋弧自动焊焊接，本体内部衬胶二层(衬胶厚度5mm)，设备外部管系为钢衬胶(衬胶厚度3mm)。
2）、设备上部留有100%反洗空间。
3）、设备顶部进水装置型式为辐射支管式，以保证布水均匀。
中排装置为母管支管式(支管为螺纹滤管，缝隙为0.27mm)，以上装置材质均为不锈钢，底部出水装置为弓形多孔档板(采用石英砂垫层)。
4）、设备本体上设侧人孔、底部人孔各一个。
窥视孔三个，窥视孔分别布置在：树脂界面一个，膨胀高度二个（对开）。
5）、进出水管各设一套测压装置，材料为耐酸不锈钢，压力表为耐腐蚀压力表，量程为0－1.0MPa。
同时配耐腐蚀取样阀二支，取样水槽一个。
6）、设备本体接口及外部管系均为法兰连接。
2．除二氧化碳器2.1 技术规范表3－2给出了除二氧化碳器的设备概况与技术参数。
2.2 出水水质≤5mg/l (环境温度>20℃)CO22.3 技术说明1）、除二氧化碳器为钢制焊接的园柱性容器，本体材质为碳钢(Q235-A)，筒体壁厚8mm，所用主焊缝为埋弧自动焊焊接，本体内部衬胶二层(衬胶厚度5mm)，设备外部管系为钢衬胶(衬胶厚度3mm)。
2）、设备本体设侧人孔两个。
3）、设备顶部进水分配装置型式为支母管式，以保证布水均匀，材质为PVC，底部出水装置为锥斗形。
4）、设备配收水器、水封及风机。
离子交换除盐实验报告
离子交换除盐实验报告离子交换除盐实验报告引言：离子交换是一种常见的除盐方法，通过交换树脂材料吸附水中的离子，实现除去水中的盐分。
本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。
一、实验目的本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。
二、实验原理离子交换是一种通过树脂材料吸附和释放离子的过程。
树脂是一种高分子化合物，其具有特定的结构和功能，可以选择性地吸附或释放特定的离子。
离子交换除盐实验中，我们使用的是阴离子交换树脂。
该树脂上带有正电荷的离子，可以吸附水中的阴离子，如氯离子、硝酸根离子等。
当水通过离子交换树脂时，树脂会吸附水中的阴离子，并释放出等量的阳离子，如钠离子、钙离子等。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料：离子交换树脂、蒸馏水、离子交换柱、试管、移液器等。
2. 将离子交换树脂放入离子交换柱中，并用蒸馏水洗净。
3. 将待处理水样倒入离子交换柱中，让水通过离子交换树脂。
4. 收集通过离子交换柱的水样，进行离子浓度测定。
5. 将处理后的水样与原始水样进行对比分析。
四、实验结果与分析通过离子交换除盐实验，我们得到了处理后的水样和原始水样的离子浓度数据。
根据数据分析，我们可以得出以下结论：1. 经过离子交换处理后，水样中的阴离子浓度明显降低，阳离子浓度有所增加。
2. 离子交换树脂对不同离子的吸附效果有所差异，某些离子可能被部分保留在树脂中，导致处理后的水样中仍含有少量的盐分。
3. 离子交换除盐技术可以有效降低水中的盐分，提高水的质量。
五、实验总结通过离子交换除盐实验，我们了解了离子交换技术在水处理中的应用和效果。
离子交换除盐技术可以有效去除水中的盐分，提高水的质量。
然而，在实际应用中，我们还需要考虑离子交换树脂的选择、树脂的再生和替换等问题，以确保离子交换除盐技术的持续有效性。
六、参考文献[1] Smith, K. C., & Wegrzyn, J. (2012). Ion exchange in analytical chemistry. Journal of Chromatography A, 1221, 84-103.[2] Sengupta, A. K., & Clifford, D. A. (2012). Water purification by ion exchange. Chemical Reviews, 112(4), 2171-2202.以上为离子交换除盐实验报告的主要内容，通过实验步骤、实验结果与分析以及实验总结，我们可以对离子交换技术在水处理中的应用和效果有一个初步的了解。
除盐水系统技术规范书 Rev2
1除盐水处理系统(含除盐水处理再生废水处理部分)注：除盐水系统中超滤设备一般由设备制造厂家成套供货，因各厂家工艺系统略有差异，其内部阀门及管道配置略有不同，询价时应针对超滤装置单元询价。
1.1除盐水处理系统(Demineralized Water Treatment)1.1.1全自动自清洗过滤器a.型号：Odismatic 85004F-PE。
b.单台出力：90～110m3/hc.数量：2台。
1.1.2超滤装置1.1.2.1超滤装置a.超滤装置按2列设计，每列出力59m3/h，每列都能单独运行，也可同时运行。
b.超滤膜选用DOW公司的SFR2860、旭化成公司的UNA-620A、美国柯氏公司的V1072-35-PMC膜元件或等同产品，c.超滤膜单套数量28支，总共56支。
d.超滤按错流过滤方式设计。
e.超滤装置应有必要的酸、碱及其它必需的化学药剂分散清洗装置，包括相应的清洗泵、清洗计量箱、搅拌器、液位计、压力表、管道阀门、控制柜等其它所有配套设备。
f.每套超滤装置产品水管和浓水管应设取样点，取样点的数量及位置应能有效地诊断并确定系统的缺陷。
每套超滤装置产品水管应有SDI测试接口。
g.超滤装置应设置检测断丝设施。
h.每一列的进、出水、浓水管设置阀门，以便清洗时与清洗液进出管相连接。
i.装置内进出水阀门、清洗及冲洗阀门均选用不锈钢（316L）或衬胶阀。
j.装置内进出水阀门、反洗及冲洗阀门、空气擦洗阀、排水阀门选用气动阀门。
装置进水阀门开度可以自动调整。
k.超滤膜组件应安装在组合架上，组合架上应配备全部管道、阀门及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。
l.控制采用程序自动运行及就地操作方式。
1.1.2.2超滤及反渗透清洗系统a.清洗系统应包括一台流量为70 m3/h的5μm保安过滤器，一台Q=70m3/h；H=18mH2O的316L不锈钢清洗泵，一台V=4m3的清洗箱（带加热器）及配套的仪表、阀门、管道等附件，并提供一个操作、加药用的平台。
离子交换除盐实验报告
离子交换除盐实验报告
实验目的，通过离子交换技术，去除水中的硬度离子，净化水质。
实验原理，离子交换是指利用离子交换树脂将水中的阳离子和阴离子与树脂上
的其他离子进行置换的过程。
在本实验中，我们将利用离子交换树脂去除水中的钙离子和镁离子，从而净化水质。
实验步骤：
1. 准备工作，将离子交换树脂充分浸泡在水中，使其充分膨胀。
2. 样品采集，取一定量的自来水样品，作为实验的原始水样。
3. 进行离子交换，将浸泡后的离子交换树脂装入离子交换柱中，将原始水样通
过离子交换柱进行处理，观察处理后的水质变化。
4. 检测水质，对处理前后的水样进行pH值、硬度等指标的检测，比较处理前
后的差异。
实验结果：
经过离子交换处理后，水样的硬度明显降低，pH值也有所变化。
经过对比分析，处理后的水质明显更加清洁、柔和，去除了原始水样中的大部分硬度离子。
实验结论：
离子交换技术可以有效去除水中的硬度离子，净化水质。
通过本次实验，我们
验证了离子交换技术的可行性，为水质净化提供了一种新的思路和方法。
实验注意事项：
1. 在进行离子交换实验时，要注意操作规范，避免离子交换树脂的污染和损坏。
2. 实验过程中要注意安全，避免接触到化学品和实验设备，以免造成伤害。
3. 实验后要对实验设备和离子交换树脂进行清洗和消毒，以保证下次实验的准确性和安全性。
通过本次实验，我们对离子交换除盐技术有了更深入的了解，相信在今后的水质净化工作中，离子交换技术将发挥重要作用。
除盐系统工艺设计计算
九、系统工艺计算：（系统工艺按2X80m3/h计算，二条线分别运行）1)竖流式沉淀槽：为了充分降低原液中的纤维素粉末和非溶解性杂质，减轻后续阴离子交换塔和阳离子交换塔的负荷，设计采用竖流式沉淀槽，表面负荷为0.6-1.,5m3/m2.h。
2)原液接收调节槽：原液接收调节槽设计停留时间不小于1小时，有效容积不小于80m3。
3)原液泵：原液泵选用流量60-80t/h，扬程：35-40m，采用卧式离心泵，在系统中选用二台，一用一备。
4)多介质过滤器：设计流速：8-10m/h，选用规格：φ2500，单台设计产水量：40-49t/h。
多介质过滤器在系统中配制3套，二用一备，同时运行，分别反洗。
a多介质过滤器运行周期的计算：截污容量:0.75kg/m3滤料(单台滤料装填高度1500mm，单台滤料容积:7.35m3)进水悬浮物按5mg/L计，出水悬浮物按0.5mg/L计。
单台过滤器过滤周期：1000×0.75Kg/m3×7.35m3÷(5mg/L-0.5mg/L)÷40t/h=30小时。
b 多介质过滤器的正洗耗水量的计算(正洗水利用前级水)：单台过滤器正洗强度为：40t/h(正洗流速按8m/h计)，一次正洗时间为10min过滤器一次正洗耗水量：40×10÷60=6.66吨过滤器的自耗水率6.66吨÷(30×40)=0.55%c多介质过滤器的反洗耗水量的计算(反洗水利用后级水)：单台过滤器洗强度为：260t/h(过滤器水反冲洗强度：10-15L/m2.S)，一次反洗时间为10min 过滤器一次反洗耗水量：260×10÷60=43.3吨d 多介质过滤器气反洗压缩空气耗量：多介质过滤器的气反洗强度为：20L/m2.S，过滤器过滤截面积：4.9m2，反洗气量：4.9×20×3.6÷60=5.88m3/min，气源压力为0.10-0.15MPa。
水处理除盐工艺设备辅助计算
3.8
76.0
76.0
30%酸液比 30%碱液比重ρ 酸耗
重ρk(t/m3) A(t/m3)
qk(kg/m3)
再生一次耗 碱耗qA(kg/m3) 100％酸量
Gk(kg)
/
/
/
/
Gk=Ek·Vk
1.149
1.328
80.0
100.0
152.0
再生一次耗 再生一次耗30％ 5%酸液比重
30％酸量 GkG(kg)
1266.5
1.0
1.043
9498.5
9.1
计算名称 计算公式 计算数据
计算名称 计算公式 计算数据
计算名称
计算公式 计算数据
稀释碱耗水 进碱流速ｖ 量qAX(m3) A(m/h)
qAX=VAX-VA / 8.2
进碱时间 tA(min)
每月耗30%碱 反洗流速ｖ
量GAY(m3)
F(m/h)
tA=60qAX/FｖA
附件1：混床＋逆流再生固定床＋除二氧化碳器EXCEL动态表格计算书
一、混合离子 交换器的计算
计算名称
已知系统出 计算的设备截面 计算的设备
力Q(t/h) 积F'(m2)
直径D'(m)
实际选用的设 实际选用的设 备截面积
备直径D(m) F(m2)
计算公式 计算数据
/
F'=Q/ｖ’(ｖ ‘＝40m/h)
/
t=(Vx· 60)/(v·F)
112.5
97.9
25.7
5.0
47.8
计算名称 计算公式 计算数据
反洗流速 反洗时间 vF(m/h) tF(min)
/
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离子交换前处理
注：①二级混床处理适用于小型高纯度水处理。
②当对出水有机物、微生物、细菌、颗粒等项指标有特殊要求时，反渗透器加除盐联合系统,在进水总含盐量<500mg/L时也可选用。
③表中符号：H——强酸阳离子交换器；Hw——弱酸阳离子交换器；OH——强碱阴离子交换器。
OHw——弱碱阴离子交换器；
——阳离子交换双层床；
D——除二氧化碳器；
HOH——阴阳混合离子交换器（混床）精制HOH—精制阳阴混合离子交换器（精制混床）；
RO——反渗透装置；
ED——电渗析装置；
离子交换设计数据
除盐离子交换器（对流再生）设计数据
注：1.反洗间隔时间宜为10－20d反洗一次。
反洗后第一周期可视情况增加再生剂量50％－100％。
2.采用无顶压力方式再生时，应具有足够厚的压脂层，并注意中间排水系统畅通。
除盐离子交换器（顺流再生）设计数据
除盐离子交换器（浮动床）设计数据
对流离子交换（双室床、浮动双室床）
后处理选择
注：①经后处理，水质符合高纯水标准即除盐水电导率。
＜0.1μs/cm，≥0.5μm尘粒＜300粒/mL，活微生物＜9个/mL。
②表中符号：MF——微孔过滤；UF——超滤；UV——紫外线杀菌。
文章来源：照明技术网。