浅谈反渗透高纯水设备进水硬度处理技术

    大家都知道，在水处理行业，很多纯水设备看似一样，但是价格差距很大，这是因为纯水设备重要的工艺设计不一样。反渗透纯水设备的设计，首 先要看进水水质怎么样，其中有一项主要指标就是进水的硬度，它是决定纯水设备使用寿命的重要条件。通常纯水设备设计师会根据进水硬度以及纯水设备的大小和用途来决定对进水硬度采用哪种处理技术。

    南京莱弗特环保科技有限公司多年致力于水处理行业，长期与多家企业合作，设计经验丰富，今天就反渗透高纯水设备对进水硬度的几种处理技术进行探讨。

一、钠离子交换处理技术

1. 国产手动式软水器

    该技术是传统的处理技术。就是通过装有钠离子交换树脂的软水器,去除水中的钙镁离子。过去大多是用手动操作多个阀门,来完成反洗、再生、置换、清洗过程,这种操作方式的软水器,通称手动式软水器,目前仍在继续使用。

2. 国外全自动软水器

    从九十年代初期,我国引进美国全自动钠离子交换软水器,它是通过一种全自动控制器(也称多路阀自动控制头),来实现反洗、再生、置换、清洗及注水过程。由于它不是采用盐泵将盐液输送到软水器进行再生,而是利用装在控制器内部的射流器,依靠水压射流形成负压吸取盐液箱中的盐液,对软水器及时调整控制器到当前时间,或将再生时间作相应 调整,这样才能保证设定再生周期不变。从以上所述的问题可以看出:“全自动”并非可以脱离人的控制,它只是简化人的操作步骤。因此,对国外全自动软水器,须了解和正确使用,才能取得良好效果。

    反渗透纯水设备,一般配用的是时间型全自动软水器,只能设定每天再生1次或每2到7天再生1次。所以应根据进水硬度大小和设备每天运行时间来选定软水器。但有的厂商为了降低成本,搞所谓标准配置。例如,生产的3000GPD(0.5m3/h)SORO反渗透一体机,标准配置是配用美国阿图祖 时间型全自动软水器,型号255/1054,流量1.5m3/ h,罐体直径255mm,高度1370mm,装填国产钠离子交换树脂40升。由于我国大部分地区水质硬度较高,一般为150～300mg/L(以CaCO3计)。当水质硬度为250mg/L(以CaCO3计)时,按照阿图祖软水器产水周期计算表,得出该软水器总产水量为9m3,也就是运行6小时需要再生1次。如果反渗透纯水设备,每天运行12小时,软水器每天应再生2次;如果反渗透纯水设备,每天运行18小时,软水 器每天应再生3次。但现有的阿图祖时间型全自动软水器,每天只能设定再生1次。

    显然,上述3000GPD(0.5m3/L)SORO反渗透一体机,配用的全自动软水器,是不合理的。国内已研究试验成功一种控制器设定触头。阿图祖时间型控制器,只要配上这个设定触头,就可将一天只能再生1次,改为一天再生2次。去掉这个触头即可恢复阿图祖时间型控制器一天再生1次的功能。这样既拓宽了阿图祖时间型控制器的使用范围,也降低了使用全自动控制器的费用。

3. 软水器的罐体选择

    反渗透纯水设备,选配的软水器,其罐体大多用玻璃钢罐及不锈钢罐。进口全自动软水器开始用的是进口玻璃钢罐,由于罐体直径和高度是按国外标准生产,不太适合中国硬度较高的水质,目前大都改用国产复合结构玻璃钢缠绕罐(有聚乙烯内胆)。进口全自动软水器,也有使用不锈钢罐的。传统手动式软水器,大都用不锈钢罐体。实践证明,含氯离子较高的水质,使用不锈钢罐体,焊缝容易腐蚀,以致渗漏。近开发出一种玻璃钢罐上下开孔,手动式软水器,价格较低,操作方便。

二、投加阻垢剂处理技术

    对于饮用纯水,一般不宜采用加酸和投加阻垢剂处理水中硬度。对于工业纯水,当原水硬度较高及设备产水量较大时,宜采用投加阻垢剂处理技术。如果采用钠离子交换处理技术,则软水设备庞大,给操作和管理都增加了难度,而且不经济。但原水总硬度多少及工业纯水产水量多大,是采用软水器与阻垢剂的界限,目前众多学者看法不一。

    根据我国按硬度分类的水类型:其中硬度75～150mg/L(以CaCO3计)叫软水,硬度150～300mg/L(以CaCO3计)叫微硬水。笔者结合数十年软水工程实践,认为无论软水器是固定床、移动床、流动床、浮动床、活动床,也无论软水器是手动还是全自动,对总硬度150～300mg/L(以CaCO3计)的微硬度水,采用软水器处理,是件很容易的事,而且经济、可靠。因此建议,总硬度超过300mg/L(以CaCO3计)的原水及产水量大于15m3/h的反渗透纯水设备,可采用投加阻垢剂处理技术。

    近年来美国、英国等国外公司的反渗透专用阻垢剂引进中国市场,这些进口阻垢剂都具有良好的阻垢除垢性能,而且性能稳定,一次配成可长期使用。国产阻垢剂质量在不断提高,目前发展较快,如果选 用得当,也可取得良好效果。

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