软化水设备在锅炉中的的应用和原理

  我们通常所说的水处理技术是指通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。结合供暖行业，我们主要是使自来水由硬度较高的硬水转化为硬度较低的软水。目前的软化水设备较多，主要用于工业锅炉、热交换器、中央空调系统补水以及钢铁、冶金、石化、纺织、印染、食品、制药、电子等一切需要软化水设备的行业和领域。

一、锅炉采暖系统中软化水的重要性

  锅炉的补水一般为自来水，通常情况下自来水的硬度较高，处理不当容易造成热水锅炉结垢、腐蚀、爆管、排污增大等一系列问题，从而造成锅炉热效率降低，而热效率降低则会造成锅炉能耗的增加，而且会增加工人劳动强度。水处理的目的就是通过物理、化学的方法除去水中的钙、镁离子，降低水的硬度，实现水的软化。锅炉水处理对锅炉的能耗影响极为明显，针对水处理环节的节能降耗、降低劳动强度是一项系统工程，这一改造与锅炉的整体技术革新相配合，通过对节能潜力的详细分析、制定具有针对性的措施，实现节能效果的最大化。

二、软化水原理

  软化水，顾名思义即降低水的硬度。软化水系统包括三部分，即离子交换部分、盐再生部分和控制部分。离子交换技术是软化系统的工作原理，它的主体是离子交换树脂，由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。因此，当软化水设备使用一段时间后，需用盐将树脂进行再生处理，恢复树脂的效能，提高树脂的使用寿命。控制部分可实现整套系统的自动运行，根据系统的运行时间或通过水量来自动进行盐再生。

  离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。

  当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”

  软化水系统通过离子交换原理，去除水中钙、镁等结垢离子，使水质软化。系统是由树脂交换系统、盐夜系统、控制系统等组成的一体化设备。系统采用虹吸原理吸盐，自动注水化盐 、配比浓度无需盐泵、溶盐等附属设备。

  钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：

  2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

  2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

  即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+ 。当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为工业颗粒盐溶液。再生过程反应如下：

  R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2

  R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2

  经上述处理，树脂即可恢复原来的交换能力。

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