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水處理離子交換計算公式【典型公式問題問答舉例類介紹】(附圖)】

發布日期:2018-05-24??文章來源:??鑫源水處理設備
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  離子交換計算公式典型問題(問答類講解)
  還原陽床的酸耗為55克/克當量,問:還原一次需用純酸濃度為26%、28%HCL 各多少千克?再生水平多少?(工作交換容量6780克當量)
  解:還原一次100%酸用量=6780×55=372900克=372.9Kg
  26% HCL用量=372.9÷0.26=1434 Kg
  28% HCL用量=372.9÷0.28=1332 Kg
  再生水平=372.9÷5.65=64 Kg/m樹脂
  比耗=55÷36.5=1.5倍
  陰床的直徑2米,豎直高度2米。樹脂工作交換容量350克當量/ m,求樹脂的裝載量和工作交換容量。
  解:樹脂裝載量= 1 ×2×2=6.28 m
  4л
  總工作交換容量=350×6.28=2198克當量
  陽床的出水酸度為2.5 Epm,另含硅酸(H2SiO3,酸度中不包含它)0.4 Epm ,問陰床一周期可處理多少噸水?當流量為50立方/時,可運行多長時間?(工作交換容量2198)
  解:陰床一周期可處理水量為:2198÷ (2.5+0.4)= 758噸
  可運行時間:758÷ 50=15.2小時。
  還原陰床的堿耗為60克/克當量,問還原一次需用純NaOH濃度為29%、31%的濃堿各多少千克?再生水平多少?比耗多少?(工作交換容量為2198克當量)
  解:還原一次100%NaOH用量=2198 × 60 = 131.88 Kg
  29% NaOH = 131.88 ÷ 0.29 = 455 Kg
  31% NaOH = 131.88 ÷ 0.31 = 425 Kg
  再生水平 = 131.88 ÷ 6.28 = 21Kg/ m樹脂
  比耗 = 60 ÷ 40 = 1.5倍
  離子交換樹脂周期制水量估算:
  原水電導率:1200us/cm
  反滲透產水電導率:36us/cm
  系統脫鹽率: 97 %
  以NaCL計: 18mg/L, 0.36mmol/L
  當進水為井水,產水電導率為5 us/cm,按照常規計算陰床交換容量如下:
  陰樹脂裝填量: 6.28÷0.75 =8.37m
  交換容量:250-300mol/m樹脂
  陰床交換容量:250×8.37==2093mol
  由于水源為反滲透產水,出水水質要求較高,小于0.2us/cm,則工作交換容量相應降低;取0.5倍工作交換容量,
  則實際陰床交換容量:
  2093mol×0.5=1046mol,
  周期制水量1046÷0.36=2907噸.
  再生周期2907÷90=32小時.
  陽床交換容量:
  陽樹脂裝填量:5.28÷0.90=5.78m
  交換容量:500-1000mol/m樹脂
  陽床交換容量:800×5.87=4624mol
  則實際陽床交換容量:
  4624mol×0.5=2312mol
  周期制水量:
  2312÷0.36=6422噸.
  再生周期6422÷90=71小時
  ★. 例:
  概述:應按照招標要求,混床總產水量40-50 t/h。按兩臺設計,一用一備。
  混合床離子交換器的配置計算:
  1)運行流速:35m/h
  2)單臺出水量:40 m/ h
  3)所需交換器的面積:40 m/ h÷35m/h = 1.14 m2
  4)單臺交換器期直徑:Φ1200mm
  5)罐體直筒高度:3900 mm
  下布水方式:多孔板水帽式
  中排及布堿方式:不銹鋼繞絲管
  陽樹脂裝填高度:600 mm
  陰樹脂裝填高度:1200 mm
  運行周期計算:
  單臺樹脂裝填量:
  陽樹脂:001×7MB 600 mm
  0.6m×1.13 m2 = 0.678 m3
  陰樹脂:201×7MB 1200 mm
  1.2m×1.13 m2 = 1.356m3
  樹脂交換容量:
  混合床陽離子交換樹脂工作交換容量:500mol/ m3(經驗值)
  混合床陽離子交換樹脂工作交換容量:200mol/ m3(經驗值)
  運行周期:
  陽 T=(0.678 m3×500mol/ m3)÷(40 m3/h×0.1mol/ m3)= 84.7 h
  陰 T=(1.356 m3×200mol/ m3)÷(40 m3/h×0.1mol/ m3)= 67.8h
  混床運行周期:67.8小時
  表示再生劑用量的方法
  1. 再生水平: 一定體積樹脂需用再生劑的用量,單位用克/升樹脂或千克/米樹脂.
  2. 比耗: 再生劑用量為樹脂工作交換容量理論量的倍數.
  3. 藥耗: 再生1克當量離子所需藥劑(酸,堿,鹽)的克數.單位為克/克當量.
  例: 交換器內裝樹脂2噸.樹脂的比重為0.8克/毫升.工作交換容量為800克當量/米.每次再生時食鹽用量為250千克(公斤).
  解: 樹脂的體積2÷0.8=2.5m
  再生水平:250÷2.5=100千克/m樹脂.
  鹽耗: 100×1000÷800=125克/克當量.
  比耗: 125÷58.5=2倍
  理論計量: 離子交換是等當量的.即一克當量的藥劑可以再生一克當量的離子.再生劑的總克當量數與交換劑的工作交換容量總當量數相等.這就是理論劑量.
  1克當量的NaCL=58.5g理論鹽耗為58.5克/克當量.
  1克當量HCL=36.5g理論酸耗為36.5克/克當量.
  1克當量NaOH=40g理論堿耗為40克/克當量.
  例:陽床直徑2米.樹脂高度1.8米.樹脂工作交換容量為1200克當量/米.求樹脂的裝載量和工作交換容量.
  1
  樹脂的裝載量= ×2×1.8=5.65m
  4π
  總工作交換容量=1200×5.65=6780克當量
  例: 淡水的陽離子量為8EPM.清水的陽離子量為16EPM.問陽床一周期可處理清水.淡水各多少噸.(工作交換容量為6780克當量).
  解: 淡水陽離子量為8EPM即為8克當量/噸.
  陽床一周期可處理淡水量: =6780÷8=847.5噸
  陽床一周期可處理清水量: =6780÷16=423.8噸
  還原陽床的酸耗為55克/克當量.問還原一次需用純酸濃度為26%.28%工業酸各多少公斤?比耗多少?再生水平多少?(工作交換容量6780克當量).
  解:還原一次100%酸用量=6780×55=372900克=372.9千克.
  26%酸用量=372.9÷0.26=1434千克.
  28%酸用量=372.9÷0.28=1332千克.
  再生水平: =372.9÷5.65=66千克/米樹脂.
  比耗: =55÷36.5=1.5倍.
  例: 陰床的直徑2米.樹脂高度2米.樹脂工作交換容量350克當量/米.求樹脂的裝載量和工作交換容量.
  1
  解: 樹脂裝載量= ×2×2=6.28m
  4π
  總工作交換容量 = 350×6.28 = 2198克當量.
  例: 陽床的出水酸度為2.5EPM.另含硅酸(H2SiO3酸度中不包含它)0.4EPM.問:陰床一周期可處理多少噸水? 當流量為50噸/小時.可以運行多少時間?(工作交換容量為2198克當量).
  解: 陰床一周期可以處理水量為:
  2198÷(2.5+0.4)=758噸
  可運行時間: = 758 ÷ 50 = 15.2小時
  例: 還原陰床的堿耗為60克/克當量.問還原一次需用純堿濃度為29%.31%濃堿各多少公斤?再生水平是多少?比耗多少?(工作交換容量為2198克當量).
  解: 還原一次100%堿用量 = 2198×60 = 131.88千克
  29%堿用量 = 131.88÷0.29 = 455千克
  31%堿用量 = 131.88÷0.31 = 425千克
  再生水平: = 131.88÷6.28 = 21千克
  比耗: = 60÷40 = 1.5倍
  混合床的計算;(例)
  交換器工作面積1.5米2;交換器直徑1.6米;濾速15米/時;樹脂裝載量(001×7)1.0米3;(201×7)2.0米3;
  每周期交換器工作時間(小時)按陽樹脂計算;
  V1EG
  T = ————
  Q1CJ
  EG = 500克當量/米3;
  CJ = 0.1毫克當量/升;(混合床進口水含鹽量0.1毫克當量/升是運行經驗數據)。
  1.0×500
  T = ——————-—— = 167小時
  30×0.1
  按陰樹脂計算:
  V1EG
  Q1CJ
  EG = 200克當量/米3;
  2.0×200
  T = ——————-—— = 133小時(約6晝夜)
     30×0.1

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