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水处理离子交换计算公式【典型公式问题问答举例类介绍】(附图)】

发布日期:2018-05-24
  离子交换计算公式典型问题(问答类讲解)
  还原阳床的酸耗为55克/克当量,问:还原一次需用纯酸浓度为26%、28%HCL 各多少千克?再生水平多少?(工作交换容量6780克当量)
  解:还原一次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树脂
  比耗=55÷36.5=1.5倍
  阴床的直径2米,竖直高度2米。树脂工作交换容量350克当量/ m,求树脂的装载量和工作交换容量。
  解:树脂装载量= 1 ×2×2=6.28 m
  4л
  总工作交换容量=350×6.28=2198克当量
  阳床的出水酸度为2.5 Epm,另含硅酸(H2SiO3,酸度中不包含它)0.4 Epm ,问阴床一周期可处理多少吨水?当流量为50立方/时,可运行多长时间?(工作交换容量2198)
  解:阴床一周期可处理水量为:2198÷ (2.5+0.4)= 758吨
  可运行时间:758÷ 50=15.2小时。
  还原阴床的碱耗为60克/克当量,问还原一次需用纯NaOH浓度为29%、31%的浓碱各多少千克?再生水平多少?比耗多少?(工作交换容量为2198克当量)
  解:还原一次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树脂
  比耗 = 60 ÷ 40 = 1.5倍
  离子交换树脂周期制水量估算:
  原水电导率:1200us/cm
  反渗透产水电导率:36us/cm
  系统脱盐率: 97 %
  以NaCL计: 18mg/L, 0.36mmol/L
  当进水为井水,产水电导率为5 us/cm,按照常规计算阴床交换容量如下:
  阴树脂装填量: 6.28÷0.75 =8.37m
  交换容量:250-300mol/m树脂
  阴床交换容量:250×8.37==2093mol
  由于水源为反渗透产水,出水水质要求较高,小于0.2us/cm,则工作交换容量相应降低;取0.5倍工作交换容量,
  则实际阴床交换容量:
  2093mol×0.5=1046mol,
  周期制水量1046÷0.36=2907吨.
  再生周期2907÷90=32小时.
  阳床交换容量:
  阳树脂装填量:5.28÷0.90=5.78m
  交换容量:500-1000mol/m树脂
  阳床交换容量:800×5.87=4624mol
  则实际阳床交换容量:
  4624mol×0.5=2312mol
  周期制水量:
  2312÷0.36=6422吨.
  再生周期6422÷90=71小时
  ★. 例:
  概述:应按照招标要求,混床总产水量40-50 t/h。按两台设计,一用一备。
  混合床离子交换器的配置计算:
  1)运行流速:35m/h
  2)单台出水量:40 m/ h
  3)所需交换器的面积:40 m/ h÷35m/h = 1.14 m2
  4)单台交换器期直径:Φ1200mm
  5)罐体直筒高度:3900 mm
  下布水方式:多孔板水帽式
  中排及布碱方式:不锈钢绕丝管
  阳树脂装填高度:600 mm
  阴树脂装填高度:1200 mm
  运行周期计算:
  单台树脂装填量:
  阳树脂:001×7MB 600 mm
  0.6m×1.13 m2 = 0.678 m3
  阴树脂:201×7MB 1200 mm
  1.2m×1.13 m2 = 1.356m3
  树脂交换容量:
  混合床阳离子交换树脂工作交换容量:500mol/ m3(经验值)
  混合床阳离子交换树脂工作交换容量:200mol/ m3(经验值)
  运行周期:
  阳 T=(0.678 m3×500mol/ m3)÷(40 m3/h×0.1mol/ m3)= 84.7 h
  阴 T=(1.356 m3×200mol/ m3)÷(40 m3/h×0.1mol/ m3)= 67.8h
  混床运行周期:67.8小时
  表示再生剂用量的方法
  1. 再生水平: 一定体积树脂需用再生剂的用量,单位用克/升树脂或千克/米树脂.
  2. 比耗: 再生剂用量为树脂工作交换容量理论量的倍数.
  3. 药耗: 再生1克当量离子所需药剂(酸,碱,盐)的克数.单位为克/克当量.
  例: 交换器内装树脂2吨.树脂的比重为0.8克/毫升.工作交换容量为800克当量/米.每次再生时食盐用量为250千克(公斤).
  解: 树脂的体积2÷0.8=2.5m
  再生水平:250÷2.5=100千克/m树脂.
  盐耗: 100×1000÷800=125克/克当量.
  比耗: 125÷58.5=2倍
  理论计量: 离子交换是等当量的.即一克当量的药剂可以再生一克当量的离子.再生剂的总克当量数与交换剂的工作交换容量总当量数相等.这就是理论剂量.
  1克当量的NaCL=58.5g理论盐耗为58.5克/克当量.
  1克当量HCL=36.5g理论酸耗为36.5克/克当量.
  1克当量NaOH=40g理论碱耗为40克/克当量.
  例:阳床直径2米.树脂高度1.8米.树脂工作交换容量为1200克当量/米.求树脂的装载量和工作交换容量.
  1
  树脂的装载量= ×2×1.8=5.65m
  4π
  总工作交换容量=1200×5.65=6780克当量
  例: 淡水的阳离子量为8EPM.清水的阳离子量为16EPM.问阳床一周期可处理清水.淡水各多少吨.(工作交换容量为6780克当量).
  解: 淡水阳离子量为8EPM即为8克当量/吨.
  阳床一周期可处理淡水量: =6780÷8=847.5吨
  阳床一周期可处理清水量: =6780÷16=423.8吨
  还原阳床的酸耗为55克/克当量.问还原一次需用纯酸浓度为26%.28%工业酸各多少公斤?比耗多少?再生水平多少?(工作交换容量6780克当量).
  解:还原一次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/米树脂.
  比耗: =55÷36.5=1.5倍.
  例: 阴床的直径2米.树脂高度2米.树脂工作交换容量350克当量/米.求树脂的装载量和工作交换容量.
  1
  解: 树脂装载量= ×2×2=6.28m
  4π
  总工作交换容量 = 350×6.28 = 2198克当量.
  例: 阳床的出水酸度为2.5EPM.另含硅酸(H2SiO3酸度中不包含它)0.4EPM.问:阴床一周期可处理多少吨水? 当流量为50吨/小时.可以运行多少时间?(工作交换容量为2198克当量).
  解: 阴床一周期可以处理水量为:
  2198÷(2.5+0.4)=758吨
  可运行时间: = 758 ÷ 50 = 15.2小时
  例: 还原阴床的碱耗为60克/克当量.问还原一次需用纯碱浓度为29%.31%浓碱各多少公斤?再生水平是多少?比耗多少?(工作交换容量为2198克当量).
  解: 还原一次100%碱用量 = 2198×60 = 131.88千克
  29%碱用量 = 131.88÷0.29 = 455千克
  31%碱用量 = 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
  混合床的计算;(例)
  交换器工作面积1.5米2;交换器直径1.6米;滤速15米/时;树脂装载量(001×7)1.0米3;(201×7)2.0米3;
  每周期交换器工作时间(小时)按阳树脂计算;
  V1EG
  T = ————
  Q1CJ
  EG = 500克当量/米3;
  CJ = 0.1毫克当量/升;(混合床进口水含盐量0.1毫克当量/升是运行经验数据)。
  1.0×500
  T = ——————-—— = 167小时
  30×0.1
  按阴树脂计算:
  V1EG
  Q1CJ
  EG = 200克当量/米3;
  2.0×200
  T = ——————-—— = 133小时(约6昼夜)
     30×0.1

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