Zmiękczanie Wody

Wiele układów technologicznych w przemyśle bezwzględnie musi stosować zmiękczoną wodę. Zabezpiecza ona różnego rodzaju urządzenia, których koszty naprawy są bardzo drogie i powodują wyłączenie procesów technologicznych. Nasza 18 letnia praktyka we wdrażaniu takich układów pozwala na dobór idealnej stacji zmiękczania pod względem doboru pojemności jonowymiennej stacji jak i przepływów.


Stacje zmiękczania dobieramy do twardości wody zgodnie z inżynierią technologii uzdatniania wody i w każdym przypadku wszystkie nasze stacje zmiękczania mają zapas jono-wymienny ok 40% jest to bardzo istotne i praktyczne ponieważ nikt nie wie kiedy zostanie skonsumowany ostatni litr zmiękczonej wody.(niejednokrotnie z roku na rok może nam się zmienić twardość wody posiadając zapas na złożu wystarczy przesterować urządzenie i w dalszym ciągu mamy miękką wodę).
To jest jedna z wielu istotnych spraw, następną jest krzywa konsumowania przez stację zmiękczania soli do regeneracji przy wykorzystywaniu pojemności 60% zużywamy dwa razy mniej soli. Np. na 28,3 L złoża(kationitu) musimy zużyć 2,3 kg soli przy skorzystaniu z pojemności 60% jeżeli chcielibyśmy skorzystać ze 100% kationitu musimy zużyć soli 5,9 kg. Reasumując, dobrze dobrana stacja zmiękczania to Twoje pieniądze które będziesz płacił za regenerat (sól)



Spis treści:

1. Wiadomości ogólne, wymiana jonowa - zmiękczanie

2. Woda twarda

3. Wymiana jonowa

4. Typowe reakcje zachodzące podczas zmiękczania

5. Modele stacji zmiękczania do pracy 24h


1.Wiadomości ogólne

Wiadomości ogólne, wymiana jonowa - zmiękczanie
Podczas wymiany jonowej obecne w wodzie jony i cząsteczki mające określony ładunek wiązane są przez jonit który równocześnie uwalnia do roztworu jony ze swoich centrów aktywnych. W zależności od wymaganego stopnia zmniejszenia twardości wody (zmiękczenia) stosowane są różnego rodzaju jonity (żywice jonowymienne). Klasyczne zmiękczanie wody oparte jest na wymianie jonowej realizowanej na kationicie silnie kwaśnym pracującym w cyklu sodowym.
Zapewnia to prawie całkowitą wymianę jonów wapnia Ca++ i magnezu Mg++ . Zapobiega to tworzeniu się osadu w postaci trudno usuwalnego kamienia jaki tworzą sole tych pierwiastków. Jony wapnia i magnezu są wypłukiwane z gleby oraz ze skał przez infiltrującą w głąb wodę, a osiągnąwszy warstwę wodonośną są w niej kumulowane. 

^ wróć do spisu treści


2. Woda twarda

Mianem wody twardej  określa się taką która zawiera dużo jonów wapnia i magnezu. Pierwiastki wapń, magnez i sód są jonami dodatnimi zwanymi kationami. Wymiana zachodzi w trakcie przepływania wody przez żywicę jonowymienną znajdującą się w zbiorniku. Żywica, polistyren-DVB, w nowoczesnych urządzeniach zmiękczających, składa się z miliona drobnych plastikowych kuleczek (perełek). 
Każda z nich posiada wiele ujemnie naładowanych miejsc (centr aktywnych) przyciągających dodatnie kationy. W trakcie regeneracji centra te zajmowane są przez kationy sodu. Gdy jony wapnia i magnezu zetkną się z jonitem wypierają znajdujące się tam kationy sodu. W trakcie procesu wymiany małe ilości silniej naładowanych kationów (np. żelazo, mangan) są również usuwane jak wapń i magnez powodując blokowanie się jonitu. 

Dlatego woda przed zmiękczeniem powinna być wstępnie uzdatniona tak aby ilość żelaza nie była wyższa od 0,1 mg/l , manganu 0,1 mg/l i utlenialność była poniżej 3 mgO2/l. 
Wolny chlor znajdujący się w wodzie powoduje degradację żywicy (kationitów) dlatego zaleca się aby stężenie nie przekraczało w wodzie 0,25 mgCl2/l.
 
^ wróć do spisu treści


3. Wymiana jonowa jest możliwa z dwóch powodów:

1. Kationy różnią się między sobą ładunkiem elektrycznym,
 2. Kationy o silniejszym ładunku np. wapń, magnez są z większą siłą przyciągane przez centra aktywne jonitu niż np. słabo naładowane kationy sodu.
 
Dzięki temu jony wapnia i magnezu wymieniane są na nie powodujące twardości jony sodu. W końcu wszystkie centra aktywne zajęte są przez wapń i magnez i dalsza wymiana nie może mieć miejsca. Potocznie mówi się, że jonit się wyczerpał i musi zostać zregenerowany.
 
Jonit regenerowany jest wodnym roztworem chlorku sodu (pastylkowej soli kuchennej). Solanka zasysana jest ze zbiornika solanki i mieszana ze strumieniem wody a następnie przepływa w dół przez jonit, którego centra aktywne zajęte są przez wapń i magnez. Mimo, że pierwiastki te posiadają jednostkowo większy ładunek niż sód to ze względu na nasycenie roztworu są on wstanie wyprzeć z centr aktywnych zatrzymane w trakcie pracy jony powodujące twardość. W odpływie pojawia się wapń i magnez, a wszystkie centra aktywne zajęte są przez sód, żywica jest zregenerowana - gotowa do zmiękczania.

^ wróć do spisu treści


4. Typowe reakcje zachodzące podczas zmiękczania:

  • kationit silnie kwaśny
     Kt-Na2 + Ca(HCO3)2 --> Kt-Ca + 2NaHCO3
     Kt-Na2 + MgCl2 --> Kt-Mg + 2NaCl
     Kt-Na2 + CaSO4 --> Kt-Ca + Na2SO4
  • w czasie regeneracji
     Kt-Ca + 2NaCl --> Kt-Na2 + CaCl2
     Kt-Mg + 2NaCl --> Kt-Na2 + MgCl2
  • anionit słabo kwaśny
     Kt-H2 + Ca(HCO3)2 --> Kt-Ca + 2H2O + 2CO2#
     Kt-H2 + Mg(HCO3)2 --> Kt-Mg + 2H2O + 2CO2#
  • w czasie regeneracji
     Kt-Ca + 2HCl --> Kt-H2 + CaCl2##
     Kt-Mg + 2HCl --> Kt-H2 + MgCl2
  • - dwutlenek węgla usuwany w desorberze
  • - w przypadku zmiękczania za pomocą kationitu słabo kwaśnego należy się liczyć z koniecznością neutralizacji ścieków po regeneracyjnych.

 

Przelicznik jednostek twardości wody

    °dH °e °fH ppm mval/l mmol/l
Stopnie niemieckie 1 °dH = 1 1,253 1,78 17,8
0,357 0,1783
Stopnie angielskie 1 °e = 0,798
1 1,43 14,3 0,285 0,142
Stopnie francuskie 1 °fH = 0,560 0,702 1 10 0,2 0,1
ppm CaCO3 (USA) 1 ppm =
0,056 0,07 0,1 1 0,02 0,01
milival
1 mval/l =
2,8 3,51 5 50 1 0,50
mmol
1 mmol/l = 5,6 7,02 10,00 100,0 2,00 1










Jednostka 1 ppm określa 1 cząsteczkę CaCO3 na 1 milion cząsteczek wody.


 


Zmiękczanie wody jest istotne dla wielu procesów produkcyjnych jak i użytkowych.

Zmiękczanie wody
Systemy zmiękczające należące do serii WGTT WIGO GĄSOROWSKI stosowane są tam, gdzie wymagana zdolność jonowymienna wynosi od 10 000 (10K) grains (1 grains=17,1 ppm), a przepływ nie przekracza 56,8m3/h z jednego urządzenia, jeżeli chcemy uzyskać większe przepływy to stacje można składać na modułach dla oczekiwanej wydajności.
Seria WGTT posiada zbiorniki wypełnione jonitem, przy czym gdy jeden ze zbiorników pracuje jako zmiękczacz, drugi jest regenerowany lub oczekuje na włączenie do pracy.

Proces Zmiękczania
Twarda woda zawiera m.in. jony soli Wapnia (Ca), Magnezu (Mg) i Żelaza (Fe). Proces zmiękczania polega na usunięciu kationów tych soli za pomocą żywic jonowymiennych. Gdy zdolność jonowymienna jonitu zostanie wyczerpana, poddawany on zostaje procesowi regeneracji za pomocą solanki.

Żywica Jonowymienna
Zastosowana żywica jest wysokiej klasy, silnie kwaśnym jonitem kationowym w formie sodowej. Posiada wysoki wskaźnik liczby całych ziaren, jest odporna mechanicznie i ma podwyższoną odporność na działanie chloru. Odznacza się dużą pojemnością jonowymienną oraz dzięki doskonałej odporności chemicznej i mechanicznej, zachowuje dużą stabilność przez długi okres eksploatacji.

Regeneracja
Regeneracja może być zainicjowana za pomocą zegara (kontroler czasowy) lub za pomocą miernika wody (kontroler objętościowy) po osiągnięciu zadanej objętości wody zmiękczonej. W serii WGTT WIGO GĄSOROWSKI zastosowano niezawodny kontroler elektryczno-mechaniczny firmy CLACK. Obydwa zbiorniki obsługiwane są sterowniki pracujące w oparci o licznik przepływu. Cykl pracy zaworu składa się z następujących etapów: płukanie przeciwprądowe, regeneracja solanką, wolne płukanie, gwałtowne płukanie, uzupełnienie solanki i zmiękczanie.

Zawór Kontrolny CLACK lub FLECK
Zawór kontrolujący cykl, sterowany jest przez kontroler. Hydraulicznie zbalansowany tłok przesuwa się wzdłuż odpornych na korozję przekładek. Szczelność zapewniona jest dzięki precyzyjnemu cylindrowi. Zawór ten poruszany za pomocą silniczka elektrycznego, działa niezawodnie w najtrudniejszych warunkach. Zastosowanie wysokiej jakości mosiądzu, jako materiału konstrukcyjnego, gwarantuje niezawodną pracę przez długi okres czasu. Zawory regenerują i kontrolują obydwa zbiorniki wypełnione jonitem.


Kolumny Jonitowe

We wszystkich modelach serii WGTT  zastosowane są odporne na korozję zbiorniki z laminowanego włókna szklanego z termoplastyczną wykładziną wewnętrzną. Maksymalne ciśnienie robocze wynosi 150 psi (1 atm=14,7 psi), a temperatura robocza do48°C. Zbiorniki są dopuszczone do eksploatacji przez NSF i UE oraz spełniają wszystkie wymagania PZH do wody pitnej.
 
Zbiornik Solanki
Zbiornik solanki służy zarówno do magazynowania soli, jak również do produkcji solanki Wykonany jest z odpornego HDPE. Perforowana płyta podłogowa zapewnia nasycenie solanki Jeżeli zachodzi konieczność zmagazynowania większych ilości soli. wówczas można zastosować zbiornik o większych gabarytach, niż podaje specyfikacja.
 
System Solankowy
Uzupełnianie solanki jest kontrolowane i sterowane przez kontroler W celu zapobieżenia przelania zbiornika zastosowano pływak współpracujący z zaworem odcinającym.
 
Licznik Wody
W modelach wyposażonych w przepływomierze wody regeneracja jest automatycznie inicjowana, kiedy zadana objętość wody przepłynie przez zmiękczacz. Zbiorniki są przełączone i ten z wyczerpanym jonitem rozpoczyna natychmiast cykl regeneracji Po zakończeniu regeneracji zbiornik oczekuje na włączenie do pracy.

Dostarczamy stacje uzdatniania o dużych przepływach dla zakładów produkcyjnych. Wydajności są nieograniczone.

^ wróć do spisu treści


5. Modele stacji zmiękczania w różnych konfiguracjach.

Pojedynczy system WS2H
1. Pojedynczy system z zaworem MAV jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.
2. Pojedynczy system z dodatkową płytką systemową (System Board), zaworem MAV do regeneracji z oddzielnego źródła (SEPS) i drugim zaworem MAV jako No Hard Water Bypass odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.


Podwójny (Twin) system WS2H
1. Podwójny system (Twin Alternating) z zaworem MAV do przełączania między głowicami(butlami).
2. Podwójny system (Twin Alternating lub Progressive Flow) z dwoma zaworami MAV jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.
3. Podwójny system z dodatkowymi płytkami systemowymi (System Board) (Twin Alternating lub Progressive Flow) z dwoma zaworami MAV do regeneracji z oddzielnego źródła (SEPS) i dwoma jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.

                   


Potrójny (Triplex) system WS2H
1. Potrójny system (Triplex Alternating lub Progressive Flow) z dodatkową płytką systemową (System Board) i trzema zaworami MAV jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.
2. Potrójny system (Triplex Alternating lub Progressive Flow) z dodatkowymi płytkami systemowymi (System Board), zaworami MAV do regeneracji z oddzielnego źródła (SEPS) i zaworami MAV jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.


Poczwórny (Quad) system WS2H
1. Poczwórny system (Quad Alternating lub Progressive Flow) z dodatkową płytką systemową (System Board) i zaworami MAV jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.
2. Poczwórny system (Quad Alternating lub Progressive Flow) z dodatkowymi płytkami systemowymi (System Board), zaworami MAV do regeneracji z oddzielnego źródła (SEPS) i zaworami MAV jako No Hard Water Bypass - odcięcie wody nieuzdatnionej na czas regeneracji.


Dodatkowe możliwości daje nam nowy system zarządzania całą stacją uzdatniania wody oraz pozwala nam na różnego rodzaju konfigurację pracy całej technologi suw. Kiedyś potrzebowaliśmy bardzo skomplikowanych a na domiar dużych szaf sterowniczych, dziś wprowadziliśmy już nowy system sterowania(kontroler) z którego w bardzo prosty sposób możemy sterować filtrami uzdatniania wody w ilości od 1 -6 zbiorników. Daje nam to bardzo duże możliwości dostosować SUW do różnego rodzaju zapotrzebowania na przepływy liniowe, szczytowe lub czasowe.

 

Więcej na temat sterownika


MODEL TWIN CLACK j.m. WGTTF90CM WGTT150CM WGTT180CM WGTT210CM WGTT240CM WGTT300CM
Min.zdolność jonowymienna m3x0n 264 440 528 616 704 880

Grains 60K 100K 120K 140K 160K 200K
Min.zużycie soli kg 8,17 13,6 16,3 19 21,8 27,2
Max.zdolność jonowymienna m3x0n 396 660 792 1000 1056 1321

Grains 90K 150K 180K 210K 240K 300K
Max.zużycie soli kg 20,4 34 40,1 47,7 54,5 68,1
Przepływ nominalny

m3/h
(GPM)

5,9
(26)

8,4
(37)

7,9
(35)

7,7
(34)

8,4
(37)

7,9
(35)

Chwilowy przepływ max.

m3/h
(GPM)

8,4
(37)

10,9
(48)

10,7
(47)
10,4
(46)
11,1
(49)
10,4
(47)
Ciśnienie robocze bar 2--8 2--8 2--8 2--8 2--8 2--8
Strata ciśnienia bar 1,2 1,8 1,2 1,3 1,4 1,1
Przepływ przy płukaniu l/min. 26,5 45,5 45,2 56,8 56,8 56,8
Średnica przyłącza cal 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Wymiar kolumny cal 14x65 18x65 21x60 21x60 24x69 24x69
Wymiar zbiornika solanki cal 24x41 24x50 24x50 24x50 30x48 39x48
Zapas regenerata kg 230 270 270 270 400 680
Szerokość systemu A mm 965 1270 1321 1321 1372 1372
Wysokość przyłącza B mm 1727 1727 1727 1727 1905 1905
Wysokość całkowita C mm 1845 1845 1905 1905 2032 2032
Szerokość zbiornika solanki D mm 610 610 610 610 762 991

 

Zastosowanie do produkcji stacji zmiękczania wysokiej klasy materiałów i podzespołów gwarantuje długotrwałe bezawaryjne użytkowanie.
Zalety duże oszczędności przy stosowaniu detergentów zmniejszenia kosztów serwisowych oraz zabezpieczenie drogich urządzeń.

Prpopnujemy profesjonalne systemy uzdatniania wody dla:

Przemysł gastronomiczny, restauracje, hotele,

  • zmywarek
  • piecy konwekcyjno-parowych
  • piekarnie zabezpieczenie piece szfilowniki
  • cukiernie
  • ekspresów do kawy
  • kostkarek do lodu
  • automatów sprzedających napoje
  • zabezpieczenie całych obiektów gastronomicznych

Zakłady przemysłowe wody technologiczne:

Zakłady przemysłu spożywczego:

  • mleczarniach
  • masarniach
  • zakładach wyrobów czekoladowych
  • przetwórstwo owocowe
  • zakłady przetwórstwa rolniczego
  • zakłady mięsne

Obiekty użyteczności publicznych:


Jeżeli jesteś za technologią która nie zanieczyszcza środowiska pod względem zasolenia wody, jest ekologiczna, może zastąpić stacje zmiękczania w 100% bez chemii i nie generuje chlorków. Zobacz nową technologię. Nazwali mnie IMPULS dlaczego musisz poczytać.

Standardowa stacja zmiękczania potrzebuje odpływu popłuczyn z regeneracji soli pastylkowej i zawsze wpływa na koszty oczyszczalni ścieków, to urządzenie generuje koszty eksploatacji ok 15~ 60 zł rocznie w zależności od modelu. Efekt końcowy jest jak po stacji zmiękczania wody.


 


 

ARTYKUŁY 

 

Jeżeli potrzebujesz więcej informacji napisz zapytanie na maila biuro@wigo.pl lub dzwoń 785 108 100

^ wróć do spisu treści


Tagi