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軟水技術とは? イオン交換水処理交換プロセス

2024/05/07
軟水技術

現在、家庭の水処理に対する消費者の考え方や意識は間違っている。基準値の「飲用」の部分やその他の点が多少悪くても問題ない。 実際には、飲料水だけでなく、食事、入浴、洗濯、トイレの洗浄など、家庭での生活も含まれる。 実は、水に含まれるさまざまな物質の3分の1は、入浴によって皮膚から人体に吸収される。 良い水は、水の洗浄力を向上させ、洗濯洗剤の量を減らし、水質汚染を減らすことができる。 したがって、「飲む」部分だけでなく、入浴、洗濯などに使用する水も清潔で衛生的で汚染のないものでなければならない。 ブラウンらは、水中の揮発性有機化合物(VOC)の皮膚からの吸収について研究しており、成人の飲料水量を2リットル/日、乳幼児の飲料水量を1リットル/日、両者の入浴時間を15分/日とすると、一般的な飲料水のVOCの皮膚吸収量と口腔吸収量は同じである。 飲料水中の一般的な揮発性有機化合物の経皮吸収と経口吸収の比率は、成人で63/37、乳児で40/60であった。Andelamanは、飲料水中のトリクロロエチレンの家庭内呼吸吸収について報告している。 シャワーによるトリクロロエチレンの呼吸器への取り込みは、飲料水の消費量を2リットル/人?日、入浴水の消費量を40~95リットル/人?日とすると、飲料水からの経口取り込みの数倍であった。

したがって、水中の有害物質が人々の健康に及ぼす悪影響は、単に飲用から発生するものではない。 海外の報告によれば、水中の有害物質が人体に吸収される割合は、経口摂取で1/3、洗面?浴槽での皮膚吸収で1/3、浴槽での呼吸器からの水蒸気吸収で1/3とされている。

軟水技術とは? イオン交換水処理交換プロセス
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目次

第一に、イオン交換水の軟水化技術


工業用水は、さまざまな水処理方法の水質に応じて、多くの場所で使用され、適切な基準を達成するために。 一般的な工業用水の軟水化方法はイオン交換法である。

1、イオン交換水処理
イオン交換水処理は、交換剤と可逆的な交換の等しい量のルールに従って水溶液中の交換性イオンは、水質の改善をもたらし、交換剤の構造は、水処理方法における実質的な(化学)変化が発生しないように、イオン交換剤の使用を指します。 このタイプの水処理では、陽イオンだけが交換反応に参加して陽イオン交換水処理と呼ばれ、陰イオンだけが交換反応に参加して陰イオン交換水処理と呼ばれ、陽イオンと陰イオンの両方が交換反応に参加して陽イオン?陰イオン交換水処理と呼ばれます。 原水の水質が大きく変化し、水の様々な水質要件として、イオン交換や水処理方法の組み合わせの多くの種類がありますので、これらの水処理方法の使用は、原水を軟化、脱アルカリ、脱塩を行います。 イオンの交換反応に関与するイオン交換剤はナトリウムイオンNa +であり、この方法は、ナトリウム(Na)型イオン交換法と呼ばれ、交換剤は、ナトリウム(Na)型陽イオン交換体と呼ばれ、同様に、水素(H)型イオン交換法と水素(H)型陽イオン交換体などがあります。

ナトリウムイオン交換は、工業用ボイラーの給水処理として最も一般的な水処理方法である。 水質が軟化されているので、この方法はまた、ナトリウムイオン交換軟化法として知られているように、ナトリウム型イオン交換剤、Ca2 +、Mg2 +および水とNa +の交換の交換剤中の他の陽イオンを介して原水は、水の硬度を減らすとき。

2、イオン交換水処理
イオン交換水処理交換プロセス
炭酸塩硬度(一時硬度)軟化工程:
Ca(HCO3)2+ 2NaR--CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR -- MgR2 + 2NaHCO3
非炭酸塩硬度(永久硬度)の軟化プロセス:
CaSO4 + 2NaR -- CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR -- CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR -- MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR -- MgR2 + 2NaCl
これは、上記の反応を組み合わせたイオン式としても表すことができる:
Ca2+ + 2NaR -- CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR -- MgR2 + 2Na+。

3、イオン交換水処理再生プロセス
イオン交換水処理再生プロセス
ナトリウムイオン交換プロセスでは、軟水の硬度、残留硬度が水質基準規定を超える場合、ナトリウムイオン交換体が故障していると考えられます。 その交換能力を回復するために、それは交換体を再生(または復元)する必要があります。 再生プロセスは、プロセスの交換能力を回復するために交換体層の故障を介して塩化ナトリウム(NaCl)溶液を含むナトリウムイオンの多数を作ることです。 この時、ナトリウムイオンはイオン交換体によって再度吸収されるが、交換体のカルシウムおよびマグネシウムイオンは解決に変位する。 ナトリウム型イオン交換体の再生プロセスは、以下の反応式で表すことができます:
CaR2 + 2NaCl - 2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl - 2NaR + MgCl2

食卓塩(NaCl)溶液は、製造の再生剤として主に使用される。 塩の入手が容易であり、再生工程で生成される生成物(CaCl2、MgCl2)は可溶性塩であるため、再生液と一緒に容易に排出できるからである。 再生塩は主に工業用塩で、不純物が多くてはならず、塩溶液は清澄ろ過して使用する必要がある。 一般的に10%塩溶液の硬度が40mmol / Lを超えないように、懸濁物質が2%以上であってはならないと考えられている。 イオン交換器の再生は、一般的に8~10%の塩溶液で行います。 総再生接触時間は、イオン交換樹脂の架橋度によって異なりますが、強酸性スチレン系陽イオン交換樹脂の7%程度の一般的な架橋度では、再生剤と樹脂の接触時間は最低45分以上保証する必要があります。

軟水技術とは? イオン交換水処理交換プロセス

第二に、他の技術の軟水技術


1、軟水再生技術
軟水軟化剤は、一般的に軟水の一定量を生成するためにイオン交換で、樹脂のために使用され、硬度イオンの樹脂吸着は飽和に達する。 これは、軟水器が使用し続けることができるように、樹脂内の硬度イオンを交換する再生材料(軟水塩)を介して、樹脂の再生が必要です。

2、一般的な軟水再生技術は「下流再生技術」である。
作業時、水は樹脂の中を下向きに流れる。 樹脂を覆う硬度のバンドは次第に形作られ、下方に伸びる。 再生時には、ブラインも樹脂を通って下方に流れる。 このタイプの再生では、ブラインは供給ゾーンを通過しなければならず、再生初期には濃度が希釈される。 同時に、底部の樹脂の再生が不十分となり、次の運転段階で硬水が存在することになる。 下流再生方式の樹脂の疲労順序は上から下へです。 塩水の流れの下流の再生は下の樹脂を通って押される上からの硬度のバンド下方にまだ活力があることができます従って水消費は非常に大きいです。

3.高度の再生の技術は「向流の再生の技術」です。
向流の再生技術: 働く水は樹脂を通って流れる下方に流れる。 塩水は反対方向、つまり上向きに流れる。 この再生の塩水は供給水を通って流れないし、希釈されないし、樹脂の底はまた塩水の非常に高い濃度を得る。 次の作業段階では、軟化を受けた水は最も再生度の高い樹脂層を最後に流れるため、製品水には硬度が残りません。 上から下への作動水の流れは、上から下への樹脂の疲労順序を決定する。 ブラインの上向きの流れは、ブラインがまず疲労度の低い樹脂を通過し、次に硬度帯が疲労度の高い樹脂を通過して上方に押し上げられ、排水で洗い流されることを決定し、その結果、水の消費量が少なくなります。 注水は再生の第一段階であり、塩の効率は最も高くなります。

4、ナノ結晶TAC技術
ナノ結晶技術、すなわちTemplateAsistedCrystallization(モジュール支援結晶化)は、ナノスケールの結晶にパッケージ化された水中の遊離カルシウム、マグネシウム、重炭酸イオンの高エネルギーによって生成されたナノ結晶を使用することにより、スケールを生成する遊離イオンを防ぐことができます。

軟水技術とは? イオン交換水処理交換プロセス

第三に、軟水化技術の交換原理が機能する。

軟水器には、食品グレードの人工樹脂材料でできたフィルター媒体が装備されている。 この樹脂は少し荒い砂のように見えるが、樹脂粒子はより丸く滑らかである。 樹脂はイオン交換によって水から硬いミネラルを取り除くことができる。 カルシウムとマグネシウムイオンの大半の作業状態の水軟化剤は、Naの交換に含まれているイオン交換樹脂(水軟化剤)樹脂を装備した容器を介して、イオンの交換のための水(Ca2 +、Mg2 +、Fe2 +など)の陽イオンの交換に含まれる特定の圧力の流れの下で源水から置換源水、流れ+、Mg2 +イオンコンテンツの水の容器が大幅に削減されるように、水の流出は次のとおりです。 硬度は、カルシウムとマグネシウムイオン飽和の一定量のイオン性樹脂吸着が再生されなければならない非常に低い軟化水です - 飽和濃縮食塩水は、樹脂の交換容量を復元するために、樹脂層、樹脂吸着カルシウムとマグネシウムイオンの再生交換を浸し、排水下水から排出されます。 水とトップダウン逆洗前の再生では、逆洗は2つの目的を持って、1つは完全に接触する樹脂粒子と逆洗液を助長し、緩められた樹脂の圧力があるように逆洗を介して実行することである;第二は、懸濁物質の蓄積の樹脂表面層の動作はまた、交換水抵抗がますます多くならないように逆洗水で排出され、軟化、逆洗、塩吸引、低速洗浄、高速洗浄するように、最先端の自動制御システムです、 最先端の自動制御システムは軟化、逆洗、塩の吸引、遅い洗浄、速い洗浄、塩タンク水注入の全プロセスを等自動であるために作ります。

1、逆浸透の原理
逆浸透は、既存の科学技術の中で最も効果的な水処理方法の一つであり、それは効果的に水の塩(カルシウム、マグネシウムなどの硬度不純物など)、重金属、RO逆浸透水処理技術の95%以上までの化学残留物を扱うことができます海水淡水化システム、電子超純水精製システム、生化学医薬品、透析、化粧品製造、飲料、包装水、さらには一般家庭のろ過など、どこにでもあった。 用途

2、浸透、浸透圧、逆浸透とは
透過性物質に対して選択性を持つ膜を半透膜といいます。 一般に、半透膜は溶媒のみを透過し、溶質を透過しない理想的な膜である。

同じ体積の希薄溶液(淡水など)と濃厚溶液(海水や塩水など)を半透膜で隔てた容器の両側に置いた場合、希薄溶液中の溶媒は自然に半透膜を通過し、希薄溶液よりも液面の濃厚溶液側の流れの濃厚溶液側に、浸透圧平衡、浸透圧である圧力差を達成するために、圧力差の形成、一定の高さよりも高くなります。 浸透圧の大きさは、半透膜の性質とは無関係に、濃厚溶液の種類、濃度、温度によって決まります。

浸透圧以上の圧力が濃厚液側にかかると、濃厚液中の溶媒は希薄液側に流れ、その流れ方向は本来の浸透の方向とは逆になり、この過程を逆浸透という。

逆浸透は、半透膜の選択的保持効果によって溶液中の溶質と溶媒を分離する圧力駆動型の分離法である。 様々な液体の分離?濃縮に広く利用されている。 水処理工程では、水中の無機イオン、細菌、ウイルス、有機物、コロイドなどの不純物を除去し、高品質の水を得ることができる。

3、半透膜
浸透現象:低濃度溶液の溶媒が半透膜を通り

4、高濃度溶液への流れ
逆浸透膜は主にアセテート(CA)とポリアミド(T.F.C.)の2種類の材料から構成されています。

逆浸透技術は高度な水処理技術であり、国は関連する飲料水基準に沿った飲料水を製造するために、逆浸透技術はますます広く使用されています。

世界保健機関(WHO)は飲料水の水質基準を策定しているが、この基準は国によって異なり、その策定と実施は多くの場合、各国の省庁が担当している。 例えば米国では、米国環境保護庁(EPA)が一般的にこの業務を担当している。 私たちがよく知っている食品医薬品局(F.D.A.)は、食品と医薬品に関する関連基準の策定と実施にのみ責任を負っており、飲料水に関する業務には責任を負っていない。

飲料水に関しては米国環境保護庁(E.P.A.)が責任を負っているが、逆浸透膜の安全性と信頼性を評価する公式基準は存在しない。 米国の非営利団体である全米衛生財団(N.S.F.)は、飲料水用の逆浸透システムを評価する基準を1996年に策定した。 米国水質協会(W.Q.A)が提案する飲料水処理技術によると、逆浸透膜は濁度、色、硬度、ラジウム、ウラン、その他の放射性元素、トリハロメタン、アスベスト、その他の発がん性物質、アンチモン、ヒ素、バリウム、カドミウム、クロム、銅、鉛、水銀、ニッケル、セレン、アルミニウム、マンガン、亜鉛、その他の金属イオン、シアン化物、亜硝酸塩、その他の化学物質の人体に特に有害な様々な無機イオンを除去するために使用することができます。 .

5、特別な注意
特別な注意:コストの問題から、軟水の工業的処理は、人々が飲むことができない、一般的な工業用軟水処理は、カルシウムイオンとマグネシウムイオンをナトリウムイオンに置き換えることである、長い時間のために高いナトリウム塩を含む水を飲む人は、心血管や脳血管疾患を取得するのは簡単。 例えば、高血圧、冠状動脈性心臓病、脳血栓症などである。

6、原理
ナノ結晶技術、TemplateAsistedCrystallization(モジュール支援結晶化)は、ナノスケールの結晶にパッケージ化された水中の高エネルギー、遊離カルシウム、マグネシウム、重炭酸イオンによって生成されたナノ結晶を使用し、このようにスケールを生成する遊離イオンを防ぐ。

ナノ結晶重合球の表面には原子サイズの結晶核生成点があり、水に溶けたスケール生成物質を小さなナノ結晶に変化させる。

ナノ結晶重合球表面の結晶が一定の大きさまで成長すると、自動的に水中に外れるため、結晶が再びライムスケールを生成することはない。

7、家庭用機械軟水の利点
軟水は水道水と比較して、非常に明白な味と感触があり、高酸素含有量、低硬度の軟水は、効果的に結石症を防ぐことができ、心臓や腎臓、健康の負担を軽減します。 軟水の入浴、シャンプー、洗顔、滑らかで柔らかく、特に乳幼児の皮膚保護のためだけでなく、半分の労力で2倍の結果を得るために美容、髪、スキンケア投資を行うことができます。 軟水洗濯衣類は、きれいなふわふわ、カラフルな、残留洗濯と味、衣類の寿命は15%以上延長することができる。 軟水洗浄食器、ティーセット透明、盆地、浴槽が汚れていない、洗剤の多くを保存することができ、非常に少ない労力。

8、軟水の原理
樹脂分離水軟化技術は、ナトリウムイオン交換の水軟化方法を介して、つまり、ナトリウムイオン交換剤、Ca2 +、水のmg2 +を介して原水が交換剤のNa +に置き換えられますので、簡単なカルシウムとマグネシウム化合物は、スケールを形成しない可溶性ナトリウム化合物に、水を軟化させる。

自動ナトリウムイオン交換体は、主にマルチウェイ制御弁、コントローラ、樹脂タンク(内部水布付き)、塩タンク、複数のアクセスバルブの同じバルブ本体内のマルチウェイ制御弁で構成され、マルチウェイバルブに設定された手順に従ってコントローラがコマンドを生成し、マルチウェイバルブは自動的にオンとオフのバルブの数を完了します。 したがって、操作、逆洗、再生、交換、生理食塩水の液体ポンプをセットアップすることなく、正の洗浄手順を実現します。 装置は簡単、広く蒸気ボイラー給水、暖房および空気調節、プールおよび他の給水系統のような水の準備と柔らかくなる産業および市民で使用することができる。

ナノ結晶技術、すなわちTemplateAsistedCrystallization(モジュール支援結晶化)は、ナノ結晶によって生成された高エネルギーを使用して、ナノサイズの結晶に水中の遊離カルシウム、マグネシウム、重炭酸イオンをパックするため、スケールを生成する遊離イオンを防ぐことができます。

軟水技術とは? イオン交換水処理交換プロセス

第四に、軟水器の特徴である:


1、自動運転:液晶ディスプレイのマルチプレックス制御弁の使用は、完全に自動制御操作、信頼性の高い品質、安定した水の生産を達成するために。
2、高効率、低エネルギー:装置の水、電気、塩の消費量は、同様の製品の約30?60%、高効率、低消費、運用コストの節約です。
3、高品質の材料:制御バルブ本体は無鉛真鍮、耐腐食性、汚染防止、ガラス繊維強化プラスチック、ステンレス鋼などの交換タンク材料、塩バレル材料PEプラスチック、あらゆる種類のニーズを満たすために作られています。
4、経済的で実用的:設備はコンパクトな構造で、設置面積が非常に小さく、設置位置が自由です。
5、設置が簡単:設置する時、図に従ってパイプラインを接続し、固定する必要がなく、簡単で実行しやすい;設備の自動操作、手動操作の必要がない。
6、多様な形式:制御弁の制御形式は多様で、例えば:シングルバルブ式シングルタンク、シングルバルブ式ダブルタンク、ダブルバルブ式ダブルタンク、時間型制御または流量型制御モードを使用することができます。
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