監(jiān)控離子交換可以這么玩?
離子交換是除去水中離子態(tài)物質(zhì)的技術(shù),采用離子交換法可制取軟化水、純凈水與超純水,在水處理領(lǐng)域中得到廣泛應用。
其中,離子交換樹脂由一種高分子的聚合物聚合而成,與其他離子交換劑相比具有交換容量高、機械強度高、化學穩(wěn)定性較好等優(yōu)點,因此離子交換樹脂已成為目前水處理中普遍采用的材料。
針對需要使用離子交換樹脂進行水處理的行業(yè),監(jiān)控樹脂有諸多益處:
?避免夜班或周末等時段出現(xiàn)樹脂失效的風險
?充分發(fā)揮樹脂的工作效力,避免過早進行再生
?節(jié)約樹脂再生過程中用于中和廢水的酸\堿用量
同時,因樹脂再生成本相當可觀,而原水水質(zhì)或者流速的不規(guī)律導致判斷樹脂失效的節(jié)點難以把控,這個環(huán)節(jié)一直被關(guān)注但鮮有突破。
當樹脂幾近失效時,相對最不容易吸附的離子會率先被釋放出來。
陽離子樹脂通常會率先泄露出鈉離子,不建議直接測量電導率,因為陽離子樹脂的下游的酸性環(huán)境,導致其電導率比上游更高,所以可使用鈉離子分析儀進行監(jiān)控。
同樣,陰離子交換樹脂則是通過檢測硅酸根離子或電導率來判斷,而混合型樹脂則可直接監(jiān)控電導率的變化。
這些方法常用且準確可靠,但他們都有一個致命的弱點,即只有在泄露發(fā)生時,才能被檢測。即缺少了實際的報警意義,當報警發(fā)生時,系統(tǒng)下游已被污染。
好比在駕車過程中,汽車的油表發(fā)生了故障,只能在沒油時才發(fā)出報警;但作為駕駛員,必須警惕燃油可能馬上耗盡。
在日常操作中,通常對樹脂失效的有效預測是通過系統(tǒng)運行時間和總處理量來衡量。如果平均流速趨于穩(wěn)定,那運行時間可表征樹脂的工作時限,不過這是建立在原水水質(zhì)相對穩(wěn)定的前提之上。
當我們用總處理量來衡量時,就類似于駕車時通過公里數(shù)來判斷何時需補充燃油,這種方式也許是行之有效的;但如果駕駛路況不同時(高速路、山路、城市道路等),使用這種方式就難免出現(xiàn)不準確的情況。高速路、山路和城市道路,這些不同的情況就好比不同水質(zhì)的原水。
M800變送器具有一套獨一無二的算法(DI-Cap),可以不考慮水質(zhì)和流速等影響因素,監(jiān)控去離子系統(tǒng)的交換能力,在穿透前準確預測樹脂失效的時間。
通過檢測進水的電導率然后換算成總?cè)芙夤腆w(TDS),該非線性算法修正了水本身的電導率(測量范圍在純化水范圍)以及在高濃度溶液中離子活度系數(shù)的降低。同時,測量流量并將其納入到計算公式中。通過計算,我們可以得到一個關(guān)于進入離子交換柱的離子的測量值,轉(zhuǎn)換后可以通過單位體積碳酸鈣的形式顯示讀數(shù)。
利用這個體系,可以綜合流量和水質(zhì)的可變情況,提供樹脂離子載荷的估計值。使用DI-Cap監(jiān)控離子交換能力,就像是一輛擁有根據(jù)不同路況計算油耗的汽車一樣。
DI-Cap為大容量離子交換系統(tǒng)提供了有效的操作和解決問題的方式。除此之外,在反滲透的透過端,冷凝水等應用場合,也可以使用這種檢測方式。
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