論煙草企業流水線上的軟化水處理方式

摘要：一般情況下，我們把水中鎂離子、鈣的含量用硬度來表示，對于低于8度的水，就被稱為軟水。煙草企業可以采用強酸性陽離子樹脂將未經處理的水中的鎂離子以及鈣置換出來，經過專業的軟化設備過濾出的鍋爐進水就是硬度較低的軟化水。文章主要針對煙草企業流水線上的軟化水處理方式展開研究和討論。

關鍵詞：煙草企業；軟化水；水處理

中圖分類號：TQ216 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0092-02

水的硬度對于日常生活的影響是非常大的，水質過硬可能會導致飲用后出現水土不服的情況，且水質過硬容易在熱水壺內產生水垢，使熱水壺的導熱性下降。對于煙草企業來說，水質過硬導致工業鍋爐中積存水垢，這些水垢可能會導致爆炸事故，造成巨大的傷亡。因此，生活以及工業用水應該適當地對水的硬度進行控制。

1 煙草企業軟化水設備概述

目前，軟化水設備能夠廣泛地應用于空調、熱水鍋爐、直燃機以及蒸汽鍋爐等。煙草企業的軟化水設備生產的軟化水主要是用于車間設備、鍋爐以及冷卻塔等設備的補水。煙草企業的軟化水系統充分運用了當前先進的微處理機設計技術，對于水流動的信息進行收集、整理并且對水的數據進行分析，然后對于水軟化器的用水量進行統計，比較水處理系統的容量與實際用量。當水容量達到了企業所需的容量時，操縱水控制閥定時器，使其開始再生。煙草企業通常采用樹脂罐進行產水，每個樹脂罐的產水量大約為25t/h，共有四個樹脂罐。以兩個樹脂罐為一組，每組可以使用一個控制器對樹脂罐進行控制。煙草企業使用的樹脂罐中的樹脂使用的零零一乘以七強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作為樹脂的交換劑，可通過離子交換的原理，當含有硬度離子的原生態水經過交換器內的樹脂層時，水中的鎂離子以及鈣都會與樹脂吸附的鈉離子產生置換，樹脂在吸附了水中的鎂離子以及鈣時，鈉離子便會進入水中，此時，通過交換器流出的水已經去掉了硬度，能夠符合生產工藝的軟化水。

2 煙草企業流水線上的軟化水處理方式

2.1 電磁軟化法

電磁法主要是在原生態水中加入一定的電場或者磁場，以此來改變離子的特性，水質的碳酸鈣的沉積速度以及進行沉積時的物理特性會產生變化，達到阻止硬水垢形成的目的。電磁法通常有以下特點：即設備投資較小且安裝簡便，在運行過程中消耗的費用少。缺點為：處理效果不太穩定，且沒有統一的衡量標準。主要是影響水垢物理特性，因此處理后軟化水的使用時間以及距離都受到限制，對于煙草企業的工業生產及鍋爐補給水的處理方面，效果不夠明顯。

2.2 石灰藥劑強化混凝軟化法

水的藥劑軟化法的工藝過程，實質上是根據容度積原理，按照實際需求在水中添加適量的藥劑，使其產生化學反應，與原生態水中的鎂離子與鈣發生反應，形成不溶性沉淀物。替班可添加磷酸三鈉、石灰、苛性鈉等，其中石灰軟化的方式較為常用。石灰經過消化后，可將石灰乳添加在水中。各種沉積物在反映池中經過，在沉淀池和濾池中便可去除。

2.3 離子交換軟化

離子交換軟化法實質上是將水連續通過陽離子交換體，組成水質硬度的鎂離子以及鈣，然后與離子交換劑中的鈉離子或者氫離子進行交換，氫離子能夠取代鎂離子以及鈣，最終得到軟化水。煙草企業常用的離子交換劑為磺化煤以及陽離子交換樹脂等。雖然離子交換劑能夠取得較好的效果，但是離子交換劑的工作交換容量是有限的，當離子交換劑失去了交換能力時，就需要進行再生。離子交換樹脂進行時，原水的總含鹽量、再生劑用量、再生液濃度和溫度、再生劑品種和純度、運行流速、再生方式等都會對樹脂實際工作的交換容量產生影響。需注意的是，離子交換法在水中會產生一定腐蝕性，可能會對供水管網的表面鈍化膜產生破壞，然后對管網產生腐蝕作用，且會在水中產生金屬腐蝕副作用。除此之外，還會將水的化學性質改變。因此，科學地控制水的腐蝕性是非常關鍵的。離子交換法是目前最為有效的處理方式，能將水質的硬度降到最低甚至能夠達到0。通常采用這種軟化水設備也被稱為離子交換器。

2.4 加藥軟化法

加藥軟化法主要是向水中加入專業的阻垢劑，加入阻垢劑后能夠對水中的鎂離子以及鈣與碳酸例子相結合的特性進行改變，使水垢不能析出以及沉積。目前工業上能夠使用的阻垢劑種類繁多，煙草企業應該根據工業需求使用。加藥法的優點為：投入較少、適應性好。但是加藥法在運行時消耗的成本較高，且由于加入了化學物質，所以其產出的水在應用方面會受到一定的限制。加藥法主要用于工業生產、飲用或者食品加工方面。并且加藥法是從化學原理上阻止水垢的形成，沒有降低水的硬度，因此只能稱為阻垢。

2.5 膜軟化法

隨著我國膜分離技術的提高，膜軟化工藝受到了廣泛的關注。盡管建造和運行費較高，但是膜軟化法能夠生產出優質的飲用水。煙草企業通常使用反滲透膜、電滲析膜以及納濾膜均，這三種膜都可以有效地對水中的鎂離子以及鈣起到阻攔的作用，能夠從本質上對水的硬度進行改變。一些硬度較高的水含有較高的色度以及天然有機物，對于這種原水水質較差的水來說，就應當使用膜軟化法。膜軟化在對水質進行軟化的同時，對于三鹵甲烷的前提物、色度以及總有機碳都能夠起到良好的阻攔作用。膜軟化法通常運用原水水質較差，但對軟化水需求又很高的前提下。膜軟化具有以下特點：占地面積少、無需再生、操作簡便、無污泥產生以及能夠較好地去除有機物等。膜軟化法的工藝是其他軟化法不能比的。膜軟化的工藝應當根據水質的不同選用不同的軟化組件，確立工藝流程和參數。膜分離法處理效果好，能夠去除水中的金屬、放射性核素、賈第鞭毛蟲、硫、孢子蟲等致癌物質，且經過處理的水能夠廣泛地應用于各個領域。

3 結語

上述幾種軟化處理方式各具特點，且軟化處理受到了多方面因素的影響。其中石灰藥劑強化混凝法處理較為便捷，而經過處理后的水質量沒有膜軟化法的處理效果好，但是膜軟化法成本較高。離子交換法以及膜軟化法對于預處理的水要求較高，費用也相對較高。因此煙草企業應當根據自身的實際情況選擇軟化水的處理方式，以免造成資源的浪費。

參考文獻

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作者簡介：黃新峰（1970—），男，河南漯河人，河南中煙工業公司漯河卷煙廠高級工程師，研究方向：鍋爐管道維修。