离子交换导差式软化器出水硬度检测仪及其检测方法技术

本发明专利技术提供了一种离子交换导差式软化器出水硬度检测仪及其检测方法。它使流动的被测水样和络合剂溶液同时流入络合剂定比例加入器，络合剂的加入量等于或稍大于可以络合规定软化器失效硬度的摩尔量，再使混合均匀的水样分为两股，一股流经钠型离子交换柱，一股流经惰性树脂柱，最后两股水样分别通过各自的电导电极池，并通过电讯号检测器按两股水样的电导差显示软化器出水硬度。采用本发明专利技术可实现对软化器出水或低硬度水的在线监测。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水分析化学和水处理
，涉及一种。钠离子交换软化是应用得非常广泛的水处理技术。对软化器出水漏过硬度的监督，目前尚无可靠的在线仪表可以选用，一般都采用手工滴定检测的方法。而采用手工滴定检测的方法，不但因定时测定会使工作量很大，而且由于只能采用间断测定方法，容易发生因软化器出水硬度短时间迅速上升，而未能及时停止运行的情况。在不具备定时手工滴定的条件下(如大多数的全自动软化器)，通常不得不采取在软化器远未失效时，即停止制水而进行再生的方法。这不但明显减少了周期制水量，并造成再生剂食盐的浪费和对水源的盐污染，还会在进水硬度不稳定的情况下，因某时段进水硬度升高而造成出水中硬度大量漏过。为连续在线监督氢型阳离子交换器出水的钠离子泄漏，曾经有过一种差示电导法阳床出水钠离子浓度计，参见水利电力出版社1984年再版的《热力发电厂水处理》上册第239页。其原理是使阳床出水水样分为两股，一股流经一个小型氢型离子交换柱后流经一个电导电极池，另一股则流经另一个电导电极池，测量两个电极所测得电导率的差值，即可换算为出水钠离子浓度。当阳床出水中没有钠离子时，两个电导电极池测得的电导率相等，而当有钠离子漏过时则流经氢离子交换柱水样的电导率将高于后者。出水漏过的钠离子浓度越高，二者电导率差越大。但如果按照该原理直接将软化器出水水样分为两股，一股流经一个小型钠离子交换柱，则其出水的电导率与未经交换柱出水电导率的差将很小，因而，对软化器出水硬度检测的灵敏度将很低。本专利技术的专利技术目的就是根据上述情况存在的不足而提供的一种可以用于对软化器出水或其他低硬度水进行在线监测并能及时判断软化器出水硬度达到失效标准的。本专利技术的专利技术目的是这样实现的。离子交换导差式软化器出水硬度检测仪由小型钠型离子交换柱、电导电极池、电讯号检测器、进出水管路所构成。软化器出水取样管1与络合剂定比例加入器2的进口相连接，其另一进口与络合剂溶液储备箱3的排出管相连接；所述络合剂定比例加入器2的出口通过出水管与三通管4的一端相连接，其三通管4的另两端分别通过出水管与小型钠型离子交换柱5和小型惰性树脂柱6的进口相连，两个小型柱的出口通过出水管分别与电导电极池7、8相连接，这样可使两股水样从分开时起，能够经过同样的与外界换热条件和同一段时间后，又在同一瞬间，分别到达各自的电导电极池；所述的小型惰性树脂柱6还可采用其他类型具有一定容积的通道；所述电导电极池7、8的电极分别与电讯号检测器9相连接。离子交换导差式软化器出水硬度检测方法是当被测水样流入络合剂定比例加入器2的同时，络合剂溶液也流入络合剂定比例加入器2，并加入到水样中，络合剂的加入量等于或稍大于可以络合规定的软化器失效硬度的摩尔量，混合均匀的水样流出络和剂定比例加入器2后，经三通管使该水样分为两股，一股经小型惰性树脂柱6后流经电导电极池8，另一股则经过小型钠型离子交换树脂柱5，使离子交换树脂夺取水样中已与络合剂络合的钙、镁离子之后流经电导电极池7，此时，电讯号检测器9对两电导电极池的电导进行测定，并根据二者的差值换算并显示为出水的硬度值。交换柱内树脂可使用约1周至1个月，然后需再生或更换再生好的树脂。该仪表的工作原理是如果软化器出水中没有硬度，则两股水流中的络和剂在分别流经钠型离子交换柱和惰性树脂柱后，都会保持为未络合状态，因而两者的电导率将没有差别。而当软化器出水中有硬度时，水流中的钙、镁离子与加入的络合剂会发生络合，当其中一股水流经过惰性树脂柱后又通过出水电导电极池时，会继续保持着其络合状态，因而其导电能力减弱，即该股水样的电导率会比出水中没有硬度时稍低；而另一股水流经过具有一定层高的钠离子交换柱后，绝大部分已被络合的钙、镁离子会被交换到树脂上去，使络和剂恢复到未络合的状态，因而该水样的电导率会恢复到接近软化器出水没有硬度时的水平。软化器出水硬度越高，两股水的电导率差就越大，并且二者的差值与软化器出水水样中的硬度值有一定的函数关系，因而可以通过电讯号检测器测定并将出水硬度显示出来。根据本专利技术制成的离子交换导差式软化器出水硬度检测仪，将能够实现对软化器出水或其他低硬度水进行在线监测(也可以用于间断监测)，并且可允许络合剂(如EDTA)加入比例有一定的误差(±10％)，在进水含盐量和硬度波动较大的情况，也有较好的适用性。使用该仪器能够降低生产成本，节省大量的人力、财力，具有较高的经济价值，推广应用前景可观。下面结合说明书附图对本专利技术作进一步说明。附附图说明图1为本专利技术结构示意图。图1中，软化器出水取样管1与络合剂定比例加入器2相连接，络合剂溶液储备箱3由有机玻璃制作而成，其排出管也与络合剂定比例加入器2相连接；络合剂定比例加入器2的出水管道与三通管4的一端相连接，其三通管4的另两端分别通过管道与小型钠型离子交换柱5和小型惰性树脂柱6的上部相连接，两个小型柱采用Φ15-20mm，树脂层高35cm的容器，它们的下部通过出水管分别与电导电极池7、8相连接，两电导电极池的电极通过导线分别与电讯号检测器9相连接。以具体的实施数据为例。取澄清过滤后的武汉长江水为水样，水样水温为18℃，配制浓度为2.42mmol/L的EDTA溶液，同时进入络合剂定比例加入器2的水样和EDTA溶液的比例为100∶9，混合均匀的水样流出络和剂定比例加入器2后，经三通管使该水样分为两股，一股经小型惰性树脂柱6后流经电导电极池8，另一股则经过小型钠型离子交换树脂柱5后流经电导电极池7，经电讯号检测器9测得出水无硬度时两者电导率均为188μs/cm，即差值为0；出水硬度达到规定的失效标准0.2mmol/L时，两者电导率差值约为12μs/cm。该仪表的示数滞后约3-5分钟。权利要求1.一种由小型钠型离子交换柱、电导电极池、电讯号检测器、进出水管路所构成的离子交换导差式软化器出水硬度检测仪，其特征在于软化器出水取样管(1)与络合剂定比例加入器(2)的进口相连接，其另一进口与络合剂溶液储备箱(3)的排出管相连接；所述络合剂定比例加入器(2)的出口通过出水管与三通管(4)的一端相连接，其三通管(4)的另两端分别通过出水管与小型钠型离子交换柱(5)和小型惰性树脂柱(6)的进口相连，两个小型柱的出口通过出水管分别与电导电极池(7)、(8)相连接，其电导电极池(7)、(8)的电极分别与电讯号检测器(9)相连接。2.根据权利要求书1所述的离子交换导差式软化器出水硬度检测仪，其特征在于所述的小型惰性树脂柱(6)可采用其他类型具有一定容积的通道。3.一种权利要求1所述的离子交换导差式软化器出水硬度检测方法，其特征在于当被测水样流入络合剂定比例加入器(2)的同时，络合剂溶液也流入络合剂定比例加入器(2)，并加入到水样中，络合剂的加入量等于或稍大于可以络合规定的软化器失效硬度的摩尔量，混合均匀的水样流出络和剂定比例加入器(2)后，经三通管使该水样分为两股，一股经小型惰性树脂柱(6)后流经电导电极池(8)，另一股则通过小型钠型离子交换树脂柱(5)后流经电导电极池(7)，此时，电讯号检测器(9)通过测量两者电导率的差值显示出水硬度值。全文摘要本专利技术提供了一种。它使流动的被测水样和络合剂溶液同时流入络合剂定比例加入器,络合剂的加入量等于或稍大于可以络合规定软化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由小型钠型离子交换柱、电导电极池、电讯号检测器、进出水管路所构成的离子交换导差式软化器出水硬度检测仪，其特征在于：软化器出水取样管（１）与络合剂定比例加入器（２）的进口相连接，其另一进口与络合剂溶液储备箱（３）的排出管相连接；所述络合剂定比例加入器（２）的出口通过出水管与三通管（４）的一端相连接，其三通管（４）的另两端分别通过出水管与小型钠型离子交换柱（５）和小型惰性树脂柱（６）的进口相连，两个小型柱的出口通过出水管分别与电导电极池（７）、（８）相连接，其电导电极池（７）、（８）的电极分别与电讯号检测器（９）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张澄信，姚爱萍，张荣，钱勤，游喆，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]