Nước Sạch và Năng Lượng Sạch
Mang Nước Sạch Đến Mọi Nơi Trên Trái Đất
Nước Sạch và Năng Lượng Sạch
Mang Nước Sạch Đến Mọi Nơi Trên Trái Đất
Tải lượng độ cứng, thể tích hạt nhựa, kiểm tra lưu lượng và hiệu suất muối, kèm ví dụ tính toán.
Tính chọn máy làm mềm nước thương mại là phép tính số học, không phải phỏng đoán, và xoay quanh ba con số: lưu lượng đỉnh tính bằng gallon mỗi phút, độ cứng nước cấp tính bằng grain trên gallon, và lưu lượng ngày tính bằng gallon. Có ba con số đó thì mọi thứ còn lại — thể tích hạt nhựa, đường kính cột, lượng muối tiêu thụ, tần suất tái sinh — đều suy ra từ các trị số thiết kế tiêu chuẩn.
Phép quy đổi ai cũng cần: 1 grain trên gallon (gpg) = 17.1 mg/L tính theo canxi cacbonat. Phiếu phân tích phòng thí nghiệm ghi độ cứng theo mg/L; còn dung lượng máy làm mềm được bán theo grain. Nhầm lẫn hai đơn vị này là lỗi tính chọn phổ biến nhất.
Máy làm mềm không quan tâm riêng số gallon hay độ cứng, mà chỉ quan tâm tích của chúng:
Grain loại bỏ mỗi ngày = số gallon mỗi ngày × độ cứng theo gpg
Một cơ sở dùng 24,000 gallon mỗi ngày ở 18 gpg sẽ loại bỏ 432,000 grain mỗi ngày. Chính con số đó, chứ không phải lưu lượng, quyết định cần bao nhiêu hạt nhựa và tái sinh bao lâu một lần.
Dung lượng hạt nhựa trao đổi ion phụ thuộc vào mức độ tái sinh. Nhiều muối hơn trên mỗi foot khối mua được nhiều dung lượng hơn, nhưng hiệu suất giảm dần:
| Liều muối (lb/ft³) | Dung lượng hữu ích (grain/ft³) | Hiệu suất muối (grain/lb) |
|---|---|---|
| 6 | ~20,000 | ~3,300 |
| 10 | ~25,000 | ~2,500 |
| 15 | ~30,000 | ~2,000 |
Sự đánh đổi này chính là toàn bộ quyết định thiết kế. Liều 6 lb/ft³ là lựa chọn hiệu quả và là mức mà hầu hết cơ sở thương mại lưu lượng lớn đang vận hành; liều 15 lb/ft³ vắt được dung lượng tối đa từ một cột nhỏ nhưng tiêu tốn nhiều hơn khoảng 65% muối cho mỗi grain loại bỏ. Ở nơi chi phí muối hoặc giới hạn xả nước muối là vấn đề, hãy tính theo liều thấp và chấp nhận cột lớn hơn.
Riêng thể tích hạt nhựa chưa tạo nên một máy làm mềm vận hành được. Còn phải thỏa mãn hai giới hạn thủy lực:
Cũng nên chừa khoảng 50% khoảng trống phía trên tầng hạt nhựa để nó nở ra khi rửa ngược.
Lấy một khách sạn dùng 24,000 gal/ngày ở 18 gpg, với lưu lượng đỉnh đo được là 60 gpm.
Hãy để ý điều mà phép kiểm tra lưu lượng vừa cho thấy: chính dung lượng, chứ không phải thủy lực, quyết định thiết kế này. Ở một trạm rửa xe có cùng lưu lượng ngày nhưng dồn vào đỉnh bốn giờ, phép kiểm tra lưu lượng sẽ ràng buộc trước và buộc phải dùng cột lớn hơn mức mà riêng tải lượng độ cứng gợi ý. Luôn chạy cả hai phép kiểm tra.
Cột đơn có đồng hồ sẽ tái sinh khi hết dung lượng, nghĩa là có một khoảng gián đoạn — thường 60–90 phút — trong đó nước cứng thô đi tắt sang đường sử dụng hoặc nguồn cấp ngừng hẳn. Điều đó chấp nhận được vào ban đêm ở khách sạn hay văn phòng.
Nhưng không chấp nhận được ở trạm rửa xe, xưởng giặt công nghiệp, nhà máy bia, hay phía trước một dàn thẩm thấu ngược. Những trường hợp đó cần song cột luân phiên: một cột vận hành trong khi cột kia tái sinh, cho nước mềm thực sự không gián đoạn. Nguyên tắc đơn giản — nếu một giờ nước cứng đi vào quy trình khiến bạn mất một mẻ sản phẩm, một chu trình rửa hoặc một màng lọc, hãy mua loại song cột.
Loại bỏ canxi và magiê trước dàn RO là một trong những biện pháp chống cáu cặn hiệu quả nhất hiện có, vì nó xử lý nguyên nhân thay vì ức chế triệu chứng. Trên hệ nước lợ chạy thu hồi cao, làm mềm nước cấp có thể nâng thu hồi khả thi thêm vài điểm và kéo dài đáng kể chu kỳ rửa màng.
Làm mềm không loại bỏ silica và cũng không loại bỏ chất rắn hòa tan — nó trao đổi ion độ cứng lấy natri, nên TDS nước cấp gần như không đổi. Chất chống cáu cặn vẫn là công cụ đúng cho silica và cho những nơi mà quy định xả nước muối khiến việc tái sinh không khả thi. Xem hướng dẫn định lượng hóa chất và tiêu thụ để biết liều lượng, và hướng dẫn các thông số chất lượng nước để đọc bản phân tích chi phối cả hai quyết định trên.
Trước khi lập quy cách: hãy lấy một bản phân tích nước hiện hành thay vì con số trong báo cáo thường niên của đơn vị cấp nước. Độ cứng thay đổi theo mùa ở nhiều nguồn, và tính chọn theo giá trị trung bình thay vì giá trị lớn nhất sẽ khiến máy làm mềm thiếu công suất đúng vào lúc nhu cầu lên đỉnh.
Cần một máy làm mềm nước tính chọn cho cơ sở của bạn? Hãy gửi cho chúng tôi lưu lượng đỉnh, một giá trị độ cứng hiện hành và lưu lượng ngày, kỹ sư của chúng tôi sẽ gửi lại bản quy cách. Liên hệ ForeverPure hoặc gọi +1-408-969-2688.
Nhân số gallon mỗi ngày với độ cứng theo grain trên gallon để ra số grain loại bỏ mỗi ngày, rồi chia cho dung lượng hữu ích của hạt nhựa (20,000 đến 30,000 grain trên mỗi foot khối tùy liều muối) để ra thể tích hạt nhựa. Sau đó kiểm tra rằng lưu lượng đỉnh vẫn nằm trong khoảng 6 đến 8 gpm trên mỗi foot khối. Một cơ sở dùng 24,000 gallon mỗi ngày ở 18 gpg loại bỏ 432,000 grain mỗi ngày và cần khoảng 18 foot khối hạt nhựa với liều muối 10 lb/ft³.
Chia số mg/L tính theo canxi cacbonat cho 17.1. Nước 300 mg/L tương đương 17.5 grain trên gallon. Phòng thí nghiệm báo cáo theo mg/L trong khi dung lượng máy làm mềm lại ghi theo grain, nên phép quy đổi này cần cho gần như mọi dự án.
Lượng muối tiêu thụ bằng thể tích hạt nhựa nhân với liều muối. Ở mức 10 lb trên mỗi foot khối, một máy làm mềm 18 foot khối dùng 180 lb cho mỗi lần tái sinh. Hiệu suất giảm khi liều tăng: khoảng 3,300 grain trên mỗi pound ở liều 6 lb/ft³, so với khoảng 2,000 grain trên mỗi pound ở 15 lb/ft³.
Từ 6 đến 8 gpm trên mỗi foot khối hạt nhựa khi chạy liên tục, với các đỉnh ngắn tới khoảng 10 gpm trên mỗi foot khối. Rửa ngược cần từ 5 đến 7 gpm trên mỗi foot vuông tiết diện cột. Vượt quá lưu lượng vận hành sẽ gây tạo rãnh dòng và rò rỉ độ cứng ngay cả khi hạt nhựa vẫn còn dung lượng.
Có, nếu cơ sở không chịu được bất kỳ gián đoạn nào về nước mềm: trạm rửa xe, xưởng giặt công nghiệp, nhà máy bia, quy trình liên tục và tiền xử lý RO. Cột đơn có đồng hồ sẽ ngừng phục vụ khoảng 60 đến 90 phút khi tái sinh. Nếu khoảng thời gian đó có thể đặt vào ban đêm thì cột đơn là lựa chọn kinh tế hơn.
Không. Làm mềm nước trao đổi canxi và magiê lấy natri, nên tổng chất rắn hòa tan gần như không đổi. Nó loại bỏ độ cứng, không loại bỏ độ mặn. Muốn giảm TDS thì phải dùng thẩm thấu ngược. Làm mềm trước RO là cách làm phổ biến vì nó ngăn canxi và magiê đóng cáu trên màng.