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除硬度濾料不用再生 

德國沃奇新型濾料

產(chǎn)品概述：德國沃奇新型濾料，是德國沃奇公司新開發(fā)的水處理濾料，主要包括Katalox Light系列（用于過濾砂，沉積物和固體懸浮物等， 可以效去除鐵，錳，硫化氫等，有效的降低砷，鋅，銅，鉛，鐳，鈾，放射性核素以及其他重金屬等），Catch系列（廣泛用于去除砷/鋇/硼/鉻（六價）/銅;氰化物/鈷/氟/鉛;鉬/汞/硝酸鹽;鎳/硒/錫），SP3系列(廣泛用于軟化水)，以及Ferrolox系列（用于除磷），擁有NSF認(rèn)證，廣泛用于飲用水，鍋爐水，廢水等各個行業(yè)，詳情請參考各個系列分類，或聯(lián)系我司。

設(shè)備分類：沃奇催化防垢濾料

設(shè)備型號：SP3

設(shè)備功能：催化阻垢

應(yīng)用行業(yè)：飲用水，鍋爐水等

產(chǎn)品詳情：
BEST  BOILER  TECHNOLOGIES 

"Best"    意味著可以有效的保護健康和環(huán)境。 

"Boiler"   FILTERSORB SP3 系統(tǒng)已經(jīng)在世界各地成功的安裝和使用，包括成千上萬的換熱器，熱水 鍋爐，蒸汽鍋爐或者蒸汽蒸餾設(shè)備。 

“ Technologies”包括Nucleation Assisted Crystallization ”(NAC) 核輔助結(jié)晶技術(shù)，SP3是在此基礎(chǔ)上設(shè)計，安裝，建造，維護，運營和服役的。這是一種綠色環(huán)保技術(shù)，它無需使用鹽，磁鐵，電力或者模板設(shè)備。NAC 是沃奇水處理的標(biāo)志。

2.1 FILTERSORB SP3概述

    2.1.1 定義

       （S）CALE水垢（P）PREVENTION預(yù)防 （3）Ca(HCO₃)₂SOLUBLE可溶性轉(zhuǎn)變暫時性硬水成為:

碳酸鈣        +        純水        +        二氧化碳

CaCO₃          +          H₂O         +        CO₂

        SP3是一種不需要再生和任何化學(xué)藥劑就可以改變防垢效率的材料。它參與反應(yīng)并且把硬度轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效的和無害的晶體。

        2.1.2 Nucleation Assisted Crystallization ”(NAC) 核輔助結(jié)晶技術(shù)

NAC（核輔助結(jié)晶）是不同于其他的水結(jié)晶的結(jié)晶工藝。是一種固態(tài)和水或者氣/溶液反應(yīng)。

反應(yīng)發(fā)生在SP3涂了鈣和陶瓷球的玻璃狀表面上。反應(yīng)物被吸附在催化劑SP3碎玻璃狀表面的“活性位點”上。這些反應(yīng)物通過物理吸附，非常“微弱”的附著在SP3表面。當(dāng)反應(yīng)物的濃度升到彼此非常接近時，就會削弱反應(yīng)物內(nèi)部原始的分子鍵，伴隨著“卓有成效”的碰撞的巨大成功離子在瞬間被分開。

碳酸氫根離子以HCO₃表示 

 Ca(HCO₃)₂      CaCO₃+ H₂O + CO₂

不溶的碳酸鈣，純水和CO₂氣體，并且在SP3表面與碳酸根CO₃^2-離子作為集體，獲得兩個質(zhì)子形成

H₂O + CO₂+ Ca²⁺

這些物質(zhì)可以從SP3表面分離下來，在這個公式中CO₂作為飽和CO₂與Ca開始核結(jié)晶過程，并終形成晶體。

2.1.3 FILTERSORB SP3功能

附著于催化劑SP3玻璃狀表面的反應(yīng)物Ca(HCO₃)₂化學(xué)吸附/物理吸附）必須足夠強大以能夠盡快的分離反應(yīng)物離子，但是又足夠處理所有的離子，并且這些產(chǎn)物可以從SP3表面“脫離”，它被稱之為脫附過程。

Nucleation 成核現(xiàn)象                 Adsorption 吸附

Assisted 輔助                            Desorption 脫附

Crystallization 結(jié)晶                   in one process 在同一過程中

在SP3 Nucleation Assisted Crystallization ”(NAC)過程中會使用價格昂貴的陶瓷微球。催化劑表面的玻璃狀涂層是非常特殊的，但是它卻保證了可以提供大的表面積，因此它擁有的反應(yīng)效率。這也就意味著SP3催化劑必須具備物理支持，可以通過分布著耐溫的陶瓷微球的玻璃狀表面來實現(xiàn)。工業(yè)上所有其他的有用材料都需擴展，并且在催化劑表面的活性位點都非常少。這大大降低了反應(yīng)效率。

舉例：板輔助結(jié)晶材料（TAC）擴展到原來尺寸的兩倍才會釋放活性位點去反應(yīng)。

2.1.4 FILTERSORB SP3中毒

活性位點：因為在離子水平，Ca²⁺結(jié)晶方面可能會有微小的瑕疵，因此并不是介質(zhì)的所有表面都是有效的。對于任何的催化劑表面，他們都期望有一個裂面，因為他們比那些粗糙擴展的有更的效率。

關(guān)鍵：在任何情況下都要盡量避免SP3催化劑中毒。

 銅和含量的鐵可能會造成這些影響，因為它們會附著在SP3表面的活性位點上。大大降低了SP3的效率，特別是在效的SP3催化劑位點上的Ca(HCO₃)₂雜質(zhì)更強，將會   和反應(yīng)物離子產(chǎn)生巨大的競爭。 

 硫化氫類會毒害SP3介質(zhì)，所以要防止水里面含硫。

 商業(yè)系統(tǒng)好3年更換一次。

2.2 設(shè)計基礎(chǔ)

    2.2.1 基于科學(xué)事實

首先科學(xué)是基于如下對于世界的描述：

通過可以測量的事實，【數(shù)據(jù)】，以及可以試驗的構(gòu)想去說明硬水是如何工作的。

并且設(shè)定鈣和鎂的化合物都用M表示 = 金屬鈣和鎂都位于第二列（元素周期表），有相識的性質(zhì)” 

可以試驗說明

H2O是一種中性的氧化物，因為它的PH是7,理論上，氧/水合質(zhì)子離濃度與氫氧根離子濃度相當(dāng)

    2H₂O ↔ (H₃O⁺)    +   (OH^-) 這是一個科學(xué)存在的事實

對于一個非常光滑的表面吸附強度是非常重要的，并且SP3擁有一個玻璃狀的表面。

     水 ↔ 氧離子/水合質(zhì)  +  子氫氧根離子 

在這個反應(yīng)中，水實際上是同時作為酸和堿存在的，一個水分子酸提 供一個質(zhì)子給另一個水分子，使得該水分子變成一個氧鎓離子（水合質(zhì)子）， 同時另一個水分子（堿）同時獲得一個質(zhì)子！

因此，水是一種兩性氧化物： 它既是反應(yīng)中質(zhì)子的提供者，同時也是質(zhì)子的接受者。

現(xiàn)在，碳酸氫根離子HCO₃^-可以作為一種碳酸根離子同時既是酸又是堿或者說既是堿又是酸，這種現(xiàn)象稱之為兩性。

HCO₃^-作為一種堿，接受來自酸的一個質(zhì)子。

HCO₃^-  +  OH^-                     H₂O   +    CO₂

HCO₃^-作為一種酸釋放一個質(zhì)子給氫氧根離子堿基。

    2.2.2 科學(xué)公理

1．水的化學(xué)行為，在自然規(guī)律作用下

（H⁺）氫離子 + （OH^-）氫氧根離子 = 水（H₂O）

2．每一個水垢發(fā)生的背后都有一個原因和影響的關(guān)系

 可能有人會問，這些水垢來自哪里？

 引起水垢的根本原因是什么？

        原因

水 + 二氧化碳 + 鈣 + 鎂 + 氧化劑+ 氫氧根 +碳酸氫根，造成的水的硬度被稱作為暫時硬度。H₂O + CO₂+ Ca + Mg + O + OH + HCO₃飽和后形成Ca(HCO₃)₂ 

暫時硬度的存在是一個科學(xué)事實。

    2.2.3 試驗證明

    SP3處理提供了一種可以試驗的說明，這種說明可以被測試驗證

    鈣鎂化合物的溶解性以及他們的反應(yīng)

 注解：CO₂(aq.)溶液有時候被稱作為碳酸H₂CO_3，但是這并不是真的存在的！

 CO₂(aq.) + H₂O ↔ H+(aq.) + HCO^3-(aq.)

這些是導(dǎo)致水垢和堿性溶液的主要原因 

碳酸鈣和碳酸鎂都不溶于水，但是他們實際上溶于酸。

水的PH不變，并且水的堿度也不變。 

2.3 使用方法

2.3.1 FILTERSORB SP3工作機制

注意要點：

l SP3濾料作為防垢介質(zhì)的目標(biāo)只是暫時水硬度（僅僅是碳酸氫鹽而已！），但這是結(jié)垢的主要原因。

l SP3不會對永久硬度起作用（如：硫酸鹽，氯化物，硅酸鹽，磷酸鹽等）

l SP 3可以替代離子交換樹脂，但其本身不是離子交換樹脂。 

l SP3不交換給水的任何離子。

l 預(yù)防結(jié)垢的基本原則：SP3的一功能是通過將造成水的暫時硬度的鈣和鎂的碳酸氫鹽轉(zhuǎn)換為亞微米的晶體（碳酸鈣和碳酸鎂），防止形成任何水垢，從而以中和碳酸氫鹽水的硬度。

與離子交換樹脂的功能對比：

注意：

1.  軟化水：通過用鈉置換水中的鈣和鎂，從而使得碳酸氫鈉溶解于處理后的水中。 

2. 是否FILTERSORB SP3“軟化”了硬水？

         沒有。它不會軟化硬水。它限制水的硬度以使其不形成水垢。

3. TDS（溶解總固體）是否發(fā)生了改變？

         沒有。因為在SP3處理前后，鈣和鎂的濃度仍然相同，因此TDS沒有改變。

     2.3.2 確定SP3使用量

1. 確定FILTERSORB SP3 的體積（L）

要求輸入?yún)��?shù)：

A. 水的硬度（以mg/L或者ppm計）

B. 流量

         對于他們的單位選擇以及正確的取值是非常重要的。（詳見具體計算）

SP3量的計算近似于直線函數(shù)，3L SP3可以處理1m3/h的流量，可以處理達417.95ppm（mg/L）的臨時硬度。417.95ppm的值來自于標(biāo)準(zhǔn)25°dH（德國水的硬度單位）。

2. 對于給定SP3的量，來確定流量

相反的，對于處理所用的量的SP3介質(zhì)也可以確定處理流量

要求輸入?yún)��?shù)：

         A.水的硬度（以mg/L或者ppm計）

         B. FILTERSORB SP3 的體積

     2.3.3 設(shè)置壓力容器或者測試柱

壓力容器（或測試柱）的體積應(yīng)該小是SP3介質(zhì)體積的5-7倍，去制做SP3的浮動床，這樣SP3介質(zhì)可以在流量的沖擊下自由移動。

流動方向： FILTERSORB SP3 必須是逆流設(shè)置。

     2.3.4 測試程序和性能測定

  如果它是地下水或地表水，則需要預(yù)處理系統(tǒng)；

  根據(jù)每次測定，必須保持流量穩(wěn)定；

  系統(tǒng)必須是逆流工作；

  必須保持進水40℃；

測試時間: 強烈建議運行這個測試兩天，每天間隔幾小時。

原因: SP3介質(zhì)球有玻璃一樣的涂層。這個球在吸附一定量的水后會膨脹，表面的玻璃涂層會產(chǎn)生裂紋。這些裂紋增加了性能，因為他們充當(dāng)成核位點的快速結(jié)晶過程。因此，建議運行這些水兩天，以使這些材料可以充分的發(fā)揮出佳性能。

    2.3.4 FILTERSORB SP3處理水測試

由于FILTERSORB SP3的工作機制與傳統(tǒng)的離子交換樹脂有很大不同，人們卻總是想用相同的測試來確定水的硬度含量。

這里有一個關(guān)鍵點要注意（很多人把他們SP3處理后的水進行常規(guī)測試，因此無法看到任何硬度的變化）

1. 傳統(tǒng)的離子交換

        對于常規(guī)的離子交換樹脂，硬度改變是Ca(HCO₃)₂ + IER = 2NaHCO₃ 

硬度測試方法對傳統(tǒng)的離子交換處理水進行性能測試時，它測試的是硬水中陽離子鈣鎂的含量。他給與否定，因為鈣鎂離子被鈉離子取代了。

2. FILTERSORB SP3

        現(xiàn)在要考慮SP3的工作機制，這個工作機制是：Ca(HCO₃)₂ + SP3 = CaCO₃ + H₂O + CO₂

CaCO₃是不形成水垢的亞微米形式。很明顯，鈣和鎂仍然在處理后的水中，保持和處理前相同的量（TDS不發(fā)生變化，沒有離子交換）。因此，那些為離子交換樹脂設(shè)計的硬度測試對于SP3將給出否定的結(jié)果。

然而，這里有一些簡單的現(xiàn)象，可以通過視覺來直觀的判斷出SP3的性能。

A. 視覺判斷

CO_2： 如公式中所展示的，水的硬度的架構(gòu)被打開，轉(zhuǎn)換為亞微米晶體，純水和二氧化碳：Ca(HCO₃)₂ + SP3 = CaCO₃ + H₂O + CO₂，當(dāng)硬水流經(jīng)SP3時，處理后的水中有大量的二氧化碳?xì)馀菝俺觯�可以通過肉眼觀察到）。

B. 肥皂水測試

一個簡單的肥皂水測試，可以用來觀察SP3性能，并且可以和軟水做對比。肥皂很難在硬水中形成泡沫，這是一種傳統(tǒng)的對軟化水檢測的基本方式。現(xiàn)在可以用相同的方式對SP3處理水進行測試。