軟化水設(shè)備工作原理介紹：

一、軟化水設(shè)備的定義：

       軟化水設(shè)備，即降低水硬度的設(shè)備，主要除祛水中的鈣、鎂離子。軟化水設(shè)備在軟化水的過程中，不能降低水中的總含鹽量。

二、軟化水設(shè)備的工作原理：
        全自動鈉離子交換器采用離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結(jié)垢離子。由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，將原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。

        當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，隨著樹脂內(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低，就必須進行再生。再生過程就是用鹽箱中的鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子在置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復(fù)了軟化交換功能。

以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：
      2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+
      2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+

三、軟化水設(shè)備工作流程：
    軟化水設(shè)備工作流程有工作（有時叫做產(chǎn)水，下同）、反洗、再生（吸鹽）、置換（慢沖洗）、正洗（快沖洗）五個過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近，只是由于實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的（其中，全自動軟化水設(shè)備會增加鹽水重注過程）。

1、工作
    原水在一定的壓力、時間下，通過控制器，進入裝有離子交換樹脂的容器（樹脂罐），樹脂中所含的Na+與水中的陽離子（Ca2+、Mg2+，F(xiàn)e2+……等）進行交換，使容器出水的Ca2+、Mg2+ 離子含量達到既定的要求，實現(xiàn)了硬水的軟化。

2、反洗
    工作一段時間后的設(shè)備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。
反洗的目的有兩個：一是通過反洗，使運行中壓緊的樹脂層松動，有利于樹脂顆粒與再生液充分接觸；一是使樹脂表面積累的懸浮物及碎樹脂隨反洗水排出，從而使交換器的水流阻力不會越來越大。這個過程一般需要5-15分鐘左右。

3、再生（吸鹽）

    即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動的設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入（只要進水有一定的壓力即可）。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法使其恢復(fù)原有的交換能力。這個過程一般需要30分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響。

4、置換（慢速清洗）
    在再生液進完后，交換器內(nèi)尚有未參與再生交換的鹽液，采用小于或等于再生液流速的清水進行清洗（慢速清洗），以充分利用鹽液的再生作用并減輕正洗的負荷。由于這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實際經(jīng)驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鐘左右。

5、正洗（快速清洗）
    為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，用原水對樹脂進行沖洗。目的是清除樹脂層中殘留的再生廢液，通常以正常流速清洗至出水合格為止。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

6、再生箱注水
    向再生箱中注入溶液再生一次所需鹽量的水。為保證鹽箱中的鹽液濃度能達到飽和，首先必須保證溶液時間不小于8小時，其次是必須保證鹽箱中有足夠的鹽量。

四、軟化水設(shè)備技術(shù)指標與要求

入口水壓：0.18-0.6Mpa；
工作溫度：1-55℃；
源水硬度：<8mmol/L；
操作方式：自動/手動；
出水硬度：≤0.03mmol/L；
再生劑：NaCl；
再生方式：順流/逆流；
交換劑：001*7強酸性離子交換樹脂；
控制方式：時間/流量；
工作電源：220V/50HZ。

五、軟化水設(shè)備結(jié)構(gòu)與選型

① 控制器：分為自動控制及手動控制。品牌上的選擇可以選擇進口也可以選擇國產(chǎn)。閥體的材質(zhì)為高強度輕質(zhì)耐腐蝕工程塑料、無鉛黃銅。
② 樹脂罐：軟化水裝置罐體材料分為玻璃鋼、碳鋼、不銹鋼。罐體材質(zhì)一般為玻璃鋼罐(可選用碳鋼或不銹鋼襯塑罐體)，罐體防腐、耐壓，使用壽命長。
③ 均勻布水系統(tǒng)：采用射流式布水，樹脂有效交換容量得以充分發(fā)揮，用鹽控制精確，無須鹽泵。
④ 進口高性能樹脂：選用強酸性陽離子交換樹脂001*7，破損率低，粒度均勻，提高離子樹脂交換率。
⑤ 設(shè)備控制形式：一種是制備水量達到設(shè)定值是自動還原，稱為流量型;適用于所有的給水系統(tǒng)軟化水處理設(shè)備。第二種是以時間為控制再生計量的方式，稱為時間型;適用于水量穩(wěn)定的供水系統(tǒng)，最短還原再生周期為24小時。
⑥ 設(shè)備組合：
單控單床：還原期間停止供水2小時或繼續(xù)供原水(硬水旁通)。
單控雙床：交替供水，一用一備型。
雙控雙床：交替供水，一用一備型。
雙控雙床：同時供水，交替再生。
多控幾床：三個以上軟化水樹脂罐并聯(lián)使用，適合大型供水系統(tǒng)。

    可廣泛應(yīng)用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發(fā)冷凝器、空調(diào)、直燃機等系統(tǒng)的補給水的軟化。還可用于賓館、飯店、寫字樓、公寓、家居等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的軟化水處理。

六、設(shè)備優(yōu)點

高效：軟化水設(shè)備整體設(shè)計配套合理，使樹脂的有效工作交換容量得以充分發(fā)揮。
省工：自動化程度高，無需設(shè)專人值守。
省水省電：軟化水裝置制水率達98%以上。采用虹吸再生原理，無需鹽泵，耗電量僅相當于手動軟水設(shè)備的1%。
占地空間?。褐恍杼峁渲藓望}箱的占地空間，節(jié)省管路所占空間。
調(diào)整方便：用戶可根據(jù)實際需要，自行調(diào)整再生周期和再生時間。
運行費用低：由于自動化程度高，軟水器能適應(yīng)水量變化，精確地計量產(chǎn)水量、計量再生劑的用量，避免了再生時再生劑無辜的浪費，同時可節(jié)省大量的人工費。

七、軟化水設(shè)備安裝步驟

1、保證罐體水平：先將樹脂罐、鹽罐就位于堅實的基礎(chǔ)上。
2、把下布水器牢固安裝在中心管底端。中心管上端低于罐口0.5mm處截斷并導(dǎo)角，然后用膠帶封住中心管口，以防樹脂漏入。
3、將樹脂均勻地裝入樹脂罐中。取下中心管的封口膠帶，將中心管上部及樹脂罐端面用水沖洗并擦干凈，中心管及控制器密封圈處涂上硅油。
4、將上布水器安裝到控制閥上，然后將中心管從上布水器內(nèi)插入到控制閥內(nèi)。小心地沿順時針方向轉(zhuǎn)動控制閥，直至旋緊在樹脂罐接口上(或用法蘭連接固定)一定要確保中心管插入閥體。下布水器與中心管必須嚴密，注意：上布水器與控制閥、中心管。防止樹脂跑出。中心管與控制閥必需嚴密不漏水，否則會出現(xiàn)竄硬水現(xiàn)象。
5、鍋爐軟化水設(shè)備鹽閥組裝，把不銹鋼濾網(wǎng)插入小銅配件內(nèi)；帶濾網(wǎng)的一端與控制閥的吸鹽接口相連接，①、將吸鹽管與閥體連接的小銅配件插入吸鹽管內(nèi)后。不漏空氣就行。然后與塑料彎頭連接;鹽水管路連接長度不應(yīng)超越2m一定要保持良好的密封性，②、把鹽閥置入鹽箱的鹽井中。否則會影響軟水器的再生效果。

6、排水管的連接長度不應(yīng)超越6m不得采用軟塑料管。影響排水效果。
7、鍋爐軟化水設(shè)備管道連接。

八、設(shè)計安裝要點

    設(shè)備本身結(jié)構(gòu)簡單、占地較小，所以在設(shè)計安裝方面沒有特殊要求。在設(shè)計安裝時僅需注意以下幾點：
1、設(shè)備需簡單水平地基;距墻約250~450mm，可根據(jù)實際情況靠邊角布置；
2、因為設(shè)備本身較輕，一般只需考慮設(shè)備所裝樹脂及水的重量即可；
3、進、出水管為標準法蘭或螺紋連接,需固定支撐好,不能依托閥體做支撐，以防產(chǎn)生應(yīng)力；
4、進水管上應(yīng)裝水壓表。設(shè)備運行時有沖洗水排放，就近設(shè)置地漏或排水溝。
5、鹽水管：鹽水箱應(yīng)盡量靠近軟化罐，鹽水管越短越好；
6、排污管不要長于6米，不要裝截止閥，出口不要高于閥體，終端開口以免產(chǎn)生虹吸，彎頭越少越好；
7、在設(shè)備附近的墻上安置配電插座，應(yīng)裝有保險絲(一般不要裝開關(guān))，要求接地良好。

軟化水設(shè)備常見參數(shù)計算及取值

    軟水設(shè)備再生完全至下一次失效的產(chǎn)水量，與樹脂的工作交換容量、樹脂填充量、原水的硬度及軟化器的工作狀況有關(guān)。

周期制水量
Q=VR×K÷YD（m3），VR為樹脂體積，m3；
K為交換系數(shù)，mmol/L，400-1000，順流再生取400-750，進水硬度大時，取較小值；
YD為交換器進水硬度，mmol/L。

再生周期

再生周期=周期產(chǎn)水量÷額定出水量
比如1T純水設(shè)備，周期產(chǎn)水量=24T，
工作8小時，額定出水量=8T，24/8=3，即3天再生一次.。
工作12小時，額定出水量=12T，24/12=2，即2天再生一次。

反洗時間

    一般取10-15分鐘，進水濁度大時，反洗時間取大值。當進水濁度大于5FTU時，在交換器前應(yīng)加裝過濾器。

吸鹽+慢洗時間

T=（40-50）×HR（min），HR為交換罐內(nèi)樹脂填裝高度。

鹽箱補水時間

順流再生：T=0.45×VR÷補水速率，VR為樹脂體積，m3；
鹽箱補水速率與進水壓力有關(guān)，為保證鹽箱內(nèi)注水充足，建議實際補水時間大于計算值1-2分鐘。

正洗時間

T=12×HR（min），HR為交換罐內(nèi)樹脂填裝高度。
正洗水量一般為3-6倍樹脂填裝量，一般情況下，正洗時間取10-15min，應(yīng)正洗至出水水質(zhì)符合要求為準。
交換系數(shù)=E/（k×1000）
E：樹脂工作交換容量（mol/m3），與樹脂質(zhì)量有關(guān)，順流再生為800-900；
k：安全系數(shù)，常取1.2-2，與進水硬度有關(guān)，硬度越高，k值越大。

再生時間

    再生的整個周期需要2個小時左右，根據(jù)實際情況，再生時間盡量設(shè)定在不需用水的時間。

樹脂再生耗鹽量

    理論上說，樹脂再生耗鹽量跟進水硬度是沒有關(guān)系的，只跟樹脂的工作交換容量有關(guān)。以001×7陽樹脂為例，001×7陽樹脂的工作交換容量一般為800mol/m3。經(jīng)過交換失效后，每立方樹脂再生需要的鹽量為：800×1.5×58.5/850=82.5公斤(1.5為比鹽耗，850為食鹽純度乘1000，58.5為氯化鈉分子量)。
    比鹽耗跟設(shè)備及再生工藝有關(guān)，流動床的比鹽耗一般為1.5-2.0，固定床一般為1.2-1.5.因此用固定床相對來說用鹽就少一些。

如果用鹽量超過上式的計算值，則可能是以下原因：

1、設(shè)備設(shè)計或再生工藝不合理；
2、樹脂中毒；
3、操作不當。

用鹽量與用鹽濃度的計算
    一般來說，可以這樣計算 ，樹脂量(L)*160=鹽量(克) ，軟水鹽NaCl再生液濃度5-12%；如樹脂量10L，一般每次再生為10*160=1600g即1.6公斤，這個需要根據(jù)進水硬度和出水水質(zhì)的要求。

軟水樹脂更換的周期

    軟化水樹脂的更換時間，一般是幾個月至一年不等，主要和原水水質(zhì)（原水硬度）、樹脂的質(zhì)量、用水量（設(shè)備使用情況）等因素有關(guān)。樹脂是否需要更換，主要看樹脂的強度，交換能力，再生能力而定，比如：樹脂強度破碎達到40%以上，則必須更換；樹脂交換能力下降30%，則必須更換。