軟化水設(shè)備

軟化水設(shè)備，顧名思義即降低水硬度的設(shè)備，主要除祛水中的鈣、鎂離子、除垢，在進(jìn)水為深井水或者水源硬度很大的情況下，使用軟化水設(shè)備的作用是去除水中的鈣、鎂離子含量，使水中鈣鎂離子減少。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，在熱水鍋爐系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、工業(yè)冷卻系統(tǒng)、*空調(diào)系統(tǒng)以及其他用水設(shè)備系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。

1基本原理

軟化水設(shè)備廠家主要的工作原理就是利用陰陽離子軟化。

離子交換圖

讓原水通過陰陽離子轉(zhuǎn)化器，除去水中的，鈣，鎂，鈉等離子。出來的水就只是水分子了。沒有其他的分子，那么就可以有效的防止水垢。

在進(jìn)水為深井水或者水源硬度很大的情況下，使用軟化水設(shè)備的作用是去除水中的鈣、鎂離子含量，使水中鈣鎂離子減少。如果沒有軟水器或軟水器失效，鈣、鎂鹽在反滲透膜表面因濃度急劇升高而形成難溶于水的沉淀物，堵塞反滲透膜孔，使反滲透膜的使用壽命縮短，增加設(shè)備的維護(hù)成本。

2設(shè)備分類

工業(yè)水處理設(shè)備、飲用水處理設(shè)備、灌裝設(shè)備、水處理配件幾大類。

工業(yè)水處理設(shè)備

電廠大型反滲透設(shè)備，醫(yī)藥電子等行業(yè)超純水設(shè)備，花卉瓜果澆灌用純凈水設(shè)備，加藥設(shè)備，鍋爐軟化水設(shè)備；

飲用水處理設(shè)備

食品、飲料行業(yè)純凈水設(shè)備，水廠純凈水設(shè)備，農(nóng)村生活飲用水設(shè)備，賓館、學(xué)校、機(jī)關(guān)單位、食堂等直飲水設(shè)備。

灌裝設(shè)備

大桶、小瓶灌裝線，刷桶拔蓋機(jī)；

水處理配件

濾料，濾芯，增壓泵，反滲透膜，膜殼，精密過濾器，流量計(jì)，壓力表，臭氧發(fā)生器，紫外線殺菌器，阻垢劑等。

3工作流程

軟水器的工作過程

小型軟化水設(shè)備廠家工作流程示意圖

，一般由下列幾個(gè)步驟循環(huán)組成：反洗、吸鹽（再生）、慢沖洗（置換）、快沖洗五個(gè)過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近，只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要，可能會(huì)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(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來。自動(dòng)軟化器運(yùn)行程序：

A.運(yùn)行(工作)

原水在一定的壓力(0.2-0.6Mpa)、流量下，通過控制器閥腔，進(jìn)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+，Fe2+……等)進(jìn)行交換，使容器出水的Ca2+，Mg2+離子含量達(dá)到既定的要求，實(shí)現(xiàn)了硬水的軟化。

B. 反洗

樹脂失效后，在進(jìn)行再生之前，先用水自下而上的進(jìn)行反洗。反洗的目的有兩個(gè)，一是通過反洗，使運(yùn)行中壓緊的樹脂層松動(dòng)，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(huì)越來越大。

C. 再生吸鹽

再生用鹽液在一定濃度、流量下，流經(jīng)失效的樹脂層，使其恢復(fù)原有的交換能力。

D. 置換(慢速清洗)

在再生液進(jìn)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(jìn)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(fù)荷。

E. 正洗(快速清洗)

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。

F. 再生劑箱注水

向再生劑箱中注入溶液再生一次所需鹽量的水。

4控制工具

手動(dòng)型

這種方式是傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方式，主要有順流/無頂壓逆流兩種形式，一般是兩只碳鋼結(jié)構(gòu)的罐體并聯(lián)，根據(jù)工藝流程不同，每只罐體需要配用8-11只手動(dòng)閥門（兩只罐體需要配16-20只閥門左右），再生時(shí)用的鹽泵將溶解好的鹽液泵入樹脂罐（這種設(shè)備曾是國內(nèi)軟化水設(shè)備的主要形式）。這種結(jié)構(gòu)的軟化水設(shè)備主要特點(diǎn)是：流程簡(jiǎn)單易懂，易于操作，成本低，可以適用于流量很大的需要；但是技術(shù)落后，占地大，運(yùn)行消耗也大，實(shí)際操作時(shí)強(qiáng)度較大，鹽泵的腐蝕較重及維護(hù)成本高。

自動(dòng)型

國產(chǎn)組合自動(dòng)型

由于手動(dòng)設(shè)備的使用過于復(fù)雜，在20世紀(jì)90年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)了一種以組合式集成閥為核心的新型設(shè)備。這種設(shè)備的主要核心部件是一只多通道的集成閥，通過閥體的轉(zhuǎn)動(dòng)來改變水流方向。這種設(shè)備與傳統(tǒng)的手動(dòng)設(shè)備相比，這種設(shè)備與傳統(tǒng)的手動(dòng)設(shè)備相比，設(shè)備的占地小了很多，自動(dòng)化程度高。但是由于控制方式采用時(shí)間控制，運(yùn)行時(shí)控制精度較低。受設(shè)計(jì)思路、加工工藝及材料的限制，多數(shù)設(shè)備采用的平面集成閥容易磨損，一旦磨損后修復(fù)的可能性很小。國內(nèi)市場(chǎng)上這種設(shè)備的生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量差異較大，很多設(shè)備的運(yùn)行效果不如人意。

進(jìn)口全自動(dòng)型

在歐美國家，自20世紀(jì)60年代起就開始對(duì)離子交換設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，逐漸發(fā)展出與國內(nèi)多通閥不一樣的多路閥和集成閥，主要以多路閥為主，主要材料有工程塑料和無鉛黃銅兩種。其核心部件為一只多通道集成閥，一般采用閥板或活塞控制水流方向，由小型電機(jī)帶動(dòng)凸輪軸（或活塞）來動(dòng)作。由于國外工業(yè)技術(shù)水平發(fā)展較好，所以這類設(shè)備已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)完善，產(chǎn)品規(guī)格從家用的0.2t/h到工業(yè)用70t/h左右均有，控制器自動(dòng)化程度高（的已經(jīng)可以與工業(yè)計(jì)算機(jī)或普通監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊）。

分立閥全自動(dòng)型

分立閥一般是采用進(jìn)口的全自動(dòng)隔膜閥或電磁閥，采用與傳統(tǒng)手動(dòng)方式相類似的結(jié)構(gòu)，配合的全自動(dòng)控制器（單片機(jī)或PLC）來組成軟化水設(shè)備。全自動(dòng)型設(shè)備主要用于流量較大的場(chǎng)合，也可以用于傳統(tǒng)手動(dòng)設(shè)備的改造，可以在不改動(dòng)原設(shè)備管路的情況下將傳統(tǒng)的手動(dòng)設(shè)備改造成自動(dòng)化設(shè)備。從而降低操作勞動(dòng)強(qiáng)度，降低設(shè)備消耗。

5安裝調(diào)試

⒈關(guān)于軟水設(shè)備的位置選擇：軟水器必須放置于牢固的水平地面上，距排水溝的距離以短為佳，距離鍋爐等熱源必須大于3米以上，禁止靠近酸性液體或氣體。如需增加其它水處理設(shè)備（過濾器，除氧器）應(yīng)予留位置。

⒉關(guān)于再生鹽罐及樹脂的位置：

應(yīng)盡量安放于交換柱的附近，為充分利用鹽液，應(yīng)盡力縮短吸鹽塑料管的尺寸。

⒊關(guān)于裝填石英砂及樹脂：

⑴了保證布水均勻盡量在交換柱底部鋪放150~200mm的質(zhì)量良好的石英砂（不分解產(chǎn)生硅的氧化物或鹽類）

⑵裝填樹脂前，應(yīng)檢查中心升降管的長(zhǎng)度，是否合適。

先將上布水器卡入自控機(jī)頭（控制閥）底部*承接口，再將中心管下端對(duì)準(zhǔn)交換柱底部窩槽內(nèi)，并將上端插入上布水器的下端管口，然后極小心地沿順時(shí)方向旋入交換柱上端螺口內(nèi)，確認(rèn)整個(gè)控制閥螺口能平整的旋入交換柱上端螺口內(nèi)，以確認(rèn)中心管的長(zhǎng)短符合要求，且能使中心升降管緊密連接閥頭并保持同心。

⑶上述試裝機(jī)頭工作完畢后，再將機(jī)頭反時(shí)針旋轉(zhuǎn)取下，再次保持中心管位

置居中，將下端原粘牢中心升降管下邊的下布水器端點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)底部的槽窩，并用軟布或塑料帶將中心升降管上端入口封死，開始均勻地裝填石英砂或樹脂。

⑷裝填樹脂時(shí)，注意人中心升降管的周圍均衡裝填，為保證予先計(jì)算好的數(shù)

量如數(shù)裝入柱內(nèi)，隨著裝置過程，應(yīng)不斷向交換柱內(nèi)注入清水，使之樹脂孔隙中空氣排出。維持這種水封狀態(tài)裝填樹脂是的方法，干樹脂很難保障如數(shù)裝入應(yīng)該用的填量。

⑸待樹脂裝填完畢后重新將控制閥沿順時(shí)針方向旋入交換柱上端螺紋口內(nèi)。

同時(shí)要求保證平整。

軟化水設(shè)備

注：勿忘將上布水器裝入控制閥底座。

⒋按照安裝示意圖配接管和電源后，進(jìn)行通水試驗(yàn)

⑴所有進(jìn)出口管路必須有獨(dú)立支撐，不可以用閥頭做支撐

⑵啟動(dòng)軟水器的開始，應(yīng)先打開軟水口的排出閥門，然后緩慢開啟進(jìn)水口的閥門，且保證開度由小到大，不可啟開太快，以免流失樹脂。

⑶初次經(jīng)過樹脂排出的軟水，顏色帶有微黃，測(cè)試pH值時(shí)可能小于7呈酸性，過了三至五分鐘后，出水顏色轉(zhuǎn)至無色，此時(shí)pH值上升為7（中性），同時(shí)軟水硬度已合格≤0.03mmol/L（1/2Ca2+、1/2Mg2+)

⑷對(duì)于急待使用軟化水的鍋爐，立即可將合格軟水導(dǎo)入給水水箱。

⑸對(duì)已曾用過的舊管道，與軟水器連接前必須極認(rèn)真地通水沖去管道中積存的銹渣、泥土等雜物且應(yīng)嚴(yán)防蒸汽進(jìn)入樹脂罐而導(dǎo)致樹脂報(bào)廢。

⒌對(duì)再生程序的試轉(zhuǎn)動(dòng)及*制備鹽水的問題

⑴*投用的軟化設(shè)備，必需向再生鹽罐投放足夠的固體NaCL，（數(shù)量以說明書提供的NaCL重量為準(zhǔn)）

⑵在不打開通水閥的情況下拉開后邊面板，手動(dòng)試轉(zhuǎn)再生定時(shí)器，檢查反洗，進(jìn)鹽與小沖冼、大沖冼、制水備鹽等工藝流程是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)確認(rèn)功能完備即可維持制水備鹽程序階段，在通電通水時(shí)，會(huì)有軟水輸出，同時(shí)向鹽罐中開始送入溶解NaCL的軟水，直至此程序時(shí)間結(jié)束，又轉(zhuǎn)入自動(dòng)制取軟水流程。當(dāng)此設(shè)備所設(shè)定的制水程序總時(shí)間到達(dá)后，立即又會(huì)自動(dòng)依次轉(zhuǎn)入反洗進(jìn)下鹽與小沖冼大沖冼制水備鹽制水，周而往復(fù)地自動(dòng)化完成制水與再生流程，只需分階段向鹽罐如數(shù)投加固體NaCL并定期清理鹽罐內(nèi)的雜質(zhì)，其它工作無需人工，而始終是自動(dòng)化實(shí)施連續(xù)制取軟水的功能。

⒍照本說明介紹的方法設(shè)定時(shí)間和控制器，zui初運(yùn)行階段加強(qiáng)出水水質(zhì)化驗(yàn)監(jiān)測(cè)并根據(jù)水質(zhì)變化調(diào)整還原程序，使之處理達(dá)到*工況。

⒎鹽罐內(nèi)始終保持有足夠的固體再生劑，以維持飽和食鹽水，保證每次再生周期所用的鹽量。

⒏排水管道安裝系統(tǒng)不應(yīng)安裝任何閥門，且管道愈短愈好，總長(zhǎng)少于6米，不應(yīng)提高布置排水管，應(yīng)防止排水管產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。

⒐軟水進(jìn)入水箱前必須設(shè)置排污閥，以應(yīng)急排除予料之外的超標(biāo)水質(zhì)。

⒑對(duì)于水質(zhì)、壓力波動(dòng)的的調(diào)整問題

由于中國某些地區(qū)供水硬度、壓力均有較大的變化時(shí)，用戶使用流量型或時(shí)間型的軟水設(shè)備，予先的程序均會(huì)受到影響或出現(xiàn)提前再生而浪費(fèi)再生劑，或拖后再生而不能保證軟水品質(zhì)，二者問題的出現(xiàn)，會(huì)給鍋爐等壓力容器設(shè)備安全運(yùn)行帶來相應(yīng)的危害，為此提出如下應(yīng)急措施：

*，軟化水出口管道上均應(yīng)設(shè)置講師準(zhǔn)確的流量表，自來水進(jìn)口管道上應(yīng)設(shè)置壓力表，操作工人，必須認(rèn)真記錄供水壓力及流量的變化數(shù)值。

第二，按下列公式計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)，并調(diào)整所設(shè)流量或時(shí)間參數(shù)值。

Q周=

式中符號(hào)含義及單位：

Q周：軟化設(shè)備整個(gè)運(yùn)行周期制取軟化水總量（m3或t）

V樹：001×7陽樹脂裝填數(shù)量（m3）

EI：001×7陽樹脂的工作交換容量（mol/m3）

YD生：生水總硬度（mmol/L）

YD軟：軟水總硬度（mmol/L）

Q單均：?jiǎn)挝粫r(shí)間平均產(chǎn)軟化水量（m3/h或t/h）

通過公式⑴，計(jì)算Q周，與原設(shè)定的流量總數(shù)值（Q設(shè)）相比較，當(dāng)Q設(shè)<Q周時(shí)，可保證軟水品質(zhì)。

⑵計(jì)算T周，當(dāng)T設(shè)<T周時(shí)，也可保證軟水質(zhì)品質(zhì)合格。否則須重新調(diào)整原設(shè)定的周期流量或周期時(shí)間。

調(diào)整的原則，既要首先保證出軟水的品質(zhì)小于國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（YD≤0.03mmol/L）同時(shí)還要有一定的經(jīng)濟(jì)性，二者要兼顧。

⑶配備簡(jiǎn)易的分析器及分析藥劑，于高速程序時(shí)，分析每周期持續(xù)zui后時(shí)間的軟水水質(zhì)的水平。

注：1.凡用硬度單位mmol/L時(shí)，基本單元定為一價(jià)陽離子（Na+、1/2Ca2+、1/2Mg2+）

注：軟化水設(shè)備大多采用下中心管裝布水器，不用添加石英砂。

6選購方法

首先您要提供所需要使用軟化水的系統(tǒng)是哪種：

1）采暖2）冷卻補(bǔ)水3）工藝用水4）蒸汽鍋爐5）鋼鐵冶煉行業(yè)6）化工制藥行。

⒉系統(tǒng)用水時(shí)間：

即運(yùn)行時(shí)間/小時(shí)用水量/平均值/峰值/

設(shè)備是否需要連續(xù)供水？若需要?jiǎng)t選擇雙床集控或雙控雙床系列，否則可選單閥單罐系列。

⒊源水總硬度

水源是市政自來水\地下水\地表水源，使用地區(qū)的原水總硬度。對(duì)一定型號(hào)的軟水器來說原水硬度高，其周期制水量必然要相對(duì)減少，由此導(dǎo)致軟水設(shè)備再生頻繁。相對(duì)減少樹脂的使用壽命。為避免此類情況，應(yīng)加大樹脂體積，這意味著選用加大型號(hào)的軟水器。

⒋所需的軟水單位流量（噸/小時(shí)）。

這由用戶設(shè)備的性質(zhì)和要求而定。

⒌周期制水量的設(shè)定

在軟水器型號(hào)設(shè)定之后，根據(jù)原水硬度，所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量（噸）。

7鍋爐軟化水設(shè)備

設(shè)備是針對(duì)鍋爐結(jié)垢而推出的一種原水預(yù)處理裝置，去除原水中的鈣、鎂離子以及導(dǎo)致鍋爐長(zhǎng)垢的原素。設(shè)備軟水硬度超標(biāo)的原因分析：

在軟水設(shè)備的取樣口檢測(cè)是合格的，但軟水箱中的水硬度超標(biāo)，造成此現(xiàn)象的原因如下：

A、再生周期設(shè)定過大，或流量計(jì)故障造成的計(jì)量不準(zhǔn)，使樹脂本該再生時(shí)未能及時(shí)再生，致使超標(biāo)水注入軟水箱。

B、正洗時(shí)間偏短，使本應(yīng)在正洗中被沖掉的廢鹽水被部分地帶到軟水箱中。

C、給水水壓不穩(wěn)引發(fā)的鹽箱補(bǔ)水過少，吸鹽過少，正洗不足，其中任何一項(xiàng)都可造成該次再生后出水硬度超標(biāo)，影響軟水箱水質(zhì)。

D、在鹽箱中的鹽很少時(shí)，未能及時(shí)添加，造成某次再生的效果不佳。

E、操作不當(dāng)，在某次再生過程中關(guān)閉給水閥。

以上錯(cuò)誤中任何一項(xiàng)均可造成短時(shí)間大量超標(biāo)水注水軟水箱，需要合格軟水長(zhǎng)時(shí)間稀釋超標(biāo)水才可使軟水箱中的水重新達(dá)標(biāo)。

在軟水設(shè)備的取樣口多次檢測(cè)，均不合格，將此情況分為新裝軟水設(shè)備初次試水硬度超標(biāo)及在用軟水設(shè)備硬度超標(biāo)分別討論：

⒈新裝軟水設(shè)備初次試水硬度超標(biāo)的原因：

a 中心管與控制閥交接處的O形密封圈未形成密封，此時(shí)應(yīng)檢查：中心管的長(zhǎng)度是否夠，外徑是否符合要求；是否忘記裝O形密封圈；O形密封圈是否破損。

b 中心管上破損，有裂紋。

c 給水TDS值與樹脂層高度比值過大。

d 給水TDS值與樹脂交換容量的比值過大。

e 進(jìn)出水口接反。

⒉在用軟水設(shè)備軟水硬度超標(biāo)的原因：

a 給水TDS值與樹脂層高度或樹脂交換容量的比值過大。與新樹脂初次試水相比，在用軟水設(shè)備對(duì)給水TDS值要求更嚴(yán)格，當(dāng)樹脂層高度為1.5米，總硬度為13mmol/L，給水TDS值≧900mg/L時(shí)，確保軟水硬度≤0.03mmol/L將會(huì)比較困難。

b 樹脂中毒，老化引起的樹脂交換容量降低。由此種原因引起的軟水硬度超標(biāo)是一漸進(jìn)過程，不是突然出現(xiàn)的明顯超標(biāo)。

c 鹽箱中的鹽量過少。當(dāng)鹽箱中水量正常，而鹽的高度不及水的高度的1/3時(shí)，在吸鹽步驟的中后期吸上的鹽水很可能不飽和，致使經(jīng)射流器稀釋后的鹽水濃度低于再生要求，影響再生效果。

d 鹽箱中的總水量過少，我們的經(jīng)驗(yàn)是樹脂罐中每100L樹脂，所需鹽箱中的水量約為35-40L，過多低于這一標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)引發(fā)再生不充分。

e 吸鹽水太慢，在正常的時(shí)間內(nèi)，不能吸入足夠的鹽水，其原因如下：給水壓力過低；上下布水中泥沙等雜物堵塞嚴(yán)重；廢水軟管變形、折彎等引發(fā)的排廢水不暢；樹脂層內(nèi)雜質(zhì)太多；吸鹽管路上有泄漏點(diǎn)，使空氣被吸入；射流器中有異物；空氣逆止閥失靈，提前關(guān)閉或被堵塞；射流器選型偏小。

技術(shù)參數(shù)

1）原水硬度≤6[H+]mmol/L，即300mg/L（以CaCO3計(jì)）；當(dāng)原水硬度在6--12[H+]mmol/L時(shí)，建議采用兩級(jí)軟化或適當(dāng)降低出水產(chǎn)量，當(dāng)原水硬度≥12[H+]mmol/L時(shí)建議采用多級(jí)軟化或該公司工程技術(shù)部重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2）出水硬度：≤0.03[H+]mmol/L（以CaCO3計(jì)）；

3）工作壓力：0.20--0.50Mpa

4）工作溫度：2--49℃；

5）原水濁度：<5NTU；

6）系統(tǒng)水耗：<2%；

7）水耗<產(chǎn)水量的2%　鹽耗<100克/克當(dāng)量

8）電耗：10W-40W，由于不需鹽泵耗電量?jī)H當(dāng)相當(dāng)一般軟化水設(shè)備的1%

9）工作電源：AC220V，50Hz，單相三線制；

10）工作電耗：<10W；

11）周期制水量：Q=V×E/（I原水－I出水）；

Q：周期制水量，m3或t；V：樹脂體積用量，m³

I原水：原水硬度，[H+]mmol/L；I出水：出水要求硬度，[H+]mmol/L

E：樹脂的工作交換容量，mmol/L，一般按照樹脂全交換容量的60%--70%計(jì)算。

其它原因：

a樹脂罐中有大量氣體存在，該氣體可能來自于給水中帶氣，或慢洗過程空氣逆止閥關(guān)閉不嚴(yán)。

b未使用大粒無碘鹽。

c控制閥內(nèi)部漏硬：一般的控制閥內(nèi)部漏硬時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)軟水口與廢水口同時(shí)出水，但對(duì)于64D或74A系列，可能會(huì)通過陶瓷動(dòng)片上的小孔形成內(nèi)漏，如果是此種內(nèi)漏，處于正沖洗位置，可在廢水口檢測(cè)到合格軟水，但轉(zhuǎn)入運(yùn)行位置后，軟水硬度超標(biāo)。

應(yīng)用領(lǐng)域

鍋爐軟水設(shè)備可廣泛應(yīng)用于蒸汽鍋爐軟水、熱水鍋爐、交換器、蒸發(fā)冷凝器、空調(diào)、直燃機(jī)等系統(tǒng)的補(bǔ)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。