軟化水處理設(shè)備的工作原理

　　由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(軟水器)，將水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來(lái)，隨著樹(shù)脂內(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹(shù)脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。當(dāng)樹(shù)脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)行再生，再生過(guò)程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹(shù)脂層，把樹(shù)脂上的硬度離子在置換出來(lái)，隨再生廢液排出罐外，樹(shù)脂就又恢復(fù)了軟化交換功能。

　　由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過(guò)鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹(shù)脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹(shù)脂，其交換過(guò)程如下：

　　2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

　　2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

　　即水通過(guò)鈉離子交換器后，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+

　　一般控制閥的運(yùn)行流程為：運(yùn)行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補(bǔ)水、正洗。

　　三、軟化水處理設(shè)備工作流程及工作要求

　　1)軟化水處理設(shè)備工作流程

　　工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過(guò)程。不同軟化水處理設(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)的軟化水處理設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的(其中，全自動(dòng)軟化水處理設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)。

　　軟化水處理設(shè)備工作流程示意圖

　　軟化水處理設(shè)備反洗：工作一段時(shí)間后的設(shè)備，會(huì)在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物，把這些污物除去后，離子交換樹(shù)脂才能曝露出來(lái)，再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。這個(gè)過(guò)程一般需要5-15分鐘左右。軟化水處理設(shè)備吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹(shù)脂罐體的過(guò)程，傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動(dòng)的設(shè)備是采用專(zhuān)用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即 可)。在實(shí)際工作過(guò)程中，鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好，所以軟化水處理設(shè)備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生，這個(gè)過(guò)程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。軟化水處理設(shè)備慢沖洗(置換)：在用鹽水流過(guò)樹(shù)脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹(shù)脂中的鹽全部沖洗干凈的過(guò)程叫慢沖洗，由于這個(gè)沖洗過(guò)程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)過(guò)程中是再生的主要過(guò)程，所以很多人將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作置換。這個(gè)過(guò)程一般與吸鹽的時(shí)間相同，即30分鐘左右。

　　2)軟化水處理設(shè)備技術(shù)指標(biāo)及工作要求：

　　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(dòng)/手動(dòng) 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(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂

　　控制方式：時(shí)間/流量

　　工作電源：220V/50Hz

　　四、軟化水處理設(shè)備的控制器類(lèi)型

　　1.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(wú)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(mén)(兩只罐體需要配16-20只閥門(mén)左右)，再生時(shí)用專(zhuān)用的鹽泵將溶解好的鹽泵入樹(shù)脂罐( 這種設(shè)備曾是國(guó)內(nèi)軟化水處理設(shè)備的主要形式)。這種結(jié)構(gòu)的軟化水處理設(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。

　　2.國(guó)產(chǎn)組合自動(dòng)型:

　　由于手動(dòng)設(shè)備的使用過(guò)于復(fù)雜，在20世紀(jì)90年代初期，國(guó)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(guò)閥體的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)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，目前多數(shù)設(shè)備采用的平面集成閥容易磨損，一旦磨損后修復(fù)可能性很小。目前國(guó)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。

　　3.進(jìn)口全自動(dòng)型

　　在歐美國(guó)家，自20世紀(jì)60年代起就開(kāi)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(guó)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(wú)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(lái)動(dòng)作。由于國(guó)外工業(yè)技術(shù)水平發(fā)展較好，所以這類(lèi)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。

　　4.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(lèi)似的結(jié)構(gòu)，配合專(zhuān)用的全自動(dòng)控制器(單片機(jī)或PLC)來(lái)組成軟化水處理設(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。

　　五、軟化水處理設(shè)備的選型

　　1、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)化工制藥行業(yè)

　　2、系統(tǒng)用水時(shí)間：

　　即運(yùn)行時(shí)間、每小時(shí)用水量、每天用水平均值、每天用水峰值、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

　　3、源水總硬度

　　水源是市政自來(lái)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(lái)說(shuō)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(shù)脂的使用壽命。為避免此類(lèi)情況，應(yīng)加大樹(shù)脂體積，這意味著選用加大型號(hào)的軟水器。

　　4、所需的軟水單位流量(噸/小時(shí))。

　　這由用戶(hù)設(shè)備的性質(zhì)和要求而定;

　　5、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(shù)脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量(噸)。

　　六、軟化水處理設(shè)備的應(yīng)用：

　　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(jī)等系統(tǒng)的補(bǔ)給水的軟化。還可用于賓館、飯店、寫(xiě)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。