一、軟化水設(shè)備的工作原理
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。當(dāng)含有硬度離子的原水通過交換器內(nèi)樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的 鈉離子發(fā)生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中，這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度的軟化水。
由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般采用
陽離子交換樹脂(軟水器)，將水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置換出來，隨著樹脂內(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。
當(dāng)樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)行再生，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，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。
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。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過
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。
二、軟化水設(shè)備工作流程及工作要求
1）軟化水設(shè)備工作流程
工作(有時叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、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(shí)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)。
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。這個過程一般需要5-15分鐘左右。
吸鹽(再生)：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(jìn)水有一定的壓力即 可)。在實(shí)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再生，這個過 程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時間受用鹽量的影響。
慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個沖洗過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，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。
快沖洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實(shí)際工作接近的流速，用原水對樹脂進(jìn)行沖洗，這個過程的最后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。
2）軟化水設(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/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(qiáng)酸性離子交換樹脂
控制方式：時間/流量 工作電源：220V/50Hz
三、軟化水設(shè)備的控制器類型
1.手動型:
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只手動閥門(兩只罐體需要配16-20只閥門左右)，再生時用專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)際操作時強(qiáng)度較大，鹽泵的腐蝕較重及維護(hù)成本高。
2.國產(chǎn)組合自動型:
由于手動設(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)動來改變水流方向。這種設(shè)備與傳統(tǒng)的手動設(shè)備相比，這種設(shè)備與傳統(tǒng)的手動設(shè)備相比，設(shè)備的占地小了很多，自動化程度高。但是由于控制方式采用時間控制，運(yùn)行時控制精度較低。受設(shè)計思路、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)的可能性很小。目前國內(nèi)市場上這種設(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)口全自動型
在歐美國家，自20世紀(jì)60年代起就開始對
離子交換設(shè)備進(jìn)行自動化設(shè)計，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)帶動凸輪軸(或活塞)來動作。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，控制器自動化程度高(最新的已經(jīng)可以與工業(yè)計算機(jī)或普通監(jiān)控計算機(jī)通訊)。
4.分立閥全自動型:
分立閥一般是采用進(jìn)口的全自動隔膜閥或電磁閥，采用與傳統(tǒng)手動方式相類似的結(jié)構(gòu)，配合專用的全自動控制器(單片機(jī)或PLC)來組成軟化水設(shè)備。全自動型設(shè)備主要用于流量較大的場合，也可以用于傳統(tǒng)手動設(shè)備的改造，可以在不改動原設(shè)備
管路的情況下將傳統(tǒng)的手動設(shè)備改造成自動化設(shè)備。從而降低操作勞動強(qiáng)度，降低設(shè)備消耗。
四、軟化水設(shè)備的選型
1、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）化工制藥行業(yè)
2、系統(tǒng)用水時間：
即運(yùn)行時間/小時用水量/平均值/峰值/
設(shè)備是否需要連續(xù)供水？若需要則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
水源是市政自來水\地下水\地表水源,使用地區(qū)的原水總硬度。對一定型號的軟水器來說原水硬度高，其周期制水量必然要相對減少，由此導(dǎo)致軟水設(shè)備再生頻繁。相對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的軟水器。
4、所需的軟水單位流量（噸/小時）。
這由用戶設(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）。
五、軟化水設(shè)備安裝調(diào)試
1． 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，絕對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
2． 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。
3． 關(guān)于裝填石英砂及樹脂：
。1） 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）
（2） 裝填樹脂前，應(yīng)檢查中心升降管的長度，是否合適。
先將上布水器卡入自控機(jī)頭（控制閥）底部中央承接口，再將中心管下端對準(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方向旋入交換柱上端螺口內(nèi)，確認(rèn)整個控制閥螺口能平整的旋入交換柱上端螺口內(nèi)，以確認(rèn)中心管的長短符合要求，且能使中心升降管緊密連接閥頭并保持
同心。
（3） 上述試裝機(jī)頭工作完畢后，再將機(jī)頭反時針旋轉(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。
。4） 裝填樹脂時，注意人中心升降管的周圍均衡裝填，為保證予先計算好的數(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)裝填樹脂是最好的方法，干樹脂很難保障如數(shù)裝入應(yīng)該用的填量。
。5） 待樹脂裝填完畢后重新將控制閥沿順時針方向旋入交換柱上端螺紋口內(nèi)。
同時要求保證平整。注：勿忘將上布水器裝入控制閥底座。
4． 按照安裝示意圖配接管和電源后，進(jìn)行通水試驗
。1） 所有進(jìn)出口管路必須有獨(dú)立支撐，絕對不可以用閥頭做支撐
。2） 啟動軟水器的開始，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。
（3） 初次經(jīng)過樹脂排出的軟水，顏色帶有微黃，測試pH值時可能小于7呈酸性，過了三至五分鐘后，出水顏色轉(zhuǎn)至無色，此時pH值上升為7（中性），同時軟水硬度已合格≤0.03mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)
。4） 對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。
。5） 對已曾用過的舊管道，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)致樹脂報廢。
5． 對再生程序的試轉(zhuǎn)動及首次制備鹽水的問題
（1） 首次投用的軟化設(shè)備，必需向再生鹽罐投放足夠的固體NaCL，（數(shù)量以說明書項三“技術(shù)參數(shù)匯總表”提供的NaCL重量為準(zhǔn)）
（2） 在不打開通水閥的情況下拉開后邊面板，手動試轉(zhuǎn)再生
定時器，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，會有軟水輸出，同時向鹽罐中開始送入溶解NaCL的軟水，直至此程序時間結(jié)束，又轉(zhuǎn)入自動制取軟水流程。當(dāng)此設(shè)備所設(shè)定的制水程序總時間到達(dá)后，立即又會自動依次轉(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，而始終是自動化實(shí)施連續(xù)制取軟水的功能。
6． 照本說明介紹的方法設(shè)定時間和控制器，最初運(yùn)行階段加強(qiáng)出水水質(zhì)化驗監(jiān)測并根據(jù)水質(zhì)變化調(diào)整還原程序，使之處理達(dá)到最佳工況。
7． 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。
8． 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。
9． 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)。
10．對于水質(zhì)、壓力波動的的調(diào)整問題
由于我國某些地區(qū)供水硬度、壓力均有較大的變化時，用戶使用流量型或時間型的軟水設(shè)備，予先的程序均會受到影響或出現(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：
第一， 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， 按下列公式計算有關(guān)數(shù)據(jù)，并調(diào)整所設(shè)流量或時間參數(shù)值。
Q周=
式中符號含義及單位：
Q周：軟化設(shè)備整個運(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：單位時間平均產(chǎn)軟化水量（m3/h或t/h）
通過公式（1），計算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)
媒體合作/投稿：010-65815687 