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，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)、中央空調(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。


基本原理

軟化水設(shè)備主要的工作原理就是利用陰陽離子軟化。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。

離子交換圖

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。



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，水廠純凈水礦泉水設(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。




工作流程




軟水器的工作過程

軟化水設(shè)備工作流程示意圖
，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+，F(xiàn)e2+……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。





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(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（新的已經(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)，配合專用的全自動(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。



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，絕對(duì)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）底部中央承接口，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)裝填樹脂是好的方法，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，絕對(duì)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)及首次制備鹽水的問題
⑴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(xiàng)三“技術(shù)參數(shù)匯總表”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，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)到佳工況。
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：
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。
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)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。