软化水设备原理

在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成。这是什么原因呢？原来在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水，泉水、深井水、海水都是硬水。

水的硬度主要由其中的阳离子：钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子，这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水,当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后，出水的硬度增大，此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作，利用较高浓度的氯化钠溶液(盐水)通过树脂，使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。

软化水设备操作

软水设备再生完全至下一次失效的产水量，与树脂的工作交换容量、树脂填充量、原水的硬度及软化器的工作状况有关。

一、周期制水量

Q=VR×K÷YD(m)，VR为树脂体积，m;

K为交换系数，mmol/L，-，顺流再生取-，进水硬度大时，取较小值;

YD为交换器进水硬度，mmol/L。

二、再生周期

再生周期=周期产水量÷额定出水量

比如1T纯水设备，周期产水量=24T，工作8小时，额定出水量=8T，24/8=3，即3天再生一次.。

工作12小时，额定出水量=12T，24/12=2，即2天再生一次。

三、反洗时间

一般取10-15分钟，进水浊度大时，反洗时间取大值。当进水浊度大于5FTU时，在交换器前应加装过滤器。

四、吸盐+慢洗时间

T=(40-50)×HR(min)，HR为交换罐内树脂填装高度。

五、盐箱补水时间

顺流再生:T=0.45×VR÷补水速率，VR为树脂体积，m;

盐箱补水速率与进水压力有关，为保证盐箱内注水充足，建议实际补水时间大于计算值1-2分钟。

#软化水设备#六、正洗时间

T=12×HR(min)，HR为交换罐内树脂填装高度。

正洗水量一般为3-6倍树脂填装量，一般情况下，正洗时间取10-15min，应正洗至出水水质符合要求为准。

交换系数=E/(k×)

E:树脂工作交换容量(mol/m)，与树脂质量有关，顺流再生为-;

k:安全系数，常取1.2-2，与进水硬度有关，硬度越高，k值越大。

七、再生时间

再生的整个周期需要2个小时左右，根据实际情况，再生时间尽量设定在不需用水的时间。

八、树脂再生耗盐量

理论上说，树脂再生耗盐量跟进水硬度是没有关系的，只跟树脂的工作交换容量有关。以×7阳树脂为例，×7阳树脂的工作交换容量一般为mol/m。经过交换失效后，每立方树脂再生需要的盐量为:×1.5×58.5/=82.5公斤(1.5为比盐耗，为食盐纯度乘，58.5为氯化钠分子量)。

比盐耗跟设备及再生工艺有关，流动床的比盐耗一般为1.5-2.0，固定床一般为1.2-1.5.因此用固定床相对来说用盐就少一些。

如果用盐量超过上式的计算值，则可能是以下原因:

1、设备设计或再生工艺不合理;

2、树脂中毒;

3、操作不当。

九、用盐量与用盐浓度的计算

一般来说，可以这样计算，树脂量(L)*=盐量(克)，软水盐NaCl再生液浓度5-12%;如树脂量10L，一般每次再生为10*=0g即1.6公斤，这个需要根据进水硬度和出水水质的要求。

十、树脂再生盐耗简单计算方法如下:

NaCl再生液浓度5-12%;

盐液的浓度是由注入射流器的水流量被吸入的饱和盐液量的比例来决定，一般的盐液浓度在5-12%之间，进水压力越高混合后的浓度也越高。设定参数一般情况下:反吸10分钟,再生30-50分钟,注水10-20分钟(有浮漂控制的盐桶),你可以在上述的参数基础上做小范围改动。

再生液用量为树脂装填体积量的2-3倍;

即每升树脂需要盐:

盐耗下限:2倍x浓度5%=g

盐耗上限:3倍x浓度8%=g

取中间值:2倍x浓度8%=g

逆流再生1L树脂耗盐约80-g左右，顺流再生1L树脂耗盐约-g左右。现在的自动控制阀，是顺流再生故障少，耗盐量大一点。往盐罐加盐，注意必须用大粒盐，因为大粒盐颗粒之间有供盐溶解的空隙精细盐则没有溶解就慢，并且时刻保证盐粒高于盐水液面即见盐不见水，以确保是饱和盐液。

注意事项:

除了再生液的浓度和再生液的用量两项指标外，还有一项指标就是再生液的接触时间不能少于30分钟，这样才能确保再生效果。很多小型软水设备，用1倍树脂体积量的饱和盐水快速通过，这是不对的。

十一、软水树脂更换的周期

软化水树脂的更换时间，一般是几个月至一年不等，主要和原水水质(原水硬度)、树脂的质量、用水量(设备使用情况)等因素有关。

树脂是否需要更换，主要看树脂的强度，交换能力，再生能力而定，比如:树脂强度破碎达到40%以上，则必须更换;树脂交换能力下降30%，则必须更换。