一、軟化水設備的定義

軟化水設備，即降低水硬度的設備，主要除祛水中的鈣、鎂離子。軟化水設備在軟化水的過程中，不能降低水中的總含鹽量。

二、軟化水設備的工作原理

全自動鈉離子交換器采用離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結垢離子。由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，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。

當樹脂吸收鈣鎂離子之后，隨著樹脂內(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低，則進行再生。再生過程就是用鹽箱中的鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子在置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。

以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：

2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+

2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+

三、軟化水設備工作流程

軟化水設備工作流程有工作（有時叫做產(chǎn)水，下同）、反洗、再生（吸鹽）、置換（慢沖洗）、正洗（快沖洗）五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由于實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的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發(fā)展來的（其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程）。

1、工作

原水在既定壓力下，通過控制器，進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）進行交換，使容器出水的Ca2+、Mg2+ 離子含量達到既定的要求，實現(xiàn)了硬水的軟化。

2、反洗

工作一段時間后的設備，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。

反洗的目的有兩個：一是通過反洗，使運行中壓緊的樹脂層松動，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越來越大。這個過程一般需要5-15分鐘左右。

3、再生（吸鹽）

即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)設備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動的設備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入（只要進水有壓力即可）。在實際工作過程中，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，所以軟化水設備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法使其恢復原有的交換能力。這個過程一般需要30分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響。

4、置換（慢速清洗）

在再生液進完后，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荷。由于這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實際經(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。

5、正洗（快速清洗）

為了將殘留的鹽沖洗干凈，用原水對樹脂進行沖洗。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。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

6、再生箱注水

向再生箱中注入溶液再生一次所需鹽量的水。為保證鹽箱中的鹽液濃度能達到飽和，首先保證溶液時間不小于8小時，其次是保證鹽箱中有足夠的鹽量。

四、軟化水設備技術指標與要求

入口水壓：0.18-0.6Mpa；

工作溫度：1-55℃；

源水硬度：<8mmol>

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強酸性離子交換樹脂；

控制方式：時間/流量；

工作電源：220V/50HZ。

五、軟化水設備結構與選型

1、控制器

分為自動控制及手動控制。品牌上的選擇可以選擇進口也可以選擇國產(chǎn)。閥體的材質為高強度輕質耐腐蝕工程塑料、無鉛黃銅。

2、樹脂罐

軟化水裝置罐體材料分為玻璃鋼、碳鋼、不銹鋼。罐體材質一般為玻璃鋼罐（可選用碳鋼或不銹鋼襯塑罐體），罐體防腐、耐壓，使用壽命長。

3、均勻布水系統(tǒng)

采用射流式布水，樹脂有效交換容量得以充分發(fā)揮，用鹽控制好，無須鹽泵。

4、進口高性能樹脂

選用強酸性陽離子交換樹脂001*7，破損率低，粒度均勻，提高離子樹脂交換率。

5、設備控制形式

一種是制備水量達到設定值是自動還原，稱為流量型;適用于所有的給水系統(tǒng)軟化水處理設備。另一種是以時間為控制再生計量的方式，稱為時間型;適用于水量穩(wěn)定的供水系統(tǒng)，還原再生周期為24小時。

6、設備組合

單控單床：還原期間停止供水2小時或繼續(xù)供原水（硬水旁通）。

單控雙床：交替供水，一用一備型。

雙控雙床：交替供水，一用一備型。

雙控雙床：同時供水，交替再生。

多控幾床：三個以上軟化水樹脂罐并聯(lián)使用，適合大型供水系統(tǒng)。

可廣泛應用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發(fā)冷凝器、空調(diào)、直燃機等系統(tǒng)的補給水的軟化。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。

六、設備優(yōu)點

1、科學

軟化水設備整體設計配套合理，使樹脂的有效工作交換容量得以充分發(fā)揮。

2、省工

自動化程度高，無需設專人值守。

3、省水省電

軟化水裝置制水率達百分之九十八以上。采用虹吸再生原理，無需鹽泵，耗電量僅相當于手動軟水設備的百分之一。

4、占地空間小

只需提供樹脂罐和鹽箱的占地空間，節(jié)省管路所占空間。

5、調(diào)整方便

用戶可根據(jù)實際需要，自行調(diào)整再生周期和再生時間。

6、運行費用低

由于自動化程度高，軟水器能適應水量變化，計量產(chǎn)水量、計量再生劑的用量，避免了再生時再生劑無辜的浪費，同時可節(jié)省大量的人工費。