全自動軟化水設備培訓教材
一、概述
軟化水設備，顧名思義即降低水硬度的設備，主要除去水中的鈣、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
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。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的鈉離子發生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中，這樣從交換器內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Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。
當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進行再生，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。
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Ca2+、Mg2+被置換成Na+。一般控制閥的運行流程為：運行、反洗、吸鹽置換、鹽箱補水、正洗。
三、軟化水設備工作流程
軟化水設備工作流程有工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽置換、鹽箱補水、正洗五個過程。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展來的。
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。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置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即可)。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再生，這個過程一般需要30分鐘左右，實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上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據實際經驗，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。
正洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的最后出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。
四、軟化水設備技術指標與要求
Ø 入口水壓：0.2-0.4Mpa
Ø 工作溫度：1-40℃
Ø 原水硬度：<8mmol/L
Ø 操作方式：自動/手動
Ø 出水硬度：≤0.03mmol/L
Ø 再生劑：NaCL
Ø 再生方式：順流/逆流
Ø 交換劑：離子交換樹脂
Ø 控制方式：時間/流量
Ø 工作電源：220V/50Hz 10A
五、軟化水設備軟水硬度超標的原因分析
1、在軟水設備的取樣口檢測是合格的，但軟水箱中的水硬度超標，造成此現象的原因如下：
A、再生周期設定過大，或流量計故障造成的計量不準，使樹脂本該再生時未能及時再生，致使超標水注入軟水箱。
B、正洗時間偏短，使本應在正洗中被沖掉的廢鹽水被部分地帶到軟水箱中。
C、給水水壓不穩引發的鹽箱補水過少，吸鹽過少，正洗不足，其中任何一項都可造成該次再生后出水硬度超標，影響軟水水質。
D、鹽箱中的鹽很少，未能及時添加，造成某次再生的效果不佳。
E、操作不當，在某次再生過程中關閉給水閥。
以上錯誤中任何一項均可造成短時間大量超標水注水軟水箱，需要合格軟水長時間稀釋超標水才可使軟水箱中的水重新達標。
2、在軟水設備的取樣口多次檢測，均不合格，將此情況分為新裝軟水設備初次試水硬度超標及在用軟水設備硬度超標分別討論：
A、新裝軟水設備初次試水硬度超標的原因：
a 中心管與控制閥交接處的O形密封圈未形成密封，此時應檢查：
Ø 中心管的長度是否夠，外徑是否符合要求
Ø 是否忘記裝O形密封圈
Ø O形密封圈是否破損
b 中心管破損，有裂紋。
c 給水TDS值與樹脂層高度比值過大。
d 給水TDS值與樹脂交換容量的比值過大。
e 進出水口接反。
B、在用軟水設備軟水硬度超標的原因：
a 給水TDS值與樹脂層高度或樹脂交換容量的比值過大。與新樹脂初次試水相比，在用軟水設備對給水TDS值要求更嚴格，給水TDS值≧900mg/L時，確保軟水硬度≤0.03mmol/L將會比較困難。
b 樹脂中毒，老化引起的樹脂交換容量降低。由此種原因引起的軟水硬度超標是一漸進過程，不是突然出現的明顯超標。
c 鹽箱中的鹽量過少。當鹽箱中水量正常，而鹽的高度不及水的高度的1/3時，在吸鹽步驟的中后期吸上的鹽水很可能不飽和，致使經射流器稀釋后的鹽水濃度低于再生要求，影響再生效果。
d 鹽箱中的總水量過少，我們的經驗是樹脂罐中每100L樹脂，所需鹽箱中的水量約35-40L，低于這一標準將會引發再生不充分。
e 吸鹽太慢，在正常的時間內，不能吸入足夠的鹽水，原因如下：
Ø 給水壓力過低
Ø 上下布水中泥沙等雜物堵塞嚴重
Ø 廢水軟管變形、折彎等引發的排廢水不暢
Ø 樹脂層內雜質太多
Ø 吸鹽管路上有泄漏點，使空氣被吸入
Ø 射流器中有異物
六、軟化水設備的維護
1. 運行保養
軟化水設備運行中應做好以下幾方面的維護保養工作：
①、保證輸入的電壓電流穩定，防止電控裝置燒壞。電控裝置外部應安裝密封罩，防止受潮和水浸。
②、定期向鹽箱內加固體顆粒鹽（嚴禁加精鹽或加碘鹽），必須保證鹽箱內顆粒鹽溶液處于過飽和狀態。加鹽時要注意不要將固體顆粒鹽撒入到鹽井內，防止在鹽閥上結生鹽橋，堵塞吸鹽管路。由于固體顆粒鹽中含有一定量的雜質，大量的雜質會沉積在鹽箱底部，堵塞鹽閥，所以要定期清理鹽箱底部的雜質。
③、定期檢查射流器及吸鹽管路的氣密性，防止漏氣而影響再生效果。
④、每年要將軟水器拆卸一次，清理上下布水器內的雜質，并檢查樹脂的損耗量和交換能力，更換老化嚴重的樹脂。
2. 故障維修
軟化水設備維修中常用的工具：螺絲刀、尖嘴鉗子、扳手等。
當軟水設備出現出水硬度超標時，主要有以下三方面的原因：
①、軟水設備機械故障，造成設備無法正常工作；
②、樹脂老化或失效，工作交換容量下降，應定期更換老化嚴重或失效的樹脂；
③、由于進水情況發生變化，造成軟水器參數設置不正確，應定期根據進水情況，對軟水器進行運行調試。
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