1、一、軟化水設備的定義軟化水設備，顧名思義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。 軟化水設備二、軟化水設備的工作原理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

2、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+。 一般控制閥的運行流程為：運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。 三、軟化水設備工作流程及工作要求1）軟化水設備工作流程工作(有時叫做產水，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

3、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(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。 軟化水設備工作流程示意圖反洗：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

4、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。 快沖洗：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

5、水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。 2）軟化水設備技術指標及工作要求：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強酸性離子交換樹脂 控制方式：時間/流量 工作電源：220V/50Hz 四、軟化水設備的控制器類型1.手動型:這種方式是傳統的標準方式,主要有順流/無頂壓逆流兩種形式，一般是兩只碳鋼結構的罐體并聯，根據工藝流程不同，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

6、將溶解好的鹽液泵入樹脂罐( 這種設備曾是國內軟化水設備的主要形式)。這種結構的軟化水設備主要特點是：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；但是技術落后，占地大，運行消耗也大，實際操作時強度較大，鹽泵的腐蝕較重及維護成本高。 富萊克5600軟化水控制閥2.國產組合自動型:由于手動設備的使用過于復雜，在20世紀90年代初期，國內出現了一種以組合式集成閥為核心的新型設備。這種設備的主要核心部件是一只多通道的集成閥，通過閥體的轉動來改變水流方向。這種設備與傳統的手動設備相比，這種設備與傳統的手動設備相比，設備的占地小了很多，自動化程度高。但是由于控制方式采用時間控制，運行時控制精度

7、較低。受設計思路、加工工藝及材料的限制，目前多數設備采用的平面集成閥容易磨損，一旦磨損后修復的可能性很小。目前國內市場上這種設備的生產廠家很多，產品的實際質量差異較大，很多設備的運行效果不如人意。 3.進口全自動型在歐美國家，自20世紀60年代起就開始對離子交換設備進行自動化設計，隨著工業技術的發展，逐漸發展出與國內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，由小型電機帶動凸輪軸(或活塞)來動作。由于國外工業技術水平發展較好，所以這類設備已經發展得相當完善，產品規格從家用的0.2t/h到工業用7

8、0t/h左右均有，控制器自動化程度高(最新的已經可以與工業計算機或普通監控計算機通訊)。 4.分立閥全自動型:分立閥一般是采用進口的全自動隔膜閥或電磁閥，采用與傳統手動方式相類似的結構，配合專用的全自動控制器(單片機或PLC)來組成軟化水設備。全自動型設備主要用于流量較大的場合，也可以用于傳統手動設備的改造，可以在不改動原設備管路的情況下將傳統的手動設備改造成自動化設備。從而降低操作勞動強度，降低設備消耗。 五、軟化水設備的選型1、首先您要提供所需要使用軟化水的系統是哪種： 1）采暖2）冷卻補水3）工藝用水4）蒸汽鍋爐5）鋼鐵冶煉行業6）化工制藥行業 2、系統用水時間： 即運行時間/小時用水量

9、/平均值/峰值/ 設備是否需要連續供水？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，由此導致軟水設備再生頻繁。相對減少樹脂的使用壽命。為避免此類情況，應加大樹脂體積，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）。 這由用戶設備的性質和要求而定； 5、周期制水量的設定 在軟水器型號設定之后，根據原水硬度，所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量（噸）。 六、軟化水設備的應用：可廣泛應用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發冷凝

10、器、空調、直燃機等系統的補給水的軟化。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、醫藥等行業的軟化水處理。 軟水實際應用案例10噸/小時全自動軟水器技術方案 一、設計依據及原則：1、 給排水標準規范實施手冊GBJ109-872、 工業鍋爐水質標準GB1576-20013、 <<全自動鈉離子交換器技術條件 GB/T18300-20014、 原水水質 5、 出水水質要求二、進出水水質要求：1、 進水硬度：要求小于8mmol/l （城市管網自來水）2、 用水水量：8t/h4、 工作溫度：5-49°C5、 出水硬度：要求小于0.03

11、mmol/l三、軟化原理：1、鈉離子交換軟化的原理固定床運行時，當水流從上至下通過交換劑層時，水中的Ca2+、Mg2+與交換劑中的Na+進行交換反應。其過程如下：碳酸鹽硬度軟化過程：Ca(HCO3)2 + NaR à CaR2 + NaHCO3 Mg(HCO3)2 + NaR à MgR2 + NaHCO3非碳酸鹽硬度軟化過程： CaSO4 + NaR à CaR2 + Na2SO4 CaCl2 + NaR à CaR2 + NaCl MgSO4 + NaR à MgR2 + Na2SO4 MgCl2 + NaR à MgR2 + N

12、aCl從以上反應式可以分析出，經鈉離子交換的軟化水有如下特點：、硬度可以降低或消除經鈉離子交換樹脂軟化后的水，其殘余硬度可以降低至0.03mmol/L以下，甚至可以完全消除硬度。、堿度不變經鈉離子交換樹脂軟化后的水，由于碳酸鹽硬度等量的轉變成了重碳酸鈉，并不能使硬水的堿度降低，所以堿度保持不變。、含鹽量增加經鈉離子交換樹脂軟化后的水，由于原水中的陰離子，即水中的氯離子、硫酸根、重碳酸根和硅酸根等并不改變，如果水中的其他重金屬陽離子忽略不計時，只是鈣、鎂鹽類等量地轉變成了不能生成水垢的鈉鹽，當1mmol/L的（1/2Ca2+）鈣硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時，則水中可增加鹽量達2.96mg

13、/L即23.00（Na+的摩爾質量）-20.04（1/2Ca2+）的摩爾質量）。而1mmol/L的（1/2Mg2+）鎂硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時，則水中可增加鹽量達10.84mg/L即23.00（Na+的摩爾質量）-12.16（1/2 Mg 2+）的摩爾質量）。因此，軟化后的水質，其含鹽量要比原水高。由以上分析可以得知，對于硬度很小的原水，單純進行鈉型軟化，雖然硬度消除了，但是會使軟化后的水質含鹽量增加很多。對于堿度較高的原水，單純進行鈉型軟化，會使軟化后的水質仍然保持原來的堿度，這種較高的堿度和含鹽量，對提高鍋水質量和蒸汽品質都是不利的，因此，對于高硬度或高堿度的水質，不宜單純使用

14、此法軟化，而必須采用部分鈉離子交換法或氫-鈉聯合處理，甚至進行部分除鹽或全部除鹽處理。2、鈉離子交換再生原理再生過程，主要是使含有大量的鈉離子的氯化鈉（NaCl）溶液，通過失效的樹脂層，從而將離子交換樹脂中的鈣、鎂離子交換到溶液中去，鈉離子則被樹脂所吸附，使樹脂重新恢復交換容量。鈉型離子交換樹脂的再生過程，可以用下列反應式表示：CaR2 + Na+ à NaR + Ca2+MgR2 + Na+ à NaR + Mg2+生產中多采用食鹽溶液（NaCl）作為再生劑，主要是由于它比較容易得到，而且在再生過程中，所形成的再生后產物（CaCl2、MgCl2）都是可溶性的鹽類，很容易隨

15、再生廢液排出。鈉型離子交換樹脂再生用的食鹽，原則上其純度越高越好，然而考慮到工業生產的經濟性，大都采用工業用鹽，但無論如何，用于再生樹脂的食鹽，其雜質含量不宜過多。有的資料認為：10%的食鹽溶液總硬度不應超過40mmol/L，懸浮物不應大于2%。再生是鈉離子交換器使用過程中十分重要的環節。掌握和了解再生的有關知識，對鈉離子交換器的正確應用和經濟運行有很大意義。3、順流再生和逆流再生固定床鈉離子交換器按其再生運行方式不同，可分為順流再生和逆流再生兩種。、順流再生順流再生是指交換器運行時水流的方向和再生時再生液流動的方向一致，通常都是由上向下流動。順流再生時，由于再生液首先接觸的是交-20-換器上

16、部已完全失效的交換劑，當再生液從上至下流至交換器底部保護層時，再生液中不但Na+含量很低，而且還含有大量已被交換下來的Ca2+、Mg2+，影響出水質量。為了提高交換劑的再生質量，就需要增加再生劑的用量，因此順流再生時鹽耗往往比較大。、逆流再生逆流再生是指交換器運行時水流的方向和再生時再生液流動的方向相反，所以也稱對流再生。固定床逆流再生有兩種：一種是運行時原水從上往下流動，再生時再生液從下往上流動，習慣上稱為固定床逆流再生；另一種是運行時原水從下往上流動，利用水流的動能，使樹脂以密實的狀態浮動在交換器上部，而再生時，樹脂回落，再生液從上往下流動，習慣上稱為浮動床。逆流再生時，再生液首先接觸的是

17、失效程度較低的保護層，當流至失效程度最高的交換劑層時，雖然交換下來的Ca2+、Mg2+濃度較高，但由于隨即被排出，因此十分有利于平衡向再生方向移動。由于逆流再生可使交換劑保護層（出水處）再生十分徹底，所以即使交換劑表層（進水處）的再生程度差些，也不會影響其出水質量。逆流再生與順流再生相比，具有出水質量好，鹽耗低，工作交換容量大等優點。所以一般鈉離子交換器大多采用逆流再生，但順流再生也有設備結構簡單，再生操作方便，有利于自動控制等優點，因此，潤新全動自動軟水器一般采用固定床順流再生。四、潤新全自動軟水器工作過程潤新全自動軟水器一般采用的是固定床順流再生，工作過程為運行、反洗、再生、置換、正洗、鹽

18、箱注水。1、運行，也稱產軟水原水在一定的壓力、流量下，進入裝有鈉離子交換樹脂的樹脂罐，樹脂中含有的可交換離子Na+，與水中的Ca2+、Mg2+進行離子交換軟化反應，使出水硬度達到使用要求。當出水硬度超過使用要求時，軟水器會根據時間或流量信號啟動再生程序，再生循環各步驟由再生控制器按設定的時間自動完成。2、反洗（再生循環第一步）樹脂失效后，在進行樹脂再生之前先用水自下而上的進行反洗，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，二是清除運行中在樹脂表面積累的懸浮物同時一些破碎樹脂顆粒也可隨著反洗水排出。這樣，軟水器的水流阻力不會越來越大。為了保證反洗時

19、完整樹脂不會被沖走，在設計軟水器時，應在樹脂層上留有一定的反洗空間。反洗強度越大，所要求的反洗空間也就越大，通常設計選用50%的樹脂層高度作為反洗膨脹高度，它適應的反洗流速為12m/h，反洗的好壞直接影響再生效果。3、再生，也稱吸鹽（再生循環第二步）從鹽箱內吸入飽和鹽液，并稀釋至規定濃度后，以一定的流量流經失效的樹脂層，將樹脂還原成鈉型，使其恢復軟化能力。4、置換，也稱慢洗（再生循環第三步）在再生液進完后，軟水器的膨脹空間及樹脂層中還有尚未參與再生交換的鹽液，為了充分利用這部分鹽液，采用小于或相當于再生液流速的清水進行清洗，目的是不使清水與再生液產生混合。一般清洗水量為樹脂-24-體積的0.5

20、-1倍。5、正洗（再生循環第四步）為清除樹脂層中殘留的再生廢液，通常以反洗流速清洗至出水合格為止，水流方向與反洗相反。6、鹽箱注水（再生循環第五步）向鹽箱注入溶解下次再生所需耗鹽量的水。通常1立方米水溶解360kg食鹽（濃度為26.47%），即1加侖水溶解3磅食鹽。為了保證鹽箱中的鹽液濃度達到飽和，首先應保證食鹽溶解時間不小于6小時，其次是必須保持鹽箱中始終有固體顆粒食鹽。以上2-6為一個再生循環程序，軟水器在正洗結束后，即鹽箱注水工作開始時，已經轉入到運行工作狀態，也就是說鹽箱注水工作與運行工作過程是同時進行的，直至鹽箱注水工作結束。如果采用固定床逆流再生工作過程為：運行、再生、置換、反洗、

21、正洗。潤新全自動軟水器由于采用的是無頂壓式逆流再生，所以必須控制好再生流速，防止樹脂亂層，一般要求再生流速小于2m/h，否則逆流再生的效果將受到很大影響。六、潤新全自動軟水設備組成全自動軟水器工藝流程如下圖，它利用多路閥代替了傳統的手動閥門，多路閥由程序控制器控制其軟化、再生等工作過程，水流程與傳統的手動軟水器相同。全自動軟水器工藝流程俯視圖全自動軟水器的程序控制原理如下圖，程序控制器根據再生控制信號源（時間或流量）來啟動再生程序，并向多路閥驅動器發出動作指令，通過閥定位器來控制活塞的動作位置，從而來改變水流方向，完成不同的工作過程。全自動軟水器的程序控制原理如下圖，程序控制器根據再生控制信號

22、源（時間或流量）來啟動再生程序，并向多路閥驅動器發出動作指令，通過閥定位器來控制活塞的動作位置，從而來改變水流方向，完成不同的工作過程。傳統的手動軟水器主要由多個手動閥門、交換器、溶鹽系統等組成，而富來全自動軟水器主要由控制閥、樹脂罐和鹽箱組成，如圖。控制閥可根據設定的程序，自動完成軟水器的所有工作過程，樹脂罐用于填裝鈉離子交換樹脂，做為軟化、再生反應的容器（即交換器），鹽箱則用于溶解軟水器再生時所用的飽和食鹽（NaCl）溶液。1、控制閥潤新全自動控制閥規格齊全，從進口管徑3/4in至3in有多達十幾種型號，其流量范圍從最小的3.4噸至56.8噸（在15psi條件下）。每種型號控制閥至少有7種

23、規格的射流器供用戶選用，互換性能強，并且有近百種規格的流量控制孔板供用戶選擇，能最大限度的滿足用戶要求。每個受壓零件的設計都滿足從0-190psi的循環壓力試驗250000次，再生、運行的周期循環試驗滿足10000次，使用壽命長。進出口管徑大于1in的控制閥采用無鉛黃銅制造。TMF73A3全自動流量控制軟化閥參數 ： 中國專利：ZL200420062895.3     資質：CE  ROHS 技術參數: 控制器模式-流量型/順流再生適用水壓-0.20.6MPa電源-100-240V/50-60Hz適用水溫-5-45最大產水量

24、-18 m3/h適配軟化罐體直徑(in)-1442進出水口-2M（外牙）排水口-1-1/2M（外牙）吸鹽口-3/4F（內牙）中心管-1-1/2 D-GB (50mm)基座(與罐連接口)-4-8UN運行參數：樹脂罐尺寸-F600´1850纏繞玻璃鋼鹽箱尺寸-F500升PE樹脂填裝量-400公斤再生鹽耗-50 kg/罐再生水耗-不大于5%壓力-運行方式-全自動運行， 工作電壓-220伏特50赫茲功率：< 50W 流量計量程-11-201噸再生方式-順流再生再生時間-150分鐘再生鹽系統-1700流量計精度-1.68-34.09噸 閥體材質：增強ABS  

25、;                      安裝方式:頂裝 流量型產品特點: 端面密封片啟閉不泄漏，機械性能可靠。         具有健盤鎖定功能。LED動態彩條顯示。          

26、;                 長期停電提示。鹽箱補水由電動球閥控制，在運行的同時補水，縮短了再生周期。可用于過濾系統，排水口最大尺寸與出水口相同，封堵吸鹽口后，可用于過濾系統。帶有信號輸出端口，可外接增壓泵、電磁閥等設備：  當輸出信號工作模式設為b-01時，閥門離開運行位置的瞬間信號開啟；在達到運行位置的瞬間信號關閉。  當輸出信號工作模式設為b-02時，在每個位置計時/流量達到設定值時即電機將要啟動向下一位置切換時信號開啟，在到達下一位置停下后信號關閉。四種運行計時模式：  本閥提供流量延滯型及流量即時型兩種模式，可通過程序內參數的設定而更改。      A-01為流量延滯型（出水流量達到設定流量且時間到了設定時間時引發再生）；  A-02為流量即時型（出水流量達到設定流量時，立即引發再生）；   A-03為智能流量延滯型（可通過輸入樹脂量，原水硬度及再生系數自動計算周期制水量，出水流量達