全自動軟化水設(shè)備培訓(xùn)教材
一、概述
軟化水設(shè)備，顧名思義即降低水硬度的設(shè)備，主要除去水中的鈣、鎂離子，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。
二、軟化水設(shè)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(jié)垢離子。當(dāng)含有硬度離子的原水通過交換器內(nèi)樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的鈉離子發(fā)生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中，這樣從交換器內(nèi)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(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。
當(dāng)樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)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(fù)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(yùn)行流程為：運(yùn)行、反洗、吸鹽置換、鹽箱補(bǔ)水、正洗。
三、軟化水設(shè)備工作流程
軟化水設(shè)備工作流程有工作(有時叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽置換、鹽箱補(bǔ)水、正洗五個過程。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)備都是在這五個流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的。
反洗：工作一段時間后的設(shè)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(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動的設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即可)。在實(shí)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(shè)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(shí)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(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(shí)際工作接近的流速，用原水對樹脂進(jìn)行沖洗，這個過程的最后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。
四、軟化水設(shè)備技術(shù)指標(biāo)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(shè)備軟水硬度超標(biāo)的原因分析
1、在軟水設(shè)備的取樣口檢測是合格的，但軟水箱中的水硬度超標(biāo)，造成此現(xiàn)象的原因如下：
A、再生周期設(shè)定過大，或流量計故障造成的計量不準(zhǔn)，使樹脂本該再生時未能及時再生，致使超標(biāo)水注入軟水箱。
B、正洗時間偏短，使本應(yīng)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(wěn)引發(fā)的鹽箱補(bǔ)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(biāo)，影響軟水水質(zhì)。
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(dāng)，在某次再生過程中關(guān)閉給水閥。
以上錯誤中任何一項均可造成短時間大量超標(biāo)水注水軟水箱，需要合格軟水長時間稀釋超標(biāo)水才可使軟水箱中的水重新達(dá)標(biāo)。
2、在軟水設(shè)備的取樣口多次檢測，均不合格，將此情況分為新裝軟水設(shè)備初次試水硬度超標(biāo)及在用軟水設(shè)備硬度超標(biāo)分別討論：
A、新裝軟水設(shè)備初次試水硬度超標(biāo)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(yīng)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(jìn)出水口接反。
B、在用軟水設(shè)備軟水硬度超標(biāo)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(shè)備對給水TDS值要求更嚴(yán)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(biāo)是一漸進(jìn)過程，不是突然出現(xiàn)的明顯超標(biāo)。
c 鹽箱中的鹽量過少。當(dāng)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(jīng)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(jīng)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)將會引發(fā)再生不充分。
e 吸鹽太慢，在正常的時間內(nèi)，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(yán)重
Ø 廢水軟管變形、折彎等引發(fā)的排廢水不暢
Ø 樹脂層內(nèi)雜質(zhì)太多
Ø 吸鹽管路上有泄漏點(diǎn)，使空氣被吸入
Ø 射流器中有異物
六、軟化水設(shè)備的維護(hù)
1. 運(yùn)行保養(yǎng)
軟化水設(shè)備運(yùn)行中應(yīng)做好以下幾方面的維護(hù)保養(yǎng)工作：
①、保證輸入的電壓電流穩(wěn)定，防止電控裝置燒壞。電控裝置外部應(yīng)安裝密封罩，防止受潮和水浸。
②、定期向鹽箱內(nèi)加固體顆粒鹽（嚴(yán)禁加精鹽或加碘鹽），必須保證鹽箱內(nèi)顆粒鹽溶液處于過飽和狀態(tài)。加鹽時要注意不要將固體顆粒鹽撒入到鹽井內(nèi)，防止在鹽閥上結(jié)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(zhì)，大量的雜質(zhì)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(zhì)。
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(nèi)的雜質(zhì)，并檢查樹脂的損耗量和交換能力，更換老化嚴(yán)重的樹脂。
2. 故障維修
軟化水設(shè)備維修中常用的工具：螺絲刀、尖嘴鉗子、扳手等。
當(dāng)軟水設(shè)備出現(xiàn)出水硬度超標(biāo)時，主要有以下三方面的原因：
①、軟水設(shè)備機(jī)械故障，造成設(shè)備無法正常工作；
②、樹脂老化或失效，工作交換容量下降，應(yīng)定期更換老化嚴(yán)重或失效的樹脂；
③、由于進(jìn)水情況發(fā)生變化，造成軟水器參數(shù)設(shè)置不正確，應(yīng)定期根據(jù)進(jìn)水情況，對軟水器進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。
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