在日常生活中，我們經(jīng)常見(jiàn)到水壺用久后內壁會(huì )有水垢生成。這是什么原因呢?原來(lái)在我們取用的水中含有不少無(wú)機鹽類(lèi)物質(zhì)，如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無(wú)法發(fā)現，一旦它們加溫煮沸，便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形成沉淀出來(lái)，它們緊貼壺壁就形成水垢。

我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用“硬度”這個(gè)指標來(lái)表示。硬度1度相當于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱(chēng)為軟水，高于17度的稱(chēng)為硬水，介于8～17度之間的稱(chēng)為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、深井水、海水都是硬水。

軟化水與其它水的區別

原水，是指未經(jīng)過(guò)處理的水。從廣義來(lái)說(shuō)，對于進(jìn)入水處理工序前的水也稱(chēng)為該水處理的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱(chēng)為原水。

軟化水，是指水中硬度(主要指水中鈣、鎂離子)去除或降低一定程度的水。水在軟化的過(guò)程中，僅硬度降低，而總含鹽量不變。

除鹽水，是指水中鹽類(lèi)(主要是溶于水中的強電解質(zhì))除去或降低到一定程度的水。其電導率一般為1.0～10.0μS/cm，電阻率(25℃)(0.1～1.0)×106Ω˙cm，含鹽量為1～5mg/L。

純水，是指水中的強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)(如SiO2、CO2等)，去除或降低到一定程度的水。其電導率一般為：1.0～0.1μS/cm，電導率(1.01.0～10.0)×106Ω˙cm。含鹽量為<1mg/L。

超純水，是指水中的導電介質(zhì)幾乎完全去除，同時(shí)不離解的氣體、膠體以及有機物質(zhì)(包括細菌等)也去除至很低程度的水。其電導率一般為0.1～0.055μS/cm，電阻率(25℃)﹥10×106Ω˙cm，含鹽量﹤0.1mg/L。理想純水(理論上)電導率為0.05μS/cm，電阻率(25℃)為18.3×106Ω˙cm。

什么是軟化水處理?

采用強酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂將原水中的鈣、鎂離子置換出來(lái)，再經(jīng)該軟化水設備過(guò)濾出的鍋爐進(jìn)水就是成為硬度極低的鍋爐用軟化凈水。

工作原理

離子交換法

方法：采用特定的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來(lái)，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。

特點(diǎn)及效果：效果穩定準確，工藝成熟?？梢詫⒂捕冉抵?。

使用范圍：餐飲、食品、化工、醫藥等領(lǐng)域、空調、工業(yè)循環(huán)水等應用中。目前最常用的標準方式。

電磁法

方法：采用在水中加上一定的電場(chǎng)或磁場(chǎng)來(lái)改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時(shí)的物理特性來(lái)阻止硬水垢的形成。

特點(diǎn)效果：設備投資小，安裝方便，運行費用低。效果不夠穩定性，沒(méi)有統一的衡量標準，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時(shí)間、距離都有一定局限。

適用范圍：多用于商業(yè)(如中央空調等)循環(huán)冷卻水的處理，不能應用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補給水的處理。

膜分離法

方法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。

只能將硬度降到一定的范圍。

特點(diǎn)效果：效果明顯而穩定，處理后的水適用范圍廣。對進(jìn)水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。

適用范圍：一般較少用于專(zhuān)門(mén)的軟化處理。

石灰法

方法：向水中加入石灰。

特點(diǎn)效果：只能將硬度降到一定的范圍。

適用范圍：適用范圍大流量的高硬水。

加藥法

方法：向水中加入專(zhuān)用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。

特點(diǎn)效果：一次性投入較少，適應性廣。水量軟大時(shí)運行成本偏。

適用范圍：由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應用受到很大限制，一般情況下不能應用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應用。

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(shí)叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過(guò)程。不同軟化水設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(huì )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(gè)流程的基礎上發(fā)展來(lái)的(其中，全自動(dòng)軟化水設備會(huì )增加鹽水重注過(guò)程)。

反洗：工作一段時(shí)間后的設備，會(huì )在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物，把這些污物除去后，離子交換樹(shù)脂才能完全曝露出來(lái)，再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。這個(gè)過(guò)程一般需要5-15分鐘左右。吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹(shù)脂罐體的過(guò)程，傳統設備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動(dòng)的設備是采用專(zhuān)用的內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(guò)程中，鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好，所以軟化水設備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生，這個(gè)過(guò)程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。慢沖洗(置換)：在用鹽水流過(guò)樹(shù)脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹(shù)脂中的鹽全部沖洗干凈的過(guò)程叫慢沖洗，由于這個(gè)沖洗過(guò)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(shí)際經(jīng)驗，這個(gè)過(guò)程中是再生的主要過(guò)程，所以很多人將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作置換。這個(gè)過(guò)程一般與吸鹽的時(shí)間相同，即30分鐘左右?？鞗_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(shù)脂進(jìn)行沖洗，這個(gè)過(guò)程的最后出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過(guò)程為5-15分鐘。

2)軟化水設備技術(shù)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(dòng)/手動(dòng)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(shù)脂

控制方式：時(shí)間/流量工作電源：220V/50Hz

軟換水處理的作用

1.軟化水設備的使用節約了大量浪費燃料

當鍋爐結有水垢時(shí)，對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐會(huì )結生1毫米的水垢，會(huì )浪費8%的燃料。

2.軟化水設備提高熱效率降低出力

當鍋爐蒸發(fā)面結有水垢時(shí)，火側的熱量不能很快傳遞給水側就會(huì )降低鍋爐的出力。如果因為水處理不當，鍋爐結垢，使鍋爐蒸發(fā)能力降低了三分之一，因供氣不足自動(dòng)作業(yè)線(xiàn)不能開(kāi)車(chē)。

3.軟化水設備的使用降低鍋爐檢修量

鍋爐板或管道結有水垢以后，非常難以清除，特別是由于水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐，而且耗費大量人力，物力去檢修，不但縮短了運行的時(shí)間，也增加了檢修費用。

4.軟化水設備的應用減少危及安全

鍋爐因水垢引起的事故，占鍋爐事故總數的20%以上，不但造成設備損失，也威脅著(zhù)人身安全。而水處理的基建和運行費用，占各項節約費用的四分之一。

軟化水處理設備

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，通俗的說(shuō)就是降低水的硬度的設備，起作用主要有去除水中的鈣鎂離子、活化水質(zhì)，殺菌滅藻，防垢除垢。軟化水設備在軟化水的過(guò)程中，不能降低水中的總含鹽量。在熱水鍋爐系統、熱交換系統、工業(yè)冷卻系統、中央空調系統以及其他用水設備系統中都有廣泛的應用。

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(yáng)離子交換樹(shù)脂(軟水器)，將水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來(lái)，隨著(zhù)樹(shù)脂內Ca2+、Mg2+的增加，樹(shù)脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。

當樹(shù)脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)行再生，再生過(guò)程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹(shù)脂層，把樹(shù)脂上的硬度離子在置換出來(lái)，隨再生廢液排出罐外，樹(shù)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(guò)鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹(shù)脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。

工作流程

工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過(guò)程。不同軟化水設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(huì )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(gè)流程的基礎上發(fā)展來(lái)的(其中，全自動(dòng)軟化水設備會(huì )增加鹽水重注過(guò)程)。

反洗：工作一段時(shí)間后的設備，會(huì )在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物，把這些污物除去后，離子交換樹(shù)脂才能完全曝露出來(lái)，再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。這個(gè)過(guò)程一般需要5-15分鐘左右。

吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹(shù)脂罐體的過(guò)程，傳統設備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動(dòng)的設備是采用專(zhuān)用的內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(guò)程中，鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好，所以軟化水設備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生，這個(gè)過(guò)程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。

慢沖洗(置換)：在用鹽水流過(guò)樹(shù)脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹(shù)脂中的鹽全部沖洗干凈的過(guò)程叫慢沖洗，由于這個(gè)沖洗過(guò)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(shí)際經(jīng)驗，這個(gè)過(guò)程中是再生的主要過(guò)程，所以很多人將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作置換。這個(gè)過(guò)程一般與吸鹽的時(shí)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(shí)際工作接近的流速，用原水對樹(shù)脂進(jìn)行沖洗，這個(gè)過(guò)程的最后出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過(guò)程為5-15分鐘。

應用

不同的應用選擇不同的軟水處理設備

1、軟化水設備應用的范圍：

①采暖

②冷卻補水

③工藝用水

④蒸汽鍋爐

⑤鋼鐵冶煉

⑥化工制藥

2、行業(yè)所需的系統用水時(shí)間

系統用水時(shí)間即：每小時(shí)用水量、平均值、峰值?？筛鶕┧畷r(shí)間選擇設備。如若不需要連續供水就可選擇單閥單罐的設備;如若需要連續供水就需要選擇選擇雙床集控或雙控雙床系列軟化水處理裝置。

3、水源的硬度

同一型號軟水器水質(zhì)較硬者制水周期必然要相對減少，產(chǎn)水量較低，由此導致軟化水設備再生頻繁從而降低樹(shù)脂的使用壽命。這種情況下就需要選擇較大型號的軟水器，加大樹(shù)脂體積。

軟化水設備選型　

①控制器：分為自動(dòng)控制及手動(dòng)控制。品牌上的選擇可以選擇進(jìn)口也可以選擇國產(chǎn)。

②樹(shù)脂罐：軟化水裝置罐體材料分為玻璃鋼、碳鋼、不銹鋼。

③設備控制形式：一種是制備水量達到設定值是自動(dòng)還原，稱(chēng)為流量型;適用于所有的給水系統軟化水處理設備。第二種是以時(shí)間為控制再生計量的方式，稱(chēng)為時(shí)間型;適用于水量穩定的供水系統，最短還原再生周期為24小時(shí)。

④設備組合：

單控單床：還原期間停止供水2小時(shí)或繼續供原水(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(shí)供水，交替再生。

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

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、直燃機等系統的補給水的軟化。還可用于賓館、飯店、寫(xiě)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(yè)的軟化水處理。

技術(shù)指標

1.進(jìn)水壓力：0.2~0.5Mpa

2.原水硬度：<12mmol/L(當原水硬度>8mmol/L時(shí)，應根據不同地域水質(zhì)做特殊設計)

3.出水硬度：<0.03mmol/L(達到《國家低壓鍋爐水質(zhì)標準》GB1576-2001要求);

4.原水含鹽量<1500mg/L，濁度<5鐵離子<0.3mg/L

5.電源：~220V，50HZ

6.鹽耗量<100g/克當量(與原水硬度有關(guān));

7.水耗<2%;電耗<50W全自動(dòng)軟化水除鹽設備主要技術(shù)規范