软化水设备分析图

1. 软化水设备出水超标问题分析解决

目前，随着市场对水质要求的不断提高，软化水设备的应用也越来越广泛。但是有一部分客户反映软化水设备出水超标，究竟是由哪些因素造成的呢？

    软化水设备出水超标问题分以下两部分分析：

一、 软化水设备初次调试硬度超标，主要有以下原因：

    1、中心管与全自动软化控制阀交接处的O形密封圈未形成密封，此时应检查：

    （1）中心管的长度是否够，外径是否符合要求；

    （2）是否忘记装O形密封圈；

    （3）O形密封圈是否破损；

    （4）中心管是否破损或有裂纹。

    2、原水硬度指标数值与离子交换树脂层高度比值过大，一级钠离子交换器的进水硬度要求＜8mmol/L。

    3、软化水运行流速太快。严禁长时间在设备允许的最大流速下工作，注：GB/T18300中规定顺流再生固定床的运行流速为20～30m/h，其上限为瞬时最大值，严禁在此流速下长期工作。

    4、树脂罐中有大量气体存在，该气体可能来自于给水中带气，或慢洗过程空气逆止阀关闭不严。

    5、未使用大粒工业软水盐。

    6、全自动软化水控制阀内部漏硬：一般的控制阀内部漏硬时，往往会出现软化水口与废水口同时出水。

二、已投入运行的软化水设备出水硬度超标，主要有以下原因：

    1、树脂软化再生周期设定过大，或软化水流量计故障造成计量不准，使阳离子交换树脂本该再生时未能及时再生，致使超过标准的硬水注入软化水水箱。

    2、正洗时间偏短，使本应在正洗中被冲掉的废盐水被部分地带到软化水水箱中。

    3、原水水压不稳定导致盐箱补水过少，吸盐过少，正洗不足，其中上述任何一项都可造成该次树脂再生后出水硬度超标，影响软化水箱水质。

    4、盐箱中的盐很少时，未及时添加，造成离子交换树脂再生效果不佳。

    5、操作失误，在离子交换树脂再生过程中关闭原水阀，旁通球阀打开或漏水。

    6、离子交换树脂中毒失去交换能力。原水中的Fe3+、Al3+含量高，使树脂中毒（这时离子交换树脂颜色变深呈暗红色），从而引起的树脂交换容量降低，周期制水量减少。

2. 软化水特点主要应用行业

医用纯化水设备工艺设计的必要性介绍

医院用纯水设备需要专对医用纯化水设备中属的反渗透脱盐程序进行设计的主要原因：由于我国各地的地质、气候等环境因素也有所不同，形成的水质也有所不同;而且医疗机构对纯化水的需求、排放量及场地等实际情况也存在各类差异;因此，要根据不同水质及医院的自身需要有针对性的设计专用反渗透脱盐工艺。

3. 软化水设备的基本原理

软化水设备的工作原理：

全自动钠离子交换器采用去离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。

由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。

当软化水设备树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化水处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。

一般软化水设备控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。

4. 软化水处理设备的工作原理

软化水设备工作原理
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
软化水设备特点
1、高效：软化水装置整体设计配套合理，使树脂的有效工作交换容量得以充分发挥。
2、省工：自动化程度高，无需设专人值守。
3、省水：软化水装置制水率达98%以上。
4、省电：采用虹吸再生原理，无需盐泵，耗电量仅相当于手动软水设备的1%。
5、占地空间小：只需提供树脂罐和盐罐的占地空间，节省管路、盐泵所占空间。
6、调整方便：用户可根据实际需要，自行调整再生周期和再生时间。
7、运行费用低：由于自动化程度高，软水器能适应水量变化，精确地计量产水量、计量再生剂的用量，避免了再生时再生剂无辜的浪费，同时可节省大量的人工费。
工业水处理设备、饮用水处理设备、灌装设备、水处理配件几大类。
工业水处理设备
电厂大型反渗透设备，医药电子等行业超纯水设备，花卉瓜果浇灌用纯净水设备，加药设备，锅炉软化水设备;
饮用水处理设备
食品、饮料行业纯净水设备，水厂纯净水矿泉水设备，农村生活饮用水设备，宾馆、学校、机关单位、食堂等直饮水设备。
灌装设备
大桶、小瓶灌装线，刷桶拔盖机;
水处理配件
滤料，滤芯，增压泵，反渗透膜，膜壳，精密过滤器，流量计，压力表，臭氧发生器，紫外线杀菌器，阻垢剂等。

5. 【关于如何提高软化水设备产水水质稳定性的探讨】软化水水质检测方法

摘 要：文章主要讲述了提高软化水设备产水水质稳定性的一些改进，通过对一些可能出现的问题提出解决办法，从而达到提升整套软化水设备产水水质稳定性的目的。 关键词：软化水设备；树脂罐；控制器；盐罐；总产水量
中图分类号：TK227.8 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0036－02

1 软化水介绍
软化水设备可广泛应用于蒸汽锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系统的补给水的软化。还可用于宾馆、饭店、写字楼、公寓、家居等生活用水的处理及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软化水处理。厦握判门烟草工业有限责任公司的软化水设备生产的软化水主要是用在锅炉、冷却塔和车间一些设备的补水。软水处理系统使用了现代化的微处理机设计技术，用来收集并整理水流动的数据，统计水软化器的用水量，控制器不断比较水处理系统的设定容量与实际用量，并显示所得到的信息。当达到用户选择的容量时，操纵水控制阀定时器开始一次再生过程。每个树脂罐的产水量为25 t/h，共有4个树脂罐，每两个树脂罐为一组，每组用一个控制器来进行工艺控制。
树脂罐中的树脂采用的是001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂作交换剂。通过离子交换原理，当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子，而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的、符合生产工艺的软化水（硬度≤0.03 mol/L）。
2 软化水设备软水硬度超标的原因分析
2.1 由原水的问题导致的软水硬度超标的原因分析
（1）原水中的水质硬度太高，导致经过树脂罐后软水的硬度≥0.03 mol/L。
解决办法：暂停使用该水质进水，采用其他水源或提高树脂的性能。
（2）原水中含有铁离子时，很容易使树脂罐中的树脂发生氧化降解（中毒），在降解过程中有两种可能：①链断裂；②交换基团被破坏。这样就导致树脂的性能下降乃至失效，最后导致软水的硬度超标。
解决办法：常见的钠型树脂中毒后，可以用10%的盐酸去再生树脂，即先用动态法进行酸再生处理，最后再用其盐酸溶液浸泡树脂5～8 h，经清洗后，以10%的食盐水按再生的要求去再生树脂，然后清洗至氯根合格。
（3）原水通过树脂层的流速太快，导致经过树脂罐后软水的硬度超标。
解决办法：如果交换流速在一定范围内选择时，对树脂工作交换容量并没有显著影响，如果流速继续提高，就会导致树脂工作交换容量降低。一般认为交换流速超过一定范围后，每增加10 m/h流速，树脂工作交换容量约降低10%。因此我们可以通过调整原水通过树脂层的流速，来使软水的硬度达标。
2.2 由树脂罐中的树脂问题导致的软水硬度超标的原因分析
（1）树脂罐中树脂的量较少，导致出水的水质硬度超标。
解决办法：树脂层的高度，很大程度决定于交换过程中的水质，即出水质量的好与坏。我们通过装填合适的树脂层高度，提高树脂罐中树脂的性能，从而使水质硬度达标。
（2）树脂的质量较差，导致出水的水质硬度超标。
解决办法：通过选购较好的树脂，目前生产的质量较好的树脂多为球型的，可以通过一铁盘倾斜一定角度，撒上一些树脂看树脂是否正常滚动。树脂的颜色有白色、乳白色、淡黄色、金黄色、棕黄色、棕褐色等，是透明或不透明物质，并具有一定的耐磨性能。
（3）树脂在树脂罐中分布不均匀，导致出水水质硬度超标。
解决办法：在对树脂进行装填时，在树脂罐中装入足够的水（大约为树脂罐高度的1/3），以避免树脂的损害。使用水泵引导树脂进入树脂罐中或直接将树脂倒入树脂罐中。在树脂输送过程段庆改中，需要加入适量的水来流化树脂。往树脂罐中注入水，随时观测水流以保证适量的水被注入树脂罐。并均匀填装树脂。
2.3 由于盐罐的问题导致的软水硬度超标的原因分析
（1）再生剂种类选择不合适，导致软水硬度超标。
解决办法：再生剂种类的不同，对树脂再生程度影响很大。还直接影响着再生过程的繁简、运输方式和再生系统的布置等。厦门烟草工业有限责任公司选择的再生剂是通过考虑经济性和实用性使用工业盐来差碧进行再生的。
（2）盐罐的材质问题，导致的软化水硬度超标。
解决办法：之前厦门烟草工业有限责任公司使用的是铁盐罐，长时间使用铁盐罐，当树脂罐进行再生时，铁离子会进入树脂罐，对树脂造成一定的破坏。现在厦门烟草工业有限责任公司使用的是钢化玻璃，已经克服了弊端。
（3）盐罐中再生液的浓度不够，导致软化水硬度超标。
解决办法：厦门烟草工业有限责任公司有出现过盐罐中盐已基本用完没有及时地去补充工业盐的情况，这样就会使树脂再生情况不理想，从而导致软化水硬度超标。目前我公司通过在盐罐的外壁划出最低盐位和最高盐位，也就是当盐位达到最低位置时，就必须加盐以保证盐罐中盐的浓度，并且加盐量不超过最高盐位。
（4）盐罐中吸盐管及浮球阀失灵，导致软化水硬度超标。
解决办法：厦门烟草工业有限责任公司出现过盐罐中由于泥渣和其他杂质对吸盐口的堵塞，导致盐罐一直补水并且满出，盐罐中的工业盐浓度下降，当进行下一次的再生时，树脂的再生效果不理想，并且导致软化水硬度超标。我们通过每次加完盐以后对盐罐的表面进行清洗和定期对吸盐口与浮球阀进行清洗来解决问题。
2.4 由电磁阀的问题导致的软化水硬度超标的原因分析
电磁阀在反洗、正洗、再生工位时开启，导致软化水硬度超标。
解决办法：电磁阀是开启和关闭软化水出水的通道，当进行反洗、正洗、再生工位时，电磁阀应关闭，否则置换后的废水进入软水箱会导致水质硬度超标。我们可以通过树脂罐处于反洗、正洗、再生工位时观察电磁阀是否处于关闭状态来判断。
2.5 由备用电池的问题导致的软化水硬度超标的原因分析
备用电池未接好或续航时间较短，导致软化水硬度超标。
解决办法：备用电池主要是在系统停电时用于保存控制器上设定的一些参数，厦门烟草工业有限责任公司的备用电池的续航时间是3 h，当长时间断电就会导致控制器上设定的一些数据丢失，如产水总量，控制器主要就是统计产生的软化水的总量，当达到一定量以后就启动程序进行树脂罐再生，当断电以后产水量重新统计，这样就会使控制器推迟进行再生，从而有可能导致软化水硬度超标。因此我们对树脂罐的备用电池进行了小小的改造，延长断电时电池的供电时间。
2.6 由软水箱的问题导致的软化水硬度超标的原因分析
解决办法：采用混泥土制作的软水箱未处理好，钙、镁离子释放出来导致水箱水不合格。厦门烟草工业有限责任公司目前软水箱采用的是不锈钢材质，也可以采用玻璃钢等其他材质。
2.7 由技术参数设置的问题导致的软化水硬度超标的原因分析
（1）正洗、反洗、吸盐工序时间设定不合理，导致的软化水硬度超标。
解决办法：当树脂再生后进行清洗，如果清洗时间偏短，可能会使未清洗干净的水带入到软水箱导致水质硬度超标。如果吸盐时间偏短，树脂再生不充分，可能导致树脂罐提前失效，也会使软水箱水质硬度超标。我们必须对树脂罐进行不断调试，以试验出最佳的工序时间。
（2）总产水量参数设定不合理，导致的软化水硬度超标。
解决办法：树脂罐是通过涡轮流量计来统计产水量的，当产水量达到系统设定值时，系统就自动进行再生，因此当再生周期设定过小时，会浪费再生液，当再生周期设定过大时，就会使树脂本该再生时未能及时再生，致使超标水注入软水箱。因此我们必须对树脂罐进行不断的调试，可通过化学试剂铬黑T来进行分析化验，从而设定最佳的总产水量参数。
图2 备用电池示意图 图3 计时转盘
3 结束语
企业的高速发展，往往需要强有力的能源和原材料的支撑，我们通过以上对软化水设备原因的分析及改进，能提高软化水设备产水水质的稳定性，从而不断为企业设备设施输送稳定的软化水水质，保证企业顺利生产并稳步向前发展。
参考文献：
［1］陆建生.钠离子交换树脂铁污染的预防及处理［J］.黑龙江科技信息，2007（03）.
［2］李群，沈锡永.钠离子交换器使用问题解决［J］.品牌与标准化，2009（10）.
［3］蔡玉珍.局部钠离子交换法在我厂的应用［J］.大众用电，1987（01）.
［4］张驰.提高钠离子交换器工作交换容量浅析［J］.工业安全与环保，2006（12）.
［5］周必云.钠离子交换器盐耗升高原因浅析［J］.科学信息，2008（20）.
［6］张华.离子交换水处理系统的优化和改进［C］.2010年全国能源环保生产技术会议文集，2010.

（编辑：王昕敏）

Discussion on how to Improve the Stability of Proct Water Quality for Softened Water Equipment
Chen Zhefeng
Abstract: This paper focuses on a number of improvements to enhance the stability of the quality of water softening equipment by proposing solutions to problems that may arise, so as to achieve the purpose of the upgrade package of softened water equipment the quality of water stability.
Key words: demineralized water equipment; resin tank; controller; salt shaker; total water proction
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6. 软水机的原理图

工作原理：

1、离子交换法

家用软化水设备是应用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，达到去除水垢(碳酸钙或碳酸镁)的目的。

使用软水，水杯、茶壶、浴缸、水斗不再滋生水垢，更容易清洗。家中的自来水管不再结水垢，热水器的使用寿命更加长，不会因为使用时间长，而热水的流量越来越小。

使用软水可使洗涤剂及肥皂等洗涤用品的使用量减少，可使水管维修费用大大减少，可使衣服的寿命比在硬水中洗涤增加32%，而且洗涤后衣服不易泛黄，白衬衫更白，蓝衬衫更蓝，颜色更鲜艳。

2、物理打包法

利用纳米晶高能聚合球体，把水中钙、镁离子、碳酸氢根等打包产生不溶于水的纳米级晶体，从而抑制水垢的生产，纳米晶软水机不用电、不费水、不用盐、不用任何化学添加剂。

在高效抑垢的同时保留对人体有益的矿物质和微量元素，是一种绿色环保的软水机，解决了现软化技术多方面的缺陷。

(6)软化水设备分析图扩展阅读：

天然水可分为硬水和软水两种：

凡含有较大量钙、镁离子（无机矿物质）的水称为硬水,反之则 称为软水.水的硬度若由含有碳酸钙或碳酸氢镁引起的，这种水则称为暂时性硬水；水的硬度若由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的 这种水叫永久性硬水。

简单地说水中碳酸钙的含量小于10毫克/升的水就属于高标准的软水。在西方发达国家作为 90%的家庭用水（包括烹饪、洗涤、洗浴等）均使用软水。无污染的雨水、雪水、露水都是天然软水。

7. 软化水设备有什么作用

软化水设备的作用

1、软化水设备的使用节约了大量浪费燃料当锅炉结有水内垢时，对于工作压力为容1.4MPa的锅炉会结生1毫米的水垢，会浪费8%的燃料。

2、软化水设备提高热效率降低出力当锅炉蒸发面结有水垢时，火侧的热量不能很快传递给水侧就会降低锅炉的出力。如果因为水处理不当，锅炉结垢，使锅炉蒸发能力降低了三分之一，因供气不足自动作业线不能开车。

3、软化水设备的使用降低锅炉检修量锅炉板或管道结有水垢以后，非常难以清除，特别是由于水垢引起锅炉的泄漏，裂纹，折损，变形，腐蚀等病害。不仅损害了锅炉，而且耗费大量人力，物力去检修，不但缩短了运行的时间，也增加了检修费用。

4、软化水设备的应用减少危及安全锅炉因水垢引起的事故，占锅炉事故总数的20%以上，不但造成设备损失，也威胁着人身安全。而水处理的基建和运行费用，占各项节约费用的四分之一。

8. 锅炉软水装置的原理是什么，反冲洗又是怎么工作的

锅炉软化水设备原理
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂（软水器），将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。
当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。

工作原理
水由入口进入，首先经过粗滤网滤掉较大颗粒的杂质，然后到达细滤网。在过滤过程中，细滤网逐渐累积水中的脏物、杂质，形成过滤杂质层，由于杂质层堆积在细滤网的内侧，因此在细滤网的内、外两侧就形成了一个压差。
当过滤器的压差达到预设值时，将开始自动清洗过程，此间净水供应不断流，清洗阀打开，清洗室及吸污器内水压大幅度下降，通过滤筒与吸污管的压力差，吸污管与清洗室之间通过吸嘴产生一个吸力，形成一个吸污过程。同时，电力马达带动吸污管沿轴向做螺旋运动。吸污器轴向运动与旋转运动的结合将整个滤网内表面完全清洗干净。整个冲洗过程只需数十秒钟。排污阀在清洗结束时关闭。过滤器开始准备下一个冲洗周期。

9. 软化水设备原理

软化水设备的定义
软化水设备，顾名思义即降低水硬度的设备，主要除祛水中的钙、镁离子，软化水设备在软化水的过程中，不能降低水中的总含盐量。

软化水设备的工作原理
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。 当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下： 2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。 一般控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。

软化水设备工作流程及工作要求
1）软化水设备工作流程
工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接 近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 软化水设备工作流程示意图
反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。 吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即 可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过 程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。 慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁 离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。 快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。
2）软化水设备技术指标及工作要求：
入口水压：0.18-0.6Mpa 工作温度：1-55℃ 源水硬度：<8mmol/L 操作方式：自动/手动 出水硬度：≤0.03mmol/L 再生剂：NaCL 再生方式：顺流/逆流 交换剂：001*7强酸性离子交换树脂 控制方式：时间/流量 工作电源：220V/50Hz