浅谈全自动软化水设备的工作原理

自动软化水设备是一种运行和再生操作过程全自动控制的离子交换器，利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，降低原水硬度，以达到软化硬水的目的 从而避免碳酸盐在管道、容器、锅炉产生结垢现象。大大节省投资成本的同时又能保证生产顺利进行。

浅谈全自动软化水设备的工作原理

目前已广泛应用于各种蒸汽锅炉、热水锅炉、热交换器、蒸汽冷凝器、空调、直燃机等设备及系统的循环补给水中。此外还用作生活水处理，食品、电镀、医药、化工、印染、纺织、电子等工业水处理以及作为脱盐系统的前置处理。

原理：全自动软化水设备就是将软水器运行及再生的每一个步骤实现自动控制，并采用时间，流量或感应等方式来启动再生。通常一个全自动软水器的循环过程由以下几个具体步骤组成。

1、运行原水在一定的压力，流量下，流经装有离子交换树脂的容器(软化器)。树脂中所含的可交换离子Na+，与水中的阳离子(Ca2+，Mg2+，Fe2+，…等)进行离子交换，使容器出水的Ca2+，Mg2+含量达到我们的要求。

2、反洗 树脂失效后，在进行再生之前先用水自下而上的进行反洗，反洗的目的有两个，一是通过反洗，使运行中压紧的树脂层松动，有利于树脂颗粒与再生液充分接触，二是清除运行时在树脂表层积累的悬浮物及树脂表面的悬浮物，同时一些碎树脂颗粒也可以随着反洗水排出。这样，交换器的水流阻力不会越来越大。

3、再生 再生液在一定浓度，流量下流经失效的树脂层，将树脂还原再生，使其恢复原有的交换能力。

4、置换 在再生液进完后，交换器膨胀空间及树脂层中还有尚未参与再生交换的盐液，为了充分利用这部分盐液，采用小于或相当于再生液流速的清水进行清洗，目的是不使清水与再生液产生混合。

5、正洗 目的是清除树脂层中残留的再生废液，通常以正常运行流速清洗至出水合格为止。

6、盐箱补水 向盐箱注入溶解再生所需盐耗量的水。

以上为全自动软水器的工作原理介绍，软水器中，最重要的设备就是机头，机头中有控制阀，整个软化过程都是在控制阀的精密控制下进行的，其基本原理是：控制阀内的阀芯在电机齿轮的驱动下，带动齿轮，巧妙地根据累计流量的变化，驱动不同通道的阀门开闭，自动完成软水器的工作、再生、清洗、排污以及盐箱补水的循环过程。

根据树脂罐和机头的数量，可以分为单罐单阀、双罐单阀、双罐双阀。根据供水方式，可分为交替供水、连续供水。

全自动软化水设备具有自动化程度高、供水工况稳定、结构紧凑、操作方便、维修简单、占地面积小、适应性强、安装和调试方法简单易行、控制部件性能稳定、运行效率高、规格齐全、经济实用等特点。

全自动软化水设备的选型步骤：

1.首先您要提供所需要使用软化水的系统是：工艺用水、采暖、冷却补水、蒸汽锅炉、钢铁冶炼行业、化工制药行业

2.系统用水时间：明确运行时间/小时用水量/平均值/峰值流量/用户是否需要连续供水，若需要则选择单阀双罐或双控双床系列，否则可选单阀单罐系统。 3.源水总硬度?：水源是市政自来水?地下水?地表水源(江,河,湖水)您需提供使用地区的原水硬度。对一定型号软水器来说水硬度高，其周期制水量必然要少，由此而来导致再生频繁。对树脂的使用寿命不利。为避免这种情况出现，应加大树脂体积，这意味着选用加大型号的软水器。如果您不了解所用水源的水质情况，您可以委托给我公司的分析实验室，我们提供免费的常规水质分析。

4、 所需的软水单位流量(吨/小时)。这由用户设备的性质和要求决定，以此选定标准型号的软水器; 5、周期制水量的设定

在软水器型号设定之后，根据原水硬度，所用树脂的交换工作容量就可以确定理论周期制水量(吨)。

现代的全自动软化水设备，大体上讲技术先进、运行平稳、操作简便;效果上突出表现在：不结垢、不腐蚀、无事故;安全、节能、高效、完全符合国家相关标准。全自动软化水设备是国内外专家和众多有识之士长期探索研究的重要科研项目。 目前国内工业民用锅炉、空调设施的补给水(软化水设备)大多一直沿用人工操作的软水器(钠离子交换器)进行处理。因其投资不高、适应性强，几乎长期占领了锅炉软化水设备的这一领地。但软水器工艺操作繁琐和人为等等因素的干扰，工耗、水耗、电耗、盐耗以及维修费的居高不下固有的缺点。

软水设备系统阀门多--系统中的每个交换罐都必须毫不例外的配置七个阀门。软水设备每个运行周期至少对其切换 28 次。且不论其操作的规范和失误，单就各连接点的跑、冒、滴、漏就由此带来的工耗、水耗、电耗、盐耗以及维修费用极高且设备运行终点由人工检测和判断.

全自动软水设备再生系统繁--软水设备再生系统盐液的制备及输送，要有足够的溶盐池,需沉淀、过滤、盐液泵、输送管及相应的防腐措施;供电设施的功率高;大多需要建造单独的水处理间。辅助设施的投资远大于水处理装置的本身。运行管理相对繁杂、制水成本相对要高。

树脂利用率低--由于人为操作的必然因素，软化周期的水处理量永远欠饱和，交换树脂的工作容量不能充分利用，有将近 30-50% 的树脂在无功循环。增加盐耗水耗，物乏所值，浪费无穷!

软水设备终点控制锅炉软化水设备能否安全可靠的工作，关键在于严格检测和正确判断每个工序的“停止点”;并及时无误的对系统进行快速切换。传统水处理的操作方法是永远无法实现的。锅炉软化水设备每个软化周期都有从软化到再生、从再生到软化的两次切换操作。对于人工操作的装置来说，每步运作，不是滞后必然超前，而第二个切换，则往往担心再生不够而人为的滞后执行。因此，这种传统的运作方式，必然使各项能耗指标成倍地增加，是运行成本无法下降的根本因素。

大体上说，软化水设备的运行压力范围是在0.2-0.5兆帕之间，这样的压力范围要求有两个方面的原因，如果压力大于0.2兆帕，主要是为了保证再生的吸盐效果。全自动软化水设备主要是凭借水力的负压进行盐水的抽取，吸盐器上端的压力对于吸盐的速度和效果影响很大。如果压力低于0.18兆帕，吸盐的效果会下降。

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)。 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。