浅谈软水器的工作原理
时间：2013-10-16 阅读：3654
一.、全自动软水器工作原理
全自动软水器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，流量或感应器等方式来启动再生。通常一个全自动软水器的循环过程由下列具体步骤组成。
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（软水器）树脂中所含的可交换离子Na+与水中的阳离子（Ca++,Mg++,Fe++…等）进行离子交换，使容器出水的Ca++,Mg++含量达到我们的要求。我们把一个软水器所具有的离子交换的能力以工作交换容量表示，其单位可用（mol,eq,ppm,usgrains等）。
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面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随反洗水排出,这样,交换器的水流阻力不会越来越大.为了保证反洗时完整树脂不被冲走,在设计软水器时,应在树脂层上留有一定的反洗空间,反洗强度越大要求的反洗空间就越大.通常设计选用50%的树脂层高度作为反洗膨胀高度.它适应的反洗流速为12m/h（5gpm/ft2）（进水温度为10摄氏度）反洗的好坏直接影响再生效果。
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.一般清洗水量为树脂体积的0.5-1倍.
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.通常1加仑水可溶解3磅盐.即1立方米水溶解360kg盐（浓度为26.4%）。
为了保证盐箱中的盐液浓度能达到饱和，首先应保证溶解时间不小于6小时,其次是必须保持盐液箱中.盐平面始终高于水平面。通俗的讲，盐液箱要做到见盐不见水。
二.影响软水器交换容量的因素
1.流速:（gpm/ft2,m/h）
通常流速越大离子交换所需的工作层越大，树脂有效利用率会下降，但设备产水能力会提高。反之流速越小所需的工作层越少，树脂利用率增加，但设备产水能力下降。过小的流速会造成原水只与树脂表面离子进行交换,水不能进入树脂内部。树脂表面通常仅提供20%的交换容量。树脂里面能提供80%交换容量。合理的交换流速对于提高设备产水能力及交换能力是非常重要的，一般建议运行流速控制在（中国20-30m/h,美国4-10gpm/ft2）小型装置可适当提高。
2.水与树脂的接触时间:（gpm/ft3）
水与树脂的接触时间越长，交换越充分，但相对单位树脂的产水能力下降，接触时间越短，交换越不充分，单位树脂的交换能力下降，而单位树脂的产水能力提高。因此合理的接触时间对于软水器的经济运行非常重要。一般建议1.0—5.0gpm/ft3树脂或8—40bv/h.（每小时流量为树脂装载量的八至四十倍）
3.树脂层的高度
树脂层越低，因流速对其交换能力的影响就越大，当树脂层高度达到30英尺（762mm）时,树脂层高度造成的流速对其交换能力的影响可降到比较低的程度。因此一般建议树脂层高度大于30英尺（762mm）
4.进水含盐量
进水含盐量的高低直接影响出水的品质，而进水含盐量中K+,Na+的总含量对出水品质的影响非常大。
例：当原水含盐量为500PPM其中Na++K+为零，硬度为10mol/m3
如果我们再生用15lb/ft3（240g/l）出水质量可达到近乎0.00.
当原水含盐量为500PPM而Na++K+为250PPM，硬度为5mol/m3
同样我们用15lb/ft3（240g/l）出水质硬度为0.038mmol/L接近
0.04mmol/L（超过了国家低压锅炉进水要求）若要出水达到
0.03mmol/L以下,必须使用（18lb/ft3,290g/l）
5.温度
水温增加能同时加快内扩散和膜扩散,提高交换能力,无论是运行或再生,适当地提高水温对软水器是有益的。
6.再生剂质量（NaCl）
再生剂纯度越高,树脂的再生度越高,出水的离子泄漏量越少,因此提高再生剂纯度及用软化水溶盐可提高再生度.
7.再生液流量
通常再生液流量越小获得的再生效果越好。但过低的再生液流量会使再生时间过长.及使再生剂绕过树脂仅将树脂表面再生.因此一般要求再生液流量在0.25-0.9gpm/ft3（或顺洗流量4-6m/h,逆流再生2-3m/h）
8.再生液浓度
根据离子平衡原理,再生液浓度提高,可以使树脂的交换能力得到提高,但在再生剂用量一定的条件下,再生液浓度过高,会缩短再生液与树脂的接触时间,从而降低了再生效果.一般盐液浓度控制在10%左右为宜.
9.再生剂用量
树脂的交换在再生理论上是按等当量进行即1mol的再生剂可恢复一个1mol的交换容量,（即使用58.43g的NaCl）.但实际上再生剂的耗量要比理论值大得多.实验证明再生剂用量越多,获得的树脂工作交换容量越大.出水质量越好.但随着再生剂用量的不断增加，工作交换容量的提高会越来越少。经济性会不断下降。因此再生盐耗。应根据不同的原水水质，在保证一定的交换能力及水质条件下，尽可能选用比较经济合理的耗盐量。在美国通常低压锅炉的软水器，采用240g/l盐再生一升树脂。
10.树脂
不同的树脂所提供的交换能力是不一样的。