軟化水處理和軟化水處理設(shè)備知識

一、我們先來了解一下什么是軟化水

       在日常生活中，我們經(jīng)常見到水壺用久后內(nèi)壁會(huì)有水垢生成。這是什么原因呢？原來在我們?nèi)粘Ｈ∮玫乃泻休^多無機(jī)鹽類物質(zhì)，如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發(fā)現(xiàn)，一旦加溫煮沸，便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形成沉淀，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(biāo)來表示。硬度1度相當(dāng)于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱為軟水，高于17度的稱為硬水，介于8～17度之間的稱為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、深井水、海水都是硬水。

二、再來看一下軟化水與其它水的區(qū)別

       原水，是指未經(jīng)過處理的水。從廣義來說，對于進(jìn)入水處理工序前的水也稱為該水處理流程的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱為原水。

       軟化水，是指水中硬度（主要指水中鈣、鎂離子）去除或降低。水在軟化的過程中，硬度降低，而總含鹽量不變。

       除鹽水，是指水中鹽類（主要是溶于水中的強(qiáng)電解質(zhì)）除去或降低。其電導(dǎo)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(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)（如SiO2、CO2等），去除或降低。其電導(dǎo)率一般為：1.0～0.1μS/cm，電導(dǎo)率（1.01.0～10.0）×106Ω·cm 。含鹽量為 <1mg>

       超純水，是指水中的導(dǎo)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(jī)物質(zhì)（包括細(xì)菌等）也去除至很低程度的水。其電導(dǎo)率一般為0.1～0.055μS/cm，電阻率（25℃）﹥10×106Ω·cm ，含鹽量﹤0.1 mg/L。理想純水（理論上）電導(dǎo)率為0.05μS/cm，電阻率（25℃）為18.3×106Ω·cm。

三、什么是軟化水處理？

       采用強(qiáng)酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出來，再經(jīng)該軟化水設(shè)備過濾出的鍋爐進(jìn)水就是成為硬度鍋爐用軟化凈水。

四、工作原理

1、離子交換法

       方法：采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，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(wěn)定準(zhǔn)確，工藝成熟?？梢詫⒂捕冉抵?。

       使用范圍：餐飲、食品、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域、空調(diào)、工業(yè)循環(huán)水等應(yīng)用中。目前常用的標(biāo)準(zhǔn)方式。

2、電磁法

       方法：采用在水中加上電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時(shí)的物理特性來阻止硬水垢的形成。

       特點(diǎn)效果：設(shè)備投資小，安裝方便，運(yùn)行費(fèi)用低。效果不夠穩(wěn)定性，沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而且由于主要功能影響范圍內(nèi)的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時(shí)間、距離都有局限。

       適用范圍：多用于商業(yè)(如空調(diào)等)循環(huán)冷卻水的處理，不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補(bǔ)給水的處理。

3、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，從而降低水的硬度。只能將硬度降。

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

       適用范圍：一般較少用于專門的軟化處理。

4、石灰法

       方法：向水中加入石灰。

       特點(diǎn)效果：只能將硬度降。

       適用范圍：適用范圍大流量的高硬水。

5、加藥法

       方法：向水中加入水處理阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)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(yīng)性廣。水量軟大時(shí)運(yùn)行成本偏。

       適用范圍：:由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大限制，一般情況下不能應(yīng)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(yīng)用。

五、軟化水設(shè)備工作流程及工作要求

1、軟化水設(shè)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)過程。不同軟化水設(shè)備的工序非常接近，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(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的(其中，全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過程)。

        反洗：工作一段時(shí)間后的設(shè)備，會(huì)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，再生的效果好。反洗過程就是水從樹脂的底部吸入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個(gè)過程一般需要5-15分鐘左右?！?/p>

       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(dòng)的設(shè)備是采用水處理設(shè)備內(nèi)置噴she器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有壓力即可)。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(gè)過程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。

       慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個(gè)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(gè)過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個(gè)過程稱作置換。這個(gè)過程一般與吸鹽的時(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(gè)過程的出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

2、軟化水設(shè)備技術(shù)指標(biāo)及工作要求：

入口水壓：0.18-0.6Mpa；

工作溫度：1-55℃ 源水硬度：<8mmol>

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(qiáng)酸性離子交換樹脂；

控制方式：時(shí)間/流量；

工作電源：220V/50Hz。

六、軟化水處理的作用

1、軟化水設(shè)備的使用節(jié)約了大量燃料

       當(dāng)鍋爐結(jié)有水垢時(shí)，對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐會(huì)結(jié)生1毫米的水垢，會(huì)浪費(fèi)8%的燃料。

2、軟化水設(shè)備提高熱效率

       當(dāng)鍋爐蒸發(fā)面結(jié)有水垢時(shí)，火側(cè)的熱量不能很快傳遞給水側(cè)就會(huì)降低鍋爐的出力。如果因?yàn)樗幚聿划?dāng)，鍋爐結(jié)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)線不能開車。

3、軟化水設(shè)備的使用降低鍋爐檢修量

       鍋爐板或管道結(jié)有水垢以后，難清除，由于水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。損害了鍋爐，而且耗費(fèi)大量人力，物力去檢修，不但縮短了運(yùn)行的時(shí)間，也增加了檢修費(fèi)用。

4、軟化水設(shè)備的應(yīng)用減少危害

       鍋爐因水垢引起的事故，占鍋爐事故總數(shù)的20%以上，不但造成設(shè)備損失，也威脅著人身安全。而水處理的基建和運(yùn)行費(fèi)用，占各項(xiàng)節(jié)約費(fèi)用的四分之一。