軟化水處理和軟化水處理設(shè)備知識(shí)

一、我們先來(lái)了解一下什么是軟化水

       在日常生活中，我們經(jīng)常見(jiàn)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(lái)在我們?nèi)粘Ｈ∮玫乃泻休^多無(wú)機(jī)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(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(lái)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(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。

二、再來(lái)看一下軟化水與其它水的區(qū)別

       原水，是指未經(jīng)過(guò)處理的水。從廣義來(lái)說(shuō)，對(duì)于進(jìn)入水處理工序前的水也稱(chēng)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(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。水在軟化的過(guò)程中，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(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(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(shè)備過(guò)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(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(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(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(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(méi)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(duì)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(zhuān)門(mén)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(guò)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(lái)的(其中，全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)。

        反洗：工作一段時(shí)間后的設(shè)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)，再生的效果好。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部吸入，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(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(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(shè)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(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(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：為了將殘留的鹽沖洗干凈，要采用與實(shí)際工作接近的流速，用原水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗，這個(gè)過(guò)程的出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過(guò)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(shù)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(duì)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(kāi)車(chē)。

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。