全自动软水器

 软化处理(软水器)广泛应用于我国的工农业生产和生活等各个领域，仅工业锅炉一项，我国就有近50万台软水器，从近年来有关部门的可靠统计中却发现一个令人心痛的结果：由于水质不良造成锅炉的事故率达25%且呈上升趋势。经过全面综合分析表明，其中一个原因就是操作人员水平低，使水处理设备(软水器)长期处于不正确或不经济的运行状态。提高操作(软水器)人员的素质的努力又常常是事倍功半，耗时耗力又难以解决根本问题。因而，最根本的解决办法在于寻求一种简便易用的水处理设备(软水器)。
随着技术的进步及国家对环境保护的重视，社会对各种新型锅炉的需求日益增加，同时对锅炉给水设备也提出了更高要求，既要满足水质要求，同时必须运行稳定可靠，自动化程度高。
为达到运行经济、适应性强的要求，盛达环保针对国内用户工况及消耗品的特点，采用目前世界上最先进的美国Fleck、 Autotrol和中国润新公司的原装阀体及控制器件，配备树脂罐和盐箱设计组成XRSD系列软化水系统(全自动软水器)。
全自动软水器经过专门设计生产的全自动软化水系统，具有结构简单合理、自动运行、高能低耗、出水稳定、耐腐蚀、价格适中、易于安装等特点，全自动软水器在全国各地为数百套燃油燃气锅炉工程配套，得到广泛应用，全自动软水器深受用户好评。

一、全自动软水器工作原理

全自动软水器是专门清除水中的钙镁离子，有效率高达99%，同时也可以去除水中的藻类、固体悬浮物，使处理后的水软化、清澈。
当含有硬度离子的原水通过软水器内树脂层时，水中的钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子被全自动软水器树脂交换吸附，同时等物质量释放出的钠（Na2+）离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。其交换过程如下：

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

即水通过全自动软水器钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。全自动软水器再生过程反应如下：

R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2

R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2

经上述处理，全自动软水器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再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换的能力，具体工作流程如下：
当水流过树脂层时，全自动软水器离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备(全自动软水器)的工作过程。
当全自动软水器树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，全自动软水器功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，全自动软水器这个过程叫作“再生”。
由于实际工作的需要，全自动软水器的标准工作流程主要包括工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、正洗、盐箱注水五个过程：
全自动软水器反洗：主要有两个作用，一是松动树脂层，使全自动软水器盐液与树脂层充分接触，使置换反应更彻底，二是冲洗掉被树脂拦截的悬浮物，全自动软水器这个过程一般需要5-15分钟左右。
全自动软水器吸盐(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，全自动软水器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，所以全自动软水器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60分钟左右，实际时间受用盐量的影响。
全自动软水器正洗：全自动软水器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，全自动软水器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。

二、全自动软水器设计选型指南

1、 全自动软水器设备选型
软化水设备的选型主要依据是需水量、原水硬度及适用场合
1) 相同出水量的设备有多种型号，可根据实际用水情况选取。
2) 全自动软水器原水硬度:
原水硬度 ≤3m·mol/L时，可以选时间控制型，按全自动软水器最大产水量计；
原水硬度 ≤6m·mol/L时，可以按全自动软水器表中设备的最大产水能力选型；
原水硬度 ≤8m·mol/L时，可按全自动软水器产水能力的平均值选型；
原水硬度8～10m·mol/L，应按全自动软水器最小产水能力计算,或采用多级系统；
原水硬度≥10m·mol/L，须选用全自动软水器多级处理，一般两级处理可达到要求。
3) 全自动软水器用水场合：如果配用热水锅炉或其他同类设备，可按全自动软水器最高产水能力选型； 如果向蒸汽锅炉供水，一般按锅炉蒸发量的1.2倍与设备产水能力匹配。
2、 全自动软水器设计安装要点
全自动软水器本身结构简单、占地较小，所以在设计安装方面没有特殊要求。在设计安装时仅需注意以下几点：
1) 全自动软水器需简单水平地基；距墙约250~450mm，可根据实际情况靠边角布置；
2) 因为全自动软水器本身较轻，一般只需考虑设备所装树脂及水的重量即可；
3) 进、出水管为标准法兰或螺纹连接,需固定支撑好,不能依托全自动软水器阀体做支撑，以防产生应力；
4) 进水管上应装Y型过滤器和水压表，防止进水管路内的污物堵塞控制器。全自动软水器运行时有冲洗水排放，就近设置地漏或排水沟 。
5) 全自动软水器盐水管：盐水箱应尽量靠近软化罐，盐水管越短越好；
6) 排污管不要长于6米，不要装截止阀，出口不要高于阀体，终端开口以免产生虹吸，弯头越少越好；
7) 在全自动软水器附近的墙上安置配电插座，应装有保险丝(一般不要装开关)，要求接地良好。

三、供货范围及现场安装要求

1、 全自动软水器供货范围
本公司提供的全自动软化水设备供货范围包括多路阀体、控制器、电磁阀、树脂罐、盐罐、盐井、盐阀、Y型过滤器(部分型号不含出水口电磁阀)。参照说明书中的安装图，全自动软水器进出水口以外的部件由用户自备，具体情况请向我公司咨询。
2、 全自动软水器现场安装要求
全自动软化水设备系统结构简单，安装时对现场的要求较低(安装技术情况可参见前文"设计选型")，有部分工作需要用户配合，主要的工作有：保证全自动软水器系统正常运行足够的水压、进水安装压力表；确保水源悬浮物含量低于软水器要求，如果进水悬浮物含量较高，应加装过滤器；提供全自动软水器系统要求的电源；提供设备安装所需水平地基。

小型全自动软水器设备：
小型全自动软水器系统主要采用FLECK、AUTOTROL、润新公司的小型多路阀：2510、5000、5600、6700、8500、9000、9500、255、168、255ES、268、F65B、F63B。采用时间或流量控制器，构成全自动软水器单罐或双罐系统，配用300~500mm的树脂罐，单罐产水量0.5~6t/h。此类软水系统一般采用塑料盐箱、软盐水管，可选配有标准底座。

一、XRSD系列小型全自动软水器规格表

二、XRSD系列小流量软化水装置安装图

注：1.左上图为单头单罐设备，右上图为单头双罐设备安装图；
2.配用标准底座时，设备进出口均已安装好，相对位置没有明显改变；
3.进水口加装Y型过滤器或其他过滤器。
中型设备：
对于更大的供水需求(如市政、电厂或工业生产用水等)，普通的多路阀系统已难以达到要求，单纯采用多台设备并联运行会增加占地、
基建和设备投资。本公司采用美国FLECK、Autotrol及中国润新等公司的先进技术及原厂部件设计了XRSD系列大流量软化水系统，
其单罐产水量自8~50t/h。

一、XRSD系列中型全自动软水器选型表

二、XRSD系列中型全自动软水器安装图

注：1.左上图为全自动软水器单头单罐设备，右上图为全自动软水器单头双罐设备安装图；
2.全自动软水器配用标准底座时，设备进出口均已安装好，相对位置没有明显改变；
3.全自动软水器进水口加装Y型过滤器或其他过滤器。
大型系统设备：
     对于更大的供水需求(如市政、电厂或工业生产用水等)，单纯采用单头单罐设备以不能满足客户的需要,所以本公司采用美国FLECK、
Autotrol和中国润新等公司的先进技术及原厂部件设计了XRSD系列大流量软化水系统装置，其单产水量自8~100t/h，此类系统可以满足
客户的各种不同要求及设备运行方式。　　
一、XRSD系列大型软化水装置系统选型表
40-55

注：全自动软水器编码规则

XRSD——祥瑞盛达软化水
X——全自动软水器控制方式（其中：T代表时间型；T2代表时间型双头双罐系统；
Q代表流量型；Q/ 2代表单头双罐流量型控制；
Q2（5）代表流量型双头双罐系统5
Q2（6）代表流量型双头双罐系统6
Q2（7）代表流量型双头双罐系统7）
X—X——额定流量T/H，操作方式（N代表电子型控制器；R代表润新电子型控制器，机械型控制器不标）

二、XRSD系列中型全自动软水器安装图

注：1.左图为双罐系统,双罐系统没有电磁阀；
2.配用标准底座时，设备进出口均已安装好，相对位置没有明显改变；
3.进水口加装Y型过滤器或其他过滤器

 

各种控制器及配件

全自动软水器工程案例

全自动软水器技术指标
1、 原水硬度<12 m·mol/L (原水硬度>8 m·mol/L时，请事先声明)
2、 出水硬度<0.03 m·mol/L (达到《国家低压锅炉水质标准》GB1576-2001要求)
3、 工作水压0.20-0.5 MPa
4、 工作电压～220V,50Hz
5、 工作温度0～50℃
6、 原水浊度<5度 (原水含砂量偏高时应加装过滤器)
7、 盐耗量<100 g/N (与原水硬度有关)
8、 水耗～2%
9、 电耗<30W
其它：

一、逆流再生系统

目前Osmonics/Autotrol、FLECK公司出品的标准系统多为顺流再生固定床，是针对进水硬度≤8m·mol/L而开发的。由于不同地区的水质有较大区别，为了适应更复杂的水质，进一步降低盐耗，本公司设计开发了逆流再生系统，在设备基本配置无太大变化、不改动阀体本身结构、不改变主控系统的前题下实现逆流再生流程。当进水硬度波动时，可以达到更好的出水水质。
由于大型全自动软水器系统的出水水质波动影响较大，目前本公司大型设备均为逆流再生系统，且流量系统均配有微电脑控制器。

二、全自动软水器脱碱软化处理

当原水碱度过高时，锅水中相对碱度增加，这种情况不仅危及锅炉的安全运行，恶化蒸气品质，增大排污率，锅炉在运行中易产生气水共腾现象，耗能高且温度、压力难以提升。而且由于蒸气中CO2含量较高，造成蒸气冷凝水pH值偏低而腐蚀管网。
采用弱碱离子交换器是简单有效的脱碱方式，Autotrol公司出品的多路阀采用耐酸碱的工程塑料材质，可以很方便地应用在脱碱处理上。
采用多路阀构建的脱碱系统自动化程度高，运行稳定。设备占地小，安装方便。

三、多级全自动软水器系统--高硬度水的软化

    由于一些地区的水质硬度较高(如我国的西北某些地区水质硬度达到20m·mol/L以上)，此时应采用双级处理才能达到用水要求。双级系统的配置考虑到了前后级树脂的消耗程度和再生流量，在控制上实现协调运行。为了达到准确的控制运行效果，双级系统均采用流量控制。前后级的树脂罐直径、树脂装填量、运行流量均不同，最大运行流量、周期产水量、再生盐耗也不同，总体上是前级罐体略大于后级。设备仍为全自动运行。

四、旧式设备的改造

    目前很多厂矿企业仍有大量的旧式设备在运行，这些全自动软水器系统一般手动阀门较多，流程复杂，有些设备罐体直径很大，产水量也很大，如右图所示。
由于受到产水量、投资等方面的限制，部分全自动软水器用户不能将全套系统更换成新型设备。
针对这种需求，本公司开发了专用的改造用全自动软水器系统，可以在不对系统进行大规模改动的情况下将设备改造成全自动运行系统。
改造时采用的专用微电脑控制器由本公司与清华大学合作开发，系统在开发时结合中国客户现场特点，适应性好，反洗、进盐、冲洗等各流程可进行灵活调整，可以适用于工艺复杂的逆流再生等系统。
全自动软水器系统配用专用脉冲流量计来对流过的水量进行准确统计。控制器配有专用接口，可以在需要时发出指令启动外部辅助设备，这样全自动软水器可以适用于水压较低等特殊场合。全自动软水器多个控制器可以独立运行，也可以相互通讯以达成多罐互为备用或同时运行互锁系统。