全自動軟水設備的工作原理主要基于離子交換技術,其詳細解釋如下:
一、工作原理概述
全自動軟水設備采用強酸性陽離子樹脂,這種樹脂具有特殊的交換功能,能夠將原水中的鈣(Ca2?)、鎂(Mg2?)等硬度離子置換出去,從而得到硬度極低的軟化水。當樹脂吸附了一定量的鈣、鎂離子后,必須進行再生,即用飽和鹽水浸泡樹脂,把樹脂里的鈣、鎂離子等硬度置換出來,恢復樹脂的軟化交換能力,并將廢液排出。
二、具體工作流程
全自動軟水設備的工作流程通常包括以下幾個步驟:
運行(產水):含有硬度離子的原水在一定的壓力、流量下,進入裝有鈉離子交換樹脂的樹脂罐。樹脂中含有的可交換離子Na?,與水中的Ca2?、Mg2?進行離子交換軟化反應,使出水硬度達到使用要求。
反洗:當樹脂吸附了一定量的鈣、鎂離子后,其交換能力逐漸降低,此時需要進行反洗。反洗的目的是松動樹脂層,使樹脂顆粒與反洗液充分接觸,并排除樹脂表層的懸浮物及一些碎樹脂顆粒。反洗過程是水從樹脂的底部洗入,從頂部流出。
吸鹽(再生):將鹽水注入樹脂罐體的過程稱為吸鹽或再生。傳統設備是采用鹽泵將鹽水注入,而全自動的設備則采用專用的內置噴射器將鹽水吸入。鹽水以較慢的速度流過樹脂,使樹脂上的鈣、鎂離子被置換出來,隨再生廢液排出罐外,樹脂恢復軟化交換能力。
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全部沖洗干凈的過程稱為慢沖洗或置換。這個過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換,是再生的主要過程。
快沖洗(正洗):為了清除樹脂層中殘留的再生廢液及置換下來的鈣、鎂離子,通常以反洗流速清洗至出水合格為止。水流方向與反洗相反,稱為正洗或快沖洗。
注水:向鹽箱注入溶解下次再生所需耗鹽量的水,以備下次再生所用。通常應保證食鹽溶解時間不小于6小時,且必須保持鹽箱中始終有固體顆粒食鹽。
三、設備組成
全自動軟水設備主要由以下幾個部分組成:
樹脂罐:裝有鈉離子交換樹脂,是離子交換反應的主要場所。
控制閥:控制水路在主罐和副罐(如有)之間切換,確??傆幸粋€罐處于工作狀態,而另一個罐處于再生或備用狀態。同時,控制閥還負責控制反洗、吸鹽、慢沖洗、快沖洗和注水等各個步驟的自動切換。
鹽箱:用于儲存食鹽和水,以制備再生所需的飽和鹽液。
高性能樹脂:選用強酸性陽離子交換樹脂,具有破損率低、粒度均勻、提高離子交換率等優點。
四、應用特點
高效:全自動軟化水裝置整體設計配套合理,使樹脂的有效工作交換容量得以充分發揮。
省工:自動化程度高,無需設專人值守。
省水:全自動軟化水裝置制水率達98%以上。
省電:采用虹吸再生原理,無需鹽泵,耗電量僅相當于手動軟水設備的1%。
占地空間小:只需提供樹脂罐和鹽罐的占地空間,節省管路、鹽泵所占空間。
調整方便:用戶可根據實際需要,自行調整再生周期和再生時間。
綜上所述,全自動軟水設備通過離子交換技術實現了原水的軟化處理,具有高效、省工、省水、省電等優點,在多個領域得到了廣泛應用。