我們都只知道，普通的水中含有多種可溶解的化合物，有些物質(zhì)的溶解度隨著溫度的變化有較明顯的變化，其中的碳酸鈣、碳酸鎂類的物質(zhì)，其溶解度隨著溫度的升高而下降。當(dāng)溫度升高時，原來溶解于水中的碳酸鈣、碳酸鎂析出形成沉淀物，這些沉淀物可以使絮狀、粉末狀，或沉積在容器、管道表面，形成水垢。

用來衡量鈣鎂離子總量的指標(biāo)是硬度，總的來說，水的硬度主要由鈣、鎂離子構(gòu)成的。

由于水垢的沉積對人們生活及生產(chǎn)均有很明顯的影響，所以生產(chǎn)用水和生活用水均對硬度指標(biāo)有一定的要求，特別是鍋爐用水中若含有硬度鹽類，會在鍋爐受熱面上生成水垢，從而降低鍋爐熱效率、增大燃料消耗，甚至因金屬壁面局部過熱二損傷部件、引起爆炸。因此對于低壓鍋爐要進行水的軟化處理；對于中、高壓鍋爐要進行水的軟化與脫鹽處理。

離子交換法：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。這種方法是目前常用的標(biāo)準(zhǔn)方式。主要優(yōu)點是：效果穩(wěn)定準(zhǔn)確工藝成熟?？梢詫⒂捕冉抵?。采用這種方法的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”。

加藥法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的阻垢劑很多。這種方法的特點是：一次性投入較少，適應(yīng)性廣;但水量運行成本偏高，由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大的限制，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。由于加藥法只是從化學(xué)原理上阻止水垢的生成，并沒有降低水的硬度，所以一般不歸入軟化方法中，而是稱為阻垢。

離子交換法的工作原理：離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應(yīng)的功能基團。一般情況下，常規(guī)的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。

當(dāng)水中的鈣鎂離子含量高時，離子交換樹脂可以釋放處鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結(jié)合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變?yōu)檐浰?，這是軟化水設(shè)備的工作過程。

當(dāng)樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結(jié)合后，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合，這樣樹脂就恢復(fù)了交換能力，這個過程叫做“再生”。

由于實際工作的需要，軟化水設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：

工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快沖洗五個過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近，只是由于實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個流程基礎(chǔ)上發(fā)展來的。

反洗：工作一段時間后的設(shè)備，會在樹脂上部很多的原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全暴露出來，再生的效果才能得到保障。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以吧頂部下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鐘。

吸鹽：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，全自動的設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入，在實際工作過程中，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，這個過程一般需要30分鐘，實際時間受用鹽量的影響。

慢沖洗：再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叫慢沖洗，由于這個沖洗過程中任由大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換。根據(jù)實際經(jīng)驗，這個過程中再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱為置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鐘左右

快沖洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的后出水應(yīng)為達標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

在自然界中，天然水中含有某些金屬離子，這些金屬離子在水被加熱時，由于水的蒸發(fā)濃縮會在加熱面上形成一些成分不同、密度不同，堅硬的固體附著物，這些堅硬的固體附著物就是水垢，而這些金屬離子在水中的濃度被稱為水的硬度。對于天然水而言，這些金屬離子主要是鈣、鎂離子。當(dāng)原水通過軟水器時，水中的鈣、鎂離子就被樹脂中的鈉離子置換出來，使水的硬度降低，從而達到使用標(biāo)準(zhǔn)。

全自動軟水器是將軟水器運行及再生的每一個步驟實現(xiàn)自動控制，并采用時間、流量或其他的感應(yīng)器等方式來啟動再生。

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