自动软水器的选择

从别的找到的，希望对大家有用
近来，各种国外进口的全自动软水器越来越多地出现在国内水处理市场，品牌也在不断增多，如何选择一台经济实用可靠的全自动软水器，是广大用户非常关心的问题，本文拟从不同的工艺设计及系统配置方面对进口自动软水器作一分析介绍。

1　关于控制阀的再生工艺设计

　　我们知道，树脂再生时，再生剂穿过树脂的流向与工作时原水的流向相同的再生方式称为顺流再生，反之称为逆流再生。逆流再生与顺流再生比较有如下优点：
　　(1)再生盐耗降低30%左右；
　　(2)再生效率高；
　　(3)出水水质好；
　　(4)再生工作交换容量大。
　　因此逆流再生作为一个先进合理的再生工艺，已成为离子交换技术领域不争的事实。然而目前进入我国市场的几个主要品牌，如Autotrol(阿图祖)、Fleck(富来克)、Ecowater却大都采用了顺流再生工艺。这是为什么呢?根据我们多次与美国同行的交流及我们的考察分析，有这样几点原因：
　　(1)逆流再生要达到理想的效果必须使用软化后的水配制再生液和清洗树脂。因为如果使用含有硬度离子的原水，其中的Ca2+、Mg2+离子会被软化罐最底层的树脂截留吸附，而在运行出水时Ca2+、Mg2+离子就会泄漏出来，导致出水水质下降。但再生用软水水源的切换控制是绝大多数多路阀自身无法解决的。目前，前述几个厂家的设备若改为逆流再生，必须在软化设备系统中设计安装一套再生水源控制的装置(参见图1)，增加电动阀再生泵、逆止阀及相应的管路，并与多路阀的自动控制组合在一起，大大增加了系统的复杂和控制的难度，当然也增加了故障的几率，并且，这个系统的配套设计与安装必须由设备成套工程公司或用户自己配合实现，实际应用中存在相当的难度。
　　(2)实现逆流再生理想效果的另一个关键是必须防止树脂乱层。再生剂从罐底自下而上穿过树脂层时，控制不好就会发生乱层而难以保证底部树脂都是再生彻底的树脂，出水的质量也就难以保证，这是自动控制阀厂家采用逆流工艺所要解决的难题。
　　(3)美国自动软水器设备控制的出水标准与我国不同，面向民用与商用的软水器，大多控制在出水硬度≤1gpg(1格令/加仑，相当于17.1ppm或0.342mmol/l)，面向工业用的软水器出水硬度一般控制在5ppm(相当于0.1mmol/l)。这样的出水硬度，较之我国低压锅炉水质标准规定的0.03mmol/l，高出3～11倍，采用顺流再生方式的出水水质，通常都可达到这样的程度，因此，采用逆流再生提高出水水质的必要性，也就不是很大。
　　(4)美国软水器对再生剂用量的设计普遍高于国内标准，盐耗水平平均在140g/mmol左右，较高的达180g/mmol，而我国《工业用水软化除盐设计标准》GBJ109-87中要求的盐耗水平应在80～120g/mol范围内(逆流再生80～100g/mol，顺流再生100～120g/mol)。
　　不过，值得一提的是美国康科公司(Kinetico)的水力自动软水器，采用了与上述几个厂家完全不同的技术设计，利用独特的水力自动阀功能和双罐系统，解决了其他软水器难以实现的使用软水再生及乱层的问题，因而比较成功地引入逆流再生工艺，盐耗水平也得以相应降低。

2　关于额定流量与配套树脂罐直径的关系

　　当前市场上一些进口自动软水器的工作流速达50～60m/h，远远超出我国GBJ109-87中规定设计标准20～30m/h。在相同处理流量下，设计工作流速越高，所需配罐直径就越小，但工作流速过高会造成出水水质下降，再生时间与运行时间不匹配等问题。我们查阅了许多相关的国外软水器原文说明书及与一些国外水处理界技术设计人员交流，了解到，国外软水器的工作流速设计，的确有一个很宽的范围，很多软水器的工作流速超过30m/h甚至达60m/h，但却都同时提出了相对应的限制条件，一般至少提出下面几个条件中一至二个条件限制：
　　(1)限于生活、民用软化水；
　　(2)进水硬度及出水水质均有限定范围，如在高流速下，进水硬度不超过10gpg(10格令/加仑，约合170ppm或3.43mmol/l)；出水允许硬度≤5ppm(0.1mmol/l)；
　　(3)限于瞬时可达的工作流速，而非连续出水流速；
　　(4)高工作流速相应于高盐耗再生条件。
　　然而这些限制条件，在许多经销进口软水器的设备商印制的中文说明书中却没有出现。这一点提请广大用户及水处理界设计、管理方面给以充分注意。为给用户选择合理配置的软水器提供一个简明直接的参考，下面列出正常工作流速下，常用规格的树脂罐所对应的合理的产水量范围：树脂罐直径
(mm)正常产水量
(m3/h)树脂罐直径
(mm)正常产水量
(m3/h)2000.6～0.97509～133001.4～2.190013～204002.5～4.0100016～245004.0～6.0120023～356006.0～8.5150035～503　进口自动软水器的流量设计与选型

　　选用自动软水器的规格型号时，流量是一个重要的参考条件。目前市场上进口软水器的规格虽很多，但多路阀形式的各品牌软水器进出口径却不外乎1″，1.5″，2″，2.5″，3″这样几种规格，各种口径在不同流量下的压力损失是不同的，根据流量选型时，其压力损失应控制在合理的范围。同时，不同口径的控制阀所能实现的树脂交换与再生能力也是一定的，参考我国给排水设计标准中有关管道流速的设计规定及离子交换工艺计算，不同进出口管径的软水器适应流量应为：控制阀口径
1″(Dg25)
1.5″(Dg40)
2″(Dg50)
2.5″(Dg65)
3″(Dg75)
流量(m3/h)≤5≤13≤20≤35≤48　　超过这个流量范围的，一些自动软水器有指挥多套并联的控制系统，如2台或3台同时出水，依次再生的集中控制器。也可采用多阀自动软水器系统。由于多阀自动软水器工艺运行条件及系统配置可以根据用户需要任意调整，在大流量下运行更具合理性和经济性，这种系统的控制器及自动阀有全套进口的，也可以由国内具备专业设计和配套能力的厂家(公司)提供设计与供货。
　　此外，近来在美国和欧洲有越来越多的用户采用美国康科公司的多罐组合式软水设备，以得到较大的处理水量。康科的水力控制单元设备口径只有1″（Dg25)，但由于其无电源水力自动功能，可以简单地多单元并联，不用增加任何控制装置，即可达到任意需要的出水流量，又由于采用模式化的设计，可根据需要随时增减，十分实用和简单。

4　关于软水器配套树脂罐、盐箱的材质问题

　　由于离子交换树脂最怕铁离子的污染，直接与铁质材料接触，会导致树脂交换能力丧失(俗称铁中毒)而很难以普通食盐再生恢复，作为软化器所用的罐体、盐箱常采用玻璃钢、碳钢防腐，也有采用不锈钢材质的。实践证明：玻璃钢罐体最适合树脂罐的要求。玻璃钢罐体防腐性能优越、美观、轻便、易运输、安装，国外的软水器罐体早已普遍应用玻璃钢材质。自动软水器引进国内之初，配用的罐体大多是国外进口的玻璃钢罐，而近年来国内玻璃钢罐体的制造水平已有很大提高，现已可满足作为树脂罐应用的各项指标，成本也在逐步降低。至于盐箱的材质，因进口自动软水器系统所需配用的盐箱，均是开口的常压容器，其容积也都不大(一般小于φ1200)，故采用塑料材质的盐箱，就可达到贮盐化盐的功能与强度要求，并且塑料耐腐性能好、成本低，是制造盐箱的理想选材。
　　有些用户认为不锈钢美观防腐，要求选不锈钢材质。其实不锈钢的防腐只是相对的，而对于长期接触盐液和离子交换树脂而言，仍存在腐蚀和污染树脂的问题，特别是304不锈钢，耐盐腐蚀性能很差，是不能用于树脂罐及盐箱选材的。
　　综上所述，进口自动软水器的选择，除了要考察对比进口控制阀的性能以外，还要考虑其工艺系统的配置是否合理，再生工艺、工作流速、额定流量、盐耗水平、直到罐体材质都应加以考察，是否能真正达到其介绍的性能，并加以对比，选择设计、质量比较先进可靠的品牌和型号。■