軟化水設(shè)備，即降低水硬度的設(shè)備，主要除祛水中的鈣、鎂離子，通俗的說(shuō)就是降低水的硬度的設(shè)備，起作用主要有去除水中的鈣鎂離子、活化水質(zhì)，殺菌滅藻，防垢除垢。軟化水設(shè)備在軟化水的過(guò)程中，不能降低水中的總含鹽量。在熱水鍋爐系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、工業(yè)冷卻系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)以及其他用水設(shè)備系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。
軟化水處理的作用
1、軟化水設(shè)備的使用節(jié)約了大量浪費(fèi)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)備提高熱效率降低出力
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，因供氣不足自動(dòng)作業(yè)線不能開(kāi)車。
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，非常難以清除，特別是由于水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐，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)用減少危及安全
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。

水在精制處理之前，預(yù)行的初步處理，以便在水的精處理時(shí)取得良好效果，提高水質(zhì)。目前我們常說(shuō)的反滲透設(shè)備的預(yù)處理過(guò)濾器有不銹鋼過(guò)濾器、玻璃鋼過(guò)濾器和碳鋼內(nèi)襯膠過(guò)濾器三種。預(yù)處理過(guò)濾分為多介質(zhì)過(guò)濾、除鐵錳裝置、活性碳過(guò)濾和軟化過(guò)濾三部分，可采用多路閥來(lái)自動(dòng)控制器按照所設(shè)定的時(shí)間對(duì)過(guò)濾罐內(nèi)的濾料進(jìn)行反沖洗和正沖洗;或者選用手動(dòng)操作控制。
由于自然界的水都有大量的雜質(zhì)，如泥沙、粘土、有機(jī)物、微生物、機(jī)械雜質(zhì)等，這些雜質(zhì)的存在，嚴(yán)重影響精制水的水質(zhì)與處理效果，因此必須在精處理之前將一些雜質(zhì)降低或除去，這就需要預(yù)處理。
1、多介質(zhì)過(guò)濾器
多介質(zhì)過(guò)濾器主要用于去除水中的懸浮物、泥沙及顆粒性雜質(zhì)。
主要填料有：石英砂、無(wú)煙煤、纖維球等。
2、除鐵過(guò)濾器
RO的進(jìn)水鐵離子要求：Fe2+≤0.1mg/L，有時(shí)為節(jié)省成本也可放寬至≤1mg/L以下。
其主要填料為：錳砂。
除鐵原理：利用氧化方法將水中低價(jià)鐵離子和低價(jià)錳離子氧化成高價(jià)鐵離子和高價(jià)錳
3、活性碳過(guò)濾器
活性碳過(guò)濾器內(nèi)裝粒狀凈水型活性碳，主要去除水中的大分子有機(jī)物、膠體、異味、余氯等雜質(zhì),其吸腐力強(qiáng),平均可去除90%以上。其中余氯是強(qiáng)氧化劑，對(duì)RO膜有氧化作用，必須限制在≤0.1mg/L。
活性炭有圓條狀炭、不定型果殼炭和椰殼炭三種。
4、陽(yáng)離子樹(shù)脂軟化器
鈉離子交換軟化處理的原理：將原水通過(guò)鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹(shù)脂中的Na2+離子相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。
作用：防止反滲透膜表面結(jié)垢、提高反滲透工作壽命和處理效果有積極意義，因此在系統(tǒng)中配置軟化器，當(dāng)總硬度小于200mg/LCaCO3以下，則不需要軟化器。其控制方式選用自動(dòng)控制。

超純水設(shè)備在設(shè)計(jì)上采用成熟、可靠、的制水工藝，將雙級(jí)反滲透、EDI和混床除鹽相結(jié)合，保證經(jīng)過(guò)設(shè)備處理后的水質(zhì)電阻率得到18兆歐以上。超純水設(shè)備采用PLC觸摸屏控制，自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性能高，與同類設(shè)備相比，具有更高的性價(jià)比和可靠性。
二、超純水設(shè)備功用
(1)砂濾器，功用：初步去除水中泥沙、雜質(zhì)、懸浮物以及其它微粒等降低水的濁度。
(2)碳濾器，功用：利用碳的吸附原理吸附水中異色、異味、余氯等。
(3)軟水器，功用：置換水中鈣鎂離子，降低水的硬度。
(4)反滲透主機(jī)，功用：主要是通過(guò)反滲透過(guò)濾，達(dá)到生產(chǎn)純水之目的。
(5)EDI系統(tǒng)(EDI系統(tǒng)優(yōu)勢(shì))，功用：EDI系統(tǒng)又稱連續(xù)電除鹽技術(shù)，通過(guò)陽(yáng)陰離子膜對(duì)陽(yáng)陰離子的選擇透過(guò)作用以及離子交換樹(shù)脂對(duì)水中離子的交換作用，在電場(chǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達(dá)到水的深度凈化除鹽，并通過(guò)水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對(duì)裝填樹(shù)脂進(jìn)行連續(xù)再生。
(6)核能混床，功用：進(jìn)一步提升水質(zhì)，保證出水符合標(biāo)準(zhǔn)。
三、超純水設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)
(1)系統(tǒng)采用水處理技術(shù)雙級(jí)RO+EDI+混床模塊化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保水質(zhì)穩(wěn)定，長(zhǎng)效運(yùn)行。
(2)通過(guò)技術(shù)設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)短時(shí)停機(jī)及長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí)水質(zhì)保持穩(wěn)定。
(3)通過(guò)技術(shù)保證終端出水恒壓、水質(zhì)穩(wěn)定。
(4)通過(guò)完善的技術(shù)，限度的提高系統(tǒng)回收率，降低能耗和運(yùn)行成本。
(5)采用ESPA2壓膜，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗低。
(6)采用PH調(diào)節(jié)系統(tǒng)以確保水溫下降或原水PH值偏低時(shí)EDI出水水質(zhì)。
(7)配備的有化學(xué)清洗系統(tǒng)，可定期對(duì)反滲透進(jìn)行化學(xué)清洗，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
(8)配備濃水置換技術(shù)，防止膜系統(tǒng)受到微生物污染。
(9)EDI及后段出水采用超純水管道，限度的保證出水水質(zhì)。
(10)EDI水箱采用氮封裝置，以確保終端水質(zhì)穩(wěn)定及延長(zhǎng)核能混床壽命。
(11)采用PLC加觸摸屏控制系統(tǒng)，并采用進(jìn)口電氣原件，操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定。
(12)主題材料全部采用行業(yè)內(nèi)國(guó)際，保質(zhì)保量，并按配置設(shè)計(jì)。

目前市場(chǎng)上純凈水的供給主要以瓶裝和罐裝為主，雖然其具有便捷、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，但從造價(jià)成本方面來(lái)考慮，管網(wǎng)供水不失為一種更經(jīng)濟(jì)、方便的供水方式。由于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于純凈水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，現(xiàn)綜合筆者對(duì)多個(gè)純凈水工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，針對(duì)純凈水管路設(shè)計(jì)總結(jié)了幾點(diǎn)看法，敬請(qǐng)同行提出寶貴意見(jiàn)和建議，共同交流。
1　管網(wǎng)布置
為避免形成管路二次污染及“死水”現(xiàn)象，整個(gè)供水管網(wǎng)應(yīng)布置成同程式循環(huán)管路，圖1是筆者常采用的幾種布置方式。圖1(a)適用于高度<50 m、立管數(shù)較少的建筑物。
(b)適用于高度>50 m、立管數(shù)較多的高層建筑。
(c)適用于單幢小高層或高層建筑。前者的循環(huán)泵既可放在屋頂，也可放在地面設(shè)備間;后者的循環(huán)泵應(yīng)放在地面，而且管路中要考慮減壓?jiǎn)栴}。
(d)適用于多幢多層或小區(qū)建筑。
(e)適用于高、多層的群體建筑。
無(wú)論采用哪種管網(wǎng)形式，都必須進(jìn)行管網(wǎng)平差，否則仍然有可能存在回水不暢、“死水”的問(wèn)題。
3　供水方式
總的來(lái)說(shuō)，管道純凈水的主要供水設(shè)備有循環(huán)泵、變頻泵、電磁閥等，供水方式也不外乎以上設(shè)備的幾種組合。
循環(huán)泵可根據(jù)建筑物的規(guī)模及具體情況而設(shè)置，這種方式要求循環(huán)泵定時(shí)循環(huán)且應(yīng)避開(kāi)用水高峰以延長(zhǎng)水泵的使用壽命。泵啟停次數(shù)不宜過(guò)繁，不要超過(guò)6次/h，循環(huán)按給水的80%計(jì)。此供水方式的優(yōu)點(diǎn)是既可保證水量、水壓的要求，又可節(jié)能。缺點(diǎn)是：制水設(shè)備只能放在屋頂，對(duì)建筑的要求很高而且給安裝維修、管理帶來(lái)不便。
②變頻供水
a.變頻泵+循環(huán)泵+電磁閥聯(lián)合供水
如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)所示，白天電磁閥關(guān)閉，變頻泵根據(jù)用戶用水情況自動(dòng)變頻供水。夜間變頻泵停止工作，電磁閥打開(kāi)，循環(huán)泵工作。循環(huán)水量可按給水量的計(jì)，循環(huán)時(shí)間一般為2 h，這樣既可保證白天水量的供應(yīng)又可節(jié)約電能，缺點(diǎn)是使用了變頻設(shè)備造價(jià)較高。
b.變頻泵供水
如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的電磁閥去掉，這樣供水系統(tǒng)中有兩臺(tái)變頻泵(一用一備)，互為備用?？刂谱冾l泵的小為總用水量的40%為循環(huán)(A)，當(dāng)無(wú)用戶用水時(shí)，變頻泵的循環(huán)為A;當(dāng)用戶用水量A時(shí)，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變，變頻泵隨用戶水量的變化進(jìn)行變頻供水，此時(shí)回水管中循環(huán)回水為零。如果把變頻泵的小設(shè)定得很小的話，管路中循環(huán)流速就很小，效率低，節(jié)能不顯著;而若把變頻泵的小設(shè)定得>總用水量的40%，流速就會(huì)很大，水質(zhì)不能保證，因此把變頻泵的小控制在總用水量的40%為宜。與方法a相比，在用水量
c.變頻泵+循環(huán)泵供水
如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的電磁閥去掉，制水量定為用水量的1.5倍，不論有無(wú)用戶用水，循環(huán)回水都按制水量的1/3倍循環(huán)，變頻泵則根據(jù)用戶用水量的變化進(jìn)行變頻供水。與方法b相比，循環(huán)管路保持常循環(huán)狀態(tài)，但制水設(shè)備增加，投資，占地較大，耗電多。
4　供水管材
幾種常用的純凈水管材如下：
①不銹鋼管。優(yōu)點(diǎn)：抗高壓能力強(qiáng)、抗腐蝕、抗銹能力強(qiáng);缺點(diǎn)：造價(jià)高。
②硬聚氯乙烯管(UPVC)。優(yōu)點(diǎn)：抗銹、內(nèi)壁光滑、水力條件好、易于粘合、價(jià)廉;缺點(diǎn)：粘接接口易老化、承高壓能力較差。
③交聯(lián)聚乙烯管(PEX)。優(yōu)點(diǎn)：耐溫性好、耐壓，耐穩(wěn)定性和持久性好;缺點(diǎn)：只能用金屬連接件、價(jià)高。
④鋁塑復(fù)合管(PE—Al—PE，PEX—Al—PEX)。優(yōu)點(diǎn)：保留了聚乙烯管和鋁管的優(yōu)點(diǎn)，又避免了各自缺點(diǎn)，易彎曲、耐高壓、線性膨脹系數(shù)小;缺點(diǎn)：整體壁厚不均，影響管件連接質(zhì)量，采用銅接頭，價(jià)格較貴。
⑤聚丙烯管。優(yōu)點(diǎn)：耐溫、耐寒、耐高壓，價(jià)廉;缺點(diǎn)：易龜裂，同等壓力溫度小，管壁厚。
綜上可看出，各種管材各有優(yōu)缺點(diǎn)，用戶應(yīng)從實(shí)際出發(fā)合理選用，但必須保證所選管材不會(huì)給純凈水帶來(lái)管道的二次污染。從筆者做過(guò)的多個(gè)管道純凈水的管路設(shè)計(jì)來(lái)看，大部分運(yùn)行良好，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的給、回水不暢，“死水”等問(wèn)題。
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