基本介紹
- 中文名：軟化水
- 外文名：Softened
- 工作原理：樹脂吸附水中鈣、鎂離子
- 適用領域：浴室、廚房、洗衣、暖氣、鍋爐等
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工作原理
水的硬度主要由其中的陽離子：鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構成。 當含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時，水中的鈣、鎂離子被樹脂吸附，同時釋放出鈉離子，這樣交換器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水,當樹脂吸附鈣、鎂離子達到一定的飽和度後，出水的硬度增大，此時軟水器會按照預定的程式自動進行失效樹脂的再生工作，利用較高濃度的氯化鈉溶液(鹽水)通過樹脂，使失效的樹脂重新恢復至鈉型樹脂。
軟化水的作用
軟化水的適用領域:浴室、廚房、洗衣、暖氣、鍋爐、中央空調設備供水等廣大領域。
軟水有如下的作用:
（3）延長豆腐保質期，豆漿更香濃，豆芽不需生長素，長勢粗壯。洗菜，清除農藥成分，延長蔬菜保鮮期。煮飯，縮短時間，米粒鬆軟光潤、麵食不易膨脹。烹調，保持蔬菜的天然口感和營養成分。
（4）有效抑制真菌，促進外傷癒合，減少便秘、腸胃類及結石類疾病的發病幾率。發生皮外傷、凍傷、燒傷之類意外時，先用軟水洗淨患處後，並以軟水浸濕脫脂棉、紗布、毛巾等，輕擦患部，可快速癒合傷口，並且使燒傷引起的浮腫馬上消失，這是由於軟水具有促進細胞組織再生的作用。可以有效抑制真菌促進細胞組織的再生。發生皮外傷、凍傷、燒傷之類意外時，用軟水洗淨可快速癒合傷口。
（5）洗衣，預防靜電、脫色、變型，清洗餐具，潔淨無水漬，提高器皿光澤度。清洗廚房浴室，強勁去污、除異味。具有較強的去污力。軟水洗滌衣物纖維，不會發硬，發脆，節約洗滌用品。
（6）軟水從根本上消除了水鹼，使設備安全運行，節省經費支出，減少水設備及水管道維修費60%以上，減少熱水燃料費30%以上，減少洗滌劑購置費50%以上。
相關概念
原水
是指未經過處理的水。從廣義來說，對於進入水處理工序前的水也稱為該水處理工序的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱為原水。(自來水\河水\地下水）
硬水
是指水中所溶的礦物質成分多，尤其是鈣和鎂。硬水並不對健康造成直接危害，但是會給生活帶來好多麻煩，比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。
(工業上採用截然不同的標準，工業上一般只有硬度<1的水稱作軟水，1-10之間都經常籠統地稱為硬水，硬度>10的水也多稱為高硬水)
有些鈣、鎂離子含量很高的水卻不見有水垢生成，這是因為這些鈣、鎂離子以氯化鹽形式存在，它們是可溶的，所以在加熱時並不能沉澱出來。
水的硬度對日常生活影響是很大的。如水的硬度大時洗衣服不起泡；旅居異地因飲水的硬度不適應可出現水土不服的症狀；壺內結水垢會使壺的導熱性下降；工業鍋爐的水垢可引起爆炸事故。所以，生活和工業用水均應適當控制水的硬度。常喝軟水（純淨水）容易得心腦血管疾病，常喝硬水（礦泉水）容易得腎結石。
區分軟水與硬水
一般我們日常生活中經常提到的“軟水”和“硬水”，就是指水中碳酸鎂和碳酸鈣的含量，以“毫克碳酸鎂/公斤水”或者“ppm”來表示，這就稱之為水的硬度。
水質的硬度過於高，喝起來口感不好，水中也容易產生白色沉澱物狀的水垢;水垢附在加熱容器或者是加熱器上面，日積月累就會延長容器加熱的時間，也會加大能源的耗損。如果水垢進入人體，對人體的健康也會有影響，因為水垢是無法被吸收的。
那么水的硬度應該是多少才合適呢?並沒有正式由政府機關或學會提出的建議值，我國的檢驗標準為1000ppm以下。
人們一般將水質的硬度分為四個等級
1.軟水:0-60ppm
2.稍硬水：60-120ppm
3.硬水：120-180ppm
4.極硬水：181ppm以上
面對污染日趨嚴重的工業社會，水的問題已經不單單是“硬度”或者是總溶解固體量的多與少;我們已知的水中污染物質有：有機物、微生物、細菌、氯等等。市場上已經有了很多種過濾器，這些過濾器可以幫助大家講水中的污染物去除掉，但是，由於處理水質的方法不同，去除的能力也是不同的。
已知的處理飲用水的處理方法有：活性炭過濾法、臭氧殺菌法、離子交換法、逆滲透法、蒸餾法、煮沸法等。不過，這些方法也只是起到單純的殺菌的作用，有的可以去除懸浮物、微生物和細菌。有的可以出去有機物、惡臭、三氯化鉀。其中，比較先進、實用的水處理技術就是RO逆滲透水處理技術。RO逆滲透水處理技術也可以直接接入辦公室、家庭、學校。
優質的淨化水質的方法可以改善生活品質，促進健康;而去除水中對健康有影響的污染物質，以及軟化水的硬度就是是淨化水質的目標。
軟水是只含有少量的可溶性鎂鹽和鈣鹽的天然水，也可以說經軟化處理過的硬水。天然的軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水等。經軟化處理過的硬水鎂鹽和鈣鹽的含量下降到1.0~50毫克/升的軟化水。煮沸雖然可以講硬水暫時變為軟水，但是面對工業上大量的用水需求，這種方法既不經濟也不現實。那么對於工業用水就可以採用：
① 離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水，但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應，使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重複使用，故此法是既經濟又先進的軟水法。
② 石灰-蘇打法
先測定水的硬度，然後加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉，硬水中的鈣、鎂離子便沉澱析出：
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
③磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水，可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑，它與鈣、鎂離子形成絡合物，在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出，從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。
軟化原理
樹脂分離軟水技術是通過水的鈉離子交換軟化法，就是原水通過鈉離子交換劑時，水中的Ca2+、mg2+被交換劑中的Na+所代替，使易結垢的鈣鎂化合物轉變為不形成水垢的易溶性鈉化合物而使水得到軟化。全自動鈉離子交換器主要是由多路控制閥、控制器、樹脂罐(內有布水器)、鹽箱組成，多路控制閥在同一閥體內多個通路的閥門，控制器根據設定的程式向多路閥發生指令，多路閥自動完成多個閥門的開關。從而實現運行，反洗、再生、置換、正洗的程式，無需設定鹽液液泵。設備簡單，可廣泛套用於工業和民用軟化用的製備，如蒸汽鍋爐給水、供熱空調、水池等用水系統。納米晶技術，即TemplateAsistedCrystallization（模組輔助結晶），利用納米晶產生的高能量，把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。
工作程式
1、 供水：未處理的水通過樹脂層，發生交換反應，產生軟水。
2、 反洗：水從樹脂層下部進入，鬆動樹脂，去除細碎雜物。
3、 進鹽水再生：利用較高濃度的鹽水（Nacl）流過樹脂，將失效樹脂重新還原為鈉型可用樹脂。
4、 沖洗：按照供水時的流程使水通過樹脂沖洗掉多餘的鹽液和再生交換下來的鈣、鎂離子。
5、 注水：向鹽箱內注水，溶解食鹽，以備下次再生所用。
2、 反洗：水從樹脂層下部進入，鬆動樹脂，去除細碎雜物。
3、 進鹽水再生：利用較高濃度的鹽水（Nacl）流過樹脂，將失效樹脂重新還原為鈉型可用樹脂。
4、 沖洗：按照供水時的流程使水通過樹脂沖洗掉多餘的鹽液和再生交換下來的鈣、鎂離子。
5、 注水：向鹽箱內注水，溶解食鹽，以備下次再生所用。
軟化水過程
鈣的去除：
CaCO3+2Na-R=Ca-R+Na2CO3
Ca(HCO3)2+2Na-R=Ca-R+2NaHCO3
鎂的去除：
MgCO3+2Na-R=Mg-R+Na2CO3
Mg(HCO3)2+2Na-R=Mg-R+2NaHCO3
軟化水樹脂
強酸性變色陽離子交換樹脂，主要用於硬水軟化、純水製備、家用飲水機、淨水器等。使用中可以通過樹脂顏色變化直觀的觀察樹脂的運行情況。該產品為綠色球狀顆粒，失效後變為紫色球狀顆粒，可反覆再生使用。
理化性能指標
指標名稱指標
外觀綠色球狀顆粒
出廠型式鈉型
含水量 %43.00-48.00
質量全交換容量 mmol/g≥4.40
體積全交換容量 mmol/ml≥1.90
濕視密度 g/ml0.78-0.88
濕真密度 g/ml1.250-1.290
範圍粒度 %(0.315mm-1.250mm)≥95.0
下限粒度 %(<0.315mm)≤1.0
有效粒徑 mm0.400-0.700
均一係數≤1.60
磨後圓球率 %≥90.00
特性
樹脂母體結構 苯乙烯/二乙烯苯共聚合體
官能基 -SO3-
物理形態 不溶性﹐琥珀色顆粒
出貨時之離子型態 鈉離子型
總交換容量 ³2.0克當量/公升(鈉型)
比重 1.26到1.30(鈉型)
含濕比率 43到47%(鈉型)
包裝密度 850克/公升(鈉型)
顆粒大小
均勻係數 £1.2
顆粒平均直徑 650±50um
細微顆粒含量 <0.300mm: 0.1%max
粗顆粒含量 >0.850mm: 10%max
最大可逆膨脹率 鈉型轉換成氫型時:10%
強酸性變色陽離子交換樹脂
軟化水