软化水设备的工作基于钠离子交换原理,主要包括两个过程:软化运行和再生恢复。1. 软化运行(制水过程)
原水从控制阀顶部进入,流经树脂层。树脂上的钠离子(Na⁺)与水中的钙离子(Ca²⁺)、镁离子(Mg²⁺)发生交换反应。
化学反应式:
2RNa + Ca²⁺/Mg²⁺ → R₂(Ca/Mg) + 2Na⁺
(R代表树脂基团)
反应后,水中的钙镁离子被吸附在树脂上,而树脂释放出钠离子。从树脂罐底部流出的就是去除了硬度的软化水。
2. 再生恢复(反洗、吸盐、慢洗、正洗、注水过程)
当树脂吸附的硬度离子达到饱和,交换能力下降时,设备会自动启动再生程序,通常包括以下步骤:
反洗:水流自下而上冲洗树脂层,松动压实的树脂,并冲掉表面积累的悬浮物。
吸盐与慢洗:从盐箱中吸入饱和盐水(高浓度NaCl溶液),缓慢流过树脂层。高浓度的钠离子将树脂上吸附的钙镁离子置换下来,随废水排出,使树脂恢复为钠型。
再生反应式:
R₂(Ca/Mg) + 2NaCl → 2RNa + CaCl₂/MgCl₂
正洗:用原水自上而下冲洗树脂,将残留的再生废水和置换出的钙镁离子彻底冲洗干净。
注水:向盐箱中注入下一次再生所需的水量。
再生完成后,设备自动回归到软化运行状态,开始下一个工作周期。