軟化水設備設計基礎
一．設計依據：
（1) 客戶需求：
a.出水硬度≤0.6mmol/l
b.產水量：* m3/h。
c.原水為深井水。
d.流量管路：DN80-100
（2） 原水水質分析資料
客戶用水要求在原水質基礎上進行軟化處理
（3）《水處理設備製造條件》JB2932-86
（4）為減少進水阻力，設計每小時流量 m/小時
二．設計原則
1） 設計系統本著操作方便，結構合理自動化性程度高，節約能源
2） 執行國家政策，符合國家有關法律、法規、標準、規範以及北京市地方法規，充分體現甲方對該項目的具體要求和充分利用現有場地對項目的具體要求。
3） 充分利用現有場地及原有設施，優化平面布置，力求布置簡潔美觀，既與現有設備發展相協調，又能最大程度地發揮工程效益。
4） 合本工程實際情況，採用適合我國國情的自動化儀表、設備，提高自動化管理水平和供電安全程度。
5） 助於有關的水處理設備對深井水及市政供水進行處理，使處理後的水質指針符合染整專項要求。
6） 設計要求：原水給水量≥50m3/h；水壓2.5kg/cm2
原水質:2mmol/l甲方未提供水質化驗報告;
電源：AC220V/50HZ；
7）出水水質：符合 GB1576-2001《工業鍋爐水質》
三.系統工藝流程
四．流程原理說明本系統為產水25m3/h軟化水系統是以深井水作為原水，軟水過濾器吸附水中的鈣鎂離子,從而達到軟化水之標準。
1自來水管網系統（原有）
為後序設備提供水源和足夠的工作壓力。
2、軟水過濾器
1:本系統配置一臺直徑1200mm高2300mm軟化樹脂過濾器，內裝專用軟化樹脂,過濾器內濾層高度800mm，用於吸附軟化進水中的鈣鎂硬度離子。原水從軟水器進水由上方進入而由下方出水，經過軟化陽離子之置換作用，去除鈣鎂離子，而Na+自樹脂中釋放出來，當產水硬度增加時，表示樹脂已飽和，須進行再生。一般而言，離子樹脂塔採用累計採水量或採水時間作為再生設定。
再生時，以逆洗步驟去除樹脂床之微粒及攪動樹脂，使再生死角部分之樹脂能進行再生，以8-10NaCl溶液，由上而下注入槽體，Na+即置換出樹脂中之鈣、鎂離子，置換出鈣、鎂離子之廢液則排出至再生廢水排水管，再以水由上至下，執行押出；稀釋廢液則排出至再生廢水排水管，再以過濾水由上而下執行水洗動作，以洗去殘餘鹽液，最後進入產水。將原子通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成份Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：
2RNa+Ca2+ R2Ca+2Na+
2RNa+Mg2+ R2Mg+2Na+
即通過鈉離子交換器後，水中的Ca2+、Mg2+被置換成Na+。水經過一級Na+交換後，殘餘硬度一般小於1.5×10-2mmol/L。
當鈉離子交換樹脂失效之後，為恢復其交換能力，就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣的食鹽溶液（可因地制宜，就地取材，亦可用海水或NaNO3廢液等），再生過程的反應如下：
R2Ca+2NaCl 2RNa+CaCl2
R2Mg+2NaCl 2RNa+MgCl2
經上述處理，樹脂即可恢復原來的交換性能。
當產水硬度增加時,表示樹脂已飽和,須進行再生.一般而言,離子樹脂塔採用累計採水量作為再生設定.
此系統採用全自動多路閥控制，可以對飽和後的樹脂進行再生，完成反洗、正洗、吸鹽、慢洗、快洗等過程.
2:本系統配備有一臺陽離子交換器，系統設計為每臺出力25m/小時，正常情況下一臺運行，合計產水量為25m/每小時。再生時間設定為夜間再生，滿足用戶的需要。
3:再生裝置，本系統採用國際最先進的全自動多路閥控制系統，使整機設備實現了再生與運行自動切換提高了設備的運行效率。再生系統為設備提供了強制再生系統，在必要的時候對設備進行強制再生。
4:無負壓裝置(甲方提供):為用戶管網提供恆定的供水壓力，滿足用戶供水的需要。
五.設備系統規範
1、軟化水置換器 （1套）
尺 寸: φ1200mm×H2300mm
材 質：玻璃鋼
排 面 管：採用焊接鍍鋅管件，閥門為鑄鋼閥門。
濾 料：陽離子樹脂（中外合資軟化水專用樹脂）
用量為1500升
設備流量為: 25立方每小時
控制 方式:全自動多路閥
散 水 管：採分水板：散水橫排管
附 件：入孔、窗口、吊環件、壓力計、溢氣關及支撐腳座
含1000LPE鹽箱及鹽閥壹套
7．電控系統：採用正泰系列
8、閥門、管道、壓力表、用水點
9、全自動軟水器（軟化水設備）技術指標
電 源：220V/50Hz
功 率：10-35W
產水量（單機）：0-50m3/h
工作壓力：0.2-0.5MPa
工作溫度：2-45℃
進水硬度：≤8mmol/L
出水硬度：≤0.03mmol/L
操作程序：自動程序控制
閥體材質：高強度塑料或無鉛銅合金
罐體材質：玻璃鋼
控制方式：時間型和流量型或無電源水力驅動型
布置形式：單閥單罐
再生方式：順流/逆流再生
接口形式：管螺紋/鑄鐵法蘭
離子樹脂：強酸性陽離子交換樹脂
再生水耗：≤2%×產水量
鹽 耗：≤160g/l
六．電氣及儀控設備製造施工規範
6-1.控制盤
1.儀表單獨電力迴路開關
2.含有TRANSMITTER之儀表設置信號傳輸突波保護器。
3.集合式狀態指示燈，依盤面圖配置旋鈕開關及按鈕開關。
4.接/配線：合乎電工法規施工，電線電纜為國內一級廠制。
5.所有泵跳脫信號提供至端子臺供連接。
6-2.線槽/架施工工程：
1.熱浸鍍鋅鐵皮或鋁製電纜固定架，依現場之配線布置圖施工。
2.硬質PVC管（南亞E管）或EMT線管
3.高架線槽/管，其高度一律高於水管
6-3.配線
1.線材為國內產制一級電力電纜。
2.遠方偵測器傳送低電位信號使用儀用信號隔離電線。
3.各電纜拉與完成後,其絕緣值為100MEG-OHM以上。
6-4.接地：包括所有電氣設備外殼和非帶電金屬導管箱/盤之設備接地。
七．配管施工規範
7-1.管材：
水管線為UPVC材質
7-2 .管架：
依現場配置適當距離配置，管之固定採用U型螺栓或P型管束固定之。
7-3.配管原則：
依管示圖施工，採水平垂直對稱等原則，因應現場之施工情況得變通之。
7-4.管路試壓
1.設計之操作壓力之1.2倍，並持續1小時以上。
2.桶槽為滿桶持壓24小時
八．業主提供項目及接口
8-1.一般專項：
1.所有設施須足以承載其運轉重量之Fundation.
8-2.電力：至少須兩相三芯電源50HZ，220VAC動力備載容量
電 源 箱：電源NFB 50 A 3PX1組，並提供電源配線及接地至箱內一次側。
8-3接地：提供接地：動力接地與儀表接地需獨立配置。
8-4水源：指示進水水源位置
8-5.臨時電源：施工機具所須之臨時電源