一、概況
因生產(chǎn)工藝需要，需配15T/H全自動(dòng)軟化水系統(tǒng)一套，出水水質(zhì)硬度≤30mg/L。我公司根據(jù)用戶要求，參考當(dāng)?shù)厮|(zhì)條件，設(shè)計(jì)一套15T/H全自動(dòng)軟化水系統(tǒng)，供用戶參考。
二、制水、再生工藝流程圖
1、制水工藝圖
原水 全自動(dòng)軟水器 流量計(jì) 軟水箱
2、軟化水再生工藝圖
鹽 箱 鹽 閥 控制閥 樹脂罐
三、工藝流程說明
整個(gè)系統(tǒng)為全自動(dòng)運(yùn)行，原水經(jīng)提升泵抽到由系統(tǒng)7控制閥控制的自動(dòng)軟化水系統(tǒng)。原水經(jīng)控制閥流經(jīng)裝有離子交換樹脂的玻璃鋼罐，樹脂中所含的可交換離子Na+，與水中陽離子（Ca2+ 、Mg2+）進(jìn)行離子交換，使軟水器出水硬度≤30mg/L，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到設(shè)定流量后，控制閥會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)再生。
自動(dòng)軟化水系統(tǒng)再生時(shí)間約需2小時(shí)，再生過程是由控制閥通過設(shè)定的程序自動(dòng)完成的，主要有以下幾個(gè)過程：
① 反洗：水通過控制閥經(jīng)升降管向下通過底部下布水器向上對(duì)樹脂進(jìn)行反沖，使樹脂層松動(dòng)，同時(shí)清除樹脂層表面的積累懸浮物。
② 吸鹽再生：飽和鹽溶液通過控制閥內(nèi)的注水器，經(jīng)稀釋成10%濃度后注入樹脂罐，鹽液向下順流經(jīng)過失效樹脂層，將樹脂還原再生，使其恢復(fù)原有交換能力。
③ 置換：再生液進(jìn)完后，樹脂罐中尚有部分未參與再生鹽液，為了充分利用這部分鹽液，用清水進(jìn)行置換。
④ 正洗：目的是清除樹脂層中殘留的再生廢液，清洗至出水合格。
⑤ 鹽箱補(bǔ)水：向鹽箱注入溶解再生所需鹽耗量的水，再生結(jié)束后投入運(yùn)行，整個(gè)軟水系統(tǒng)運(yùn)行只需定期投加工業(yè)鹽，一般為每班一次。
四、全自動(dòng)軟水器計(jì)算書
1、設(shè)計(jì)參數(shù)
⑴產(chǎn)水水量 Q=15T/H
⑵原水總硬度 n=5mmol/L
⑶原水進(jìn)水壓力 0.3Mpa
⑷工作溫度 10℃
⑸選用樹脂 苯乙烯性陽樹脂
2、軟水器系統(tǒng)的計(jì)算
⑴樹脂罐直徑
取軟水器運(yùn)行流速 V=25m/h
樹脂罐直徑D =√4Q/πv =√ 4×15/3.14×25 =0.87m
樹脂罐直徑取D =900mm
樹脂罐運(yùn)行流速為 4Q/πD2=4×15√3.14×0.92 =23.5m/h
⑵樹脂裝載量
取樹脂罐運(yùn)行時(shí)間8小時(shí)，進(jìn)水硬度5mmol/L，最少樹脂裝載量Rmin=QTn=15×8×5=600L
樹脂層高Hc=Rmin/ 1/4πD2=600/0.64=937mm
選用樹指罐高度H=2000mm
樹脂反洗膨脹度Bh=50% 交換器折損度h=400mm
實(shí)際樹脂層高為HR=（H-h）/1.5=1200mm
實(shí)際樹脂裝載量：1200×0.64=768L
樹脂重量：768×0.80=614kg取620kg
實(shí)際運(yùn)行時(shí)間：620×1/（15×5）=8.27小時(shí)
⑶反洗流速計(jì)算
設(shè)反洗流速V=15m/h
反洗流量B9=15×0.64=9.6m3/h
查閱FLEK反洗流量孔板資料
選2″ DLFC 60712型流量孔板，反洗流量45gpm
實(shí)際反洗流速Vf=45×0.227/0.64=15.9m/h
⑷再生劑耗量
根據(jù)水質(zhì)條件及查閱樹脂資料選用120gNacl/L樹脂
⑸再生液濃度
全自動(dòng)軟水器進(jìn)鹽是通過射流器將鹽箱中的飽和鹽液吸入軟水器，同時(shí)稀釋濃鹽濃度使注入軟水器的鹽液濃度在8-12%之間。
⑹再生液流速計(jì)算
設(shè)單位樹脂再生液流量為 3m/h
交換器再生液流量 3×0.64÷0.227=8.4gpm
查FLECK射流器選型表，選射流器系統(tǒng)中7#射流器,
再生液流量8.3gpm
實(shí)際再生流速8.3×0.227/0.64=2.94m/h
⑺再生液耗量
（飽和鹽液濃度為26.3%，即1加侖水溶1.35g鹽）
鹽箱注水時(shí)間一般為10～20分鐘左右，取20分鐘。
鹽箱注水孔板流量為Sw/20=40/20=2.0gpm
查FLECK注水孔板資料
選1700 1/2″ 60361型BLFC，注水孔板流量為4.0gpm
則實(shí)際注水時(shí)間為T2=40/20=20分鐘
實(shí)際注水量Q鹽=20×4=80gallon
實(shí)際再生耗量鹽量 Q鹽×1.35=80×1.35=108kg
⑻再生吸鹽設(shè)置時(shí)間確定
根據(jù)1700系統(tǒng)7#射流器的特點(diǎn)射流器，吸鹽量為射流器總流量的38%。
射流器的吸鹽量為8.3×0.38=3.2gpm
吸鹽時(shí)間=飽和鹽液量/單位吸上鹽液量
=（鹽箱補(bǔ)水量+鹽耗量度）/（單位吸上鹽液×1.14）
=（108÷0.263）/（3.2÷0.227）=22分鐘
置換時(shí)間=置換水量/單位慢洗流量
根據(jù)規(guī)范：置換水量=樹脂裝載量=825L=218加侖
置換時(shí)間=218/5.15=42分鐘
總吸鹽置換時(shí)間=22＋42=64分鐘
⑼小結(jié)
軟水系統(tǒng)具體運(yùn)行參數(shù)如下
樹脂裝載量為 620kg
樹脂罐尺寸 900×2200mm
鹽箱尺寸 760×1150mm
出水硬度 ≤0.3mmol/L
運(yùn)行流速 23.5m/h
運(yùn)行時(shí)間 8.8小時(shí)
反沖洗流速 15.9m/h
反沖洗時(shí)間 16分鐘
再生流速 2.9m/h
再生液濃度 8%—12%
再生一次耗鹽量 108kg
每班一次投加鹽量 350kg左右
吸鹽置換時(shí)間 64分鐘
正洗流速 15.4m/h
正洗時(shí)間 10分鐘
鹽箱注水時(shí)間 20分鐘
周期運(yùn)行時(shí)間約 10.6小時(shí)
