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摘要：无顶压逆流再生软水器是目前广泛采用的一种软化水制备设备。它具有出水水质好，再生比耗低，排除废液浓度低，便于环境保护等显著优点。无顶压逆流再生软水器运行的效果与其再生操作的水平息息相关。以此有必要对软水器的再生操作的相关措施进行探讨。
关键词：无顶压逆流；再生软水器
中图分类号：TK223.5文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）16-0176-02
无顶压逆流再生软水器是目前广泛采用的一种软化水制备设备。它具有出水水质好，再生比耗低，排除废液浓度低，便于环境保护等优点。无顶压逆流再生软水器运行的效果与其再生操作的水平息息相关。因此，有必要对软水器的再生操作的相关措施进行探讨。软水器再生设备结构如图1所示。由人工定期向溶盐池补入再生用工业用盐，同时通过溶盐池上的淡水阀门补入淡水。工业盐与淡水在溶盐池内混合大约6～12 h后，形成25%左右的饱和浓盐水。通过溶盐池内的麻布片和石英砂过滤掉浓盐水中的泥沙等杂质。洁净的浓盐水通过连通阀放入盐水池。向盐水池中的浓盐水掺入固定倍数的淡水形成6%左右浓度的再生盐水。软水器再生时，通过盐水泵将再生盐水打入软水器树脂层，再生回复树脂的交换能力。
以我公司承建了广西某冶金企业一套全厂软化水处理站为例，探讨一下无顶压逆流再生软水器再生操作的若干措施及相关参数的确定。
本例中，软水器的直径为φ2.0 m，盐水池截面积10 m2，再生盐水线速度1.5～2.0 m/h。
1盐水池液面每五分钟下降的高度的确定
第一步，先分别计算线速度1.5 m/h和2.0 m/h的再生盐水流量。
①线速度1.5 m/h 的流量：软水器截面积＝πD2/4 =3.14 m2，流量（1.5 m/h）= 软水器截面积×线速度（1.5 m/h）= 3.14×1.5=4.71 m3/h。
②线速度2.0 m/h的流量：流量（2.0 m/h）=软水器截面积×线速度2.0=3.14×2.0=6.28 m3/h，即再生操作时再生盐水流量应控制在4.71～6.28 m3/h之间。
第二步，求盐水池液面每5 min下降的高度。
①盐水线速度1.5 m/h时，盐水池液面每5 min下降的高度：下降高度（1.5 m/h）=（流量（1.5 m/h）/盐水池截面积）×（5/60）= 0.03 925 m≈3.9 cm。
②盐水线速度2.0 m/h时，盐水池液面每5 min下降的高度：下降高度（2.05 m/h）=（流量（2.05 m/h）/盐水池截面积）*（5/60）= 0.0523 m≈5.2 cm。
经过两步计算可知盐水池液面每5 min下降的高度应在3.9～5.2 cm之间，那么在再生操作时，每5 min钟测量一次盐水池液面下降高度并及时调整盐水阀的开度，把盐水池液面下降高度控制在3.9～5.2 cm之间，就能保证钠离子软水器内的盐水线速度在1.5～2.0 m/h之间。
盐水阀的开度调整好以后，为了方便以后的操作，可以在盐水阀的手轮上做一标记，比如系上一根线绳，这样在下次上盐时，直接把阀门开到标记位置附近，再进行微调就容易了。调整阀门开度的时候，最好是单方向运动，即只朝开的方向转动，不要来回转动，以免出现空轮造成误差。当需要把阀门关小时，最好是先全关，再逐渐开到需要的位置。
2盐水池静压强对线速度的影响
盐水阀的开度调整好以后，随着盐水池液面的下降，盐水泵入口（盐水池出口）的静压强也会逐渐下降，造成盐水泵出口压头下降，这一变化会导致软水器内盐水线速度的变化。一般说来， DN65的钢管在0.4 MPa压强差的作用下，每小时的极限水流量可达27 m3/h，而以上计算的盐水最大流量和最小流量分别为4.71 m3/h和6.28 m3/h，可调节的流量范围只有1.57 m3/h，仅占极限水流量的5.8%左右，所以，盐水泵出口压头的微小变化就可能造成软水器内盐水线速度的超值。
为了消除盐水池静压强对盐水泵出口压头的影响，系统设计了一套保持盐水泵入口压强恒定装置如图2所示。制作一个浮漂，用尼龙绳将一根软管的一端吊挂在浮漂的下方，软管的另一端固结 在盐水池出口处（注意软管与盐水池出口的接口处不能泄露，软管最好选用内置钢丝螺旋支架的塑料管以防抽瘪。安装软管时，注意不要因为安装了软管及其管件而使盐水泵入口管径变得太小和造成太大的管路阻力，注意不要有浮漂的零部件被盐水泵吸入）。由于软管的上端（盐水泵入口）在浮漂的作用下能保持与盐水液面的距离不变，从而消除了盐水池静压强对软水器内盐水线速度的影响。
加装浮漂的方法消除了盐水池静压强对软水器内盐水线速度的影响，进一步的追求应该是操作的精细化。通过对盐水阀操作的观察可知，盐水阀丝杠的磨损以及肉眼对手轮标记位置判断上的误差会影响盐水阀的开度，造成盐水阀开度的不恒定。
配合浮漂的使用，安装两道盐水阀可以保持盐水阀开度的恒定。在两道盐水阀中选择一道（一般选第二道）作为调节阀，另一道作为控制阀。第一次再生操作时，一道阀全开，用二道阀调节盐水池液面下降速度。再生结束时，二道阀不动，全关一道阀。在以后的再生操作中，只需全开或全关一道阀控制盐水的进入和停止，不用再调节二道阀就能轻易获得合理的盐水线速度。
3盐水浓度的调节
钠离子软水器采用盐溶液作为再生液进行再生，再生前要测定盐溶液的浓度。盐溶液的质量分数一般取4%～7%，测得的质量分数在这个范围之外就要调节。
首先讨论溶液的稀释，稀释溶液的加水量可以通过计算求得，举例如下：
某次再生操作前测得溶液密度为1 058 kg/m3，根据盐溶液密度—浓度对照表查得溶液浓度为8%，已知盐水池截面积10 m2，盐溶液深0.7 m，求加多少溶剂（淡水）可以得到浓度为6%的盐溶液。
第一步，根据密度和体积求出溶液质量。溶液质量=溶液体积×溶液密度=10×0.7×1 058=7 406 kg。
第二步，根据溶液质量和溶液浓度计算出溶质质量和溶剂质量。溶质质量=溶剂质量×溶液浓度=7 406×8%=592.48 kg；溶剂质量=溶液质量-溶质质量=7 406-592.48=6 813.52 kg。
第三步，根据目标溶液浓度计算目标溶剂质量。由于质量分数＝溶质质量/（溶质质量＋溶剂质量）*100%，将目标条件（浓度6%，溶质质量592.48 kg）代入公式，则目标溶剂质量＝9 282.2 kg。
第四步，求加水（溶剂）量。加水量=目标溶剂质量-目前溶剂质量=9 282.2-6 813.52 =2 468.7 kg。至此，经过计算得到了稀释溶液需要加入的淡水量，但是为了便于操作，还要将加水量折算成体积，从而求出加水后盐水池的液面上升了多少。
第五步，根据加水量和盐水池截面积求出盐水池液面上升高度，淡水的密度按1 000 kg/m3计算。液面上升高度＝加水体积／盐水池截面积＝（加水量／淡水密度）／盐水池截面积＝（2 468.7 /1 000）/10＝24.7 cm。即向盐水池加水使液面上升24.7 cm，就可以将浓为8%的盐水稀释为6%的盐水。
接下来探讨溶液（盐水）的浓化。溶液的浓化相对简单，可以这样做：先打开连通阀（参见图1），然后舀盐水池里的稀盐水浇在溶盐池里的固体盐上，边浇边测盐水的浓度，直到符合要求为止。
4实际耗盐量的计算
软水器的使用说明书一般都规定了一次再生操作的耗盐量，这是设计单位根据树脂型号、装填量、树脂的工作交换容量、水流速等一系列参数按工艺计算得出的结论，操作人员必须遵守。下面就遵守规定的前提下，探讨实际耗盐量的计算。
实际耗盐量的计算步骤是：先根据盐水池截面积和一次再生操作后液面下降的总高度求出消耗盐水的体积和质量，再根据溶液浓度求出耗盐量，说明如下：
本案例规定的单次再生耗盐量为305 kg，某次再生操作后，盐水池液面下降了0.44 m，已知盐水密度1058 kg/m3，盐水浓度6%，盐水池截面积10 m2，求耗盐量。
耗盐量=盐水体积×盐水密度×浓度=盐水池液面下降高度×盐水池截面积×盐水密度×浓度=0.44×10×1 058×6%=279.3 kg
即本次再生操作耗盐279.3 kg，符合规定。
软水系统运行的稳定与高校，水处理工的责任心强否是主要的，技术水平的高低是次要的。偶尔一次再生操作使钠离子的产水质量达到精品是容易的，但整个生产过程的软化水都是精品就不那么容易了。软水器的供水有无硬度或硬度大小除了水处理工以外谁也不知道，即便是供水过程中出现了事故（漏硬度），造成的破坏也不是短时期内可以表现出来的，也就是说，供水事故很容易被隐瞒。所以，增强水处理工的责任心和保持水处理人员的相对稳定是打造精品软化水的重要前提。
参考文献：
[1] 成晓洁.自动软水器有关问题的分析及处理[J].山西建筑, 2003,(18).
关键词：无顶压逆流；再生软水器
中图分类号：TK223.5文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）16-0176-02
无顶压逆流再生软水器是目前广泛采用的一种软化水制备设备。它具有出水水质好，再生比耗低，排除废液浓度低，便于环境保护等优点。无顶压逆流再生软水器运行的效果与其再生操作的水平息息相关。因此，有必要对软水器的再生操作的相关措施进行探讨。软水器再生设备结构如图1所示。由人工定期向溶盐池补入再生用工业用盐，同时通过溶盐池上的淡水阀门补入淡水。工业盐与淡水在溶盐池内混合大约6～12 h后，形成25%左右的饱和浓盐水。通过溶盐池内的麻布片和石英砂过滤掉浓盐水中的泥沙等杂质。洁净的浓盐水通过连通阀放入盐水池。向盐水池中的浓盐水掺入固定倍数的淡水形成6%左右浓度的再生盐水。软水器再生时，通过盐水泵将再生盐水打入软水器树脂层，再生回复树脂的交换能力。
以我公司承建了广西某冶金企业一套全厂软化水处理站为例，探讨一下无顶压逆流再生软水器再生操作的若干措施及相关参数的确定。
本例中，软水器的直径为φ2.0 m，盐水池截面积10 m2，再生盐水线速度1.5～2.0 m/h。
1盐水池液面每五分钟下降的高度的确定
第一步，先分别计算线速度1.5 m/h和2.0 m/h的再生盐水流量。
①线速度1.5 m/h 的流量：软水器截面积＝πD2/4 =3.14 m2，流量（1.5 m/h）= 软水器截面积×线速度（1.5 m/h）= 3.14×1.5=4.71 m3/h。
②线速度2.0 m/h的流量：流量（2.0 m/h）=软水器截面积×线速度2.0=3.14×2.0=6.28 m3/h，即再生操作时再生盐水流量应控制在4.71～6.28 m3/h之间。
第二步，求盐水池液面每5 min下降的高度。
①盐水线速度1.5 m/h时，盐水池液面每5 min下降的高度：下降高度（1.5 m/h）=（流量（1.5 m/h）/盐水池截面积）×（5/60）= 0.03 925 m≈3.9 cm。
②盐水线速度2.0 m/h时，盐水池液面每5 min下降的高度：下降高度（2.05 m/h）=（流量（2.05 m/h）/盐水池截面积）*（5/60）= 0.0523 m≈5.2 cm。
经过两步计算可知盐水池液面每5 min下降的高度应在3.9～5.2 cm之间，那么在再生操作时，每5 min钟测量一次盐水池液面下降高度并及时调整盐水阀的开度，把盐水池液面下降高度控制在3.9～5.2 cm之间，就能保证钠离子软水器内的盐水线速度在1.5～2.0 m/h之间。
盐水阀的开度调整好以后，为了方便以后的操作，可以在盐水阀的手轮上做一标记，比如系上一根线绳，这样在下次上盐时，直接把阀门开到标记位置附近，再进行微调就容易了。调整阀门开度的时候，最好是单方向运动，即只朝开的方向转动，不要来回转动，以免出现空轮造成误差。当需要把阀门关小时，最好是先全关，再逐渐开到需要的位置。
2盐水池静压强对线速度的影响
盐水阀的开度调整好以后，随着盐水池液面的下降，盐水泵入口（盐水池出口）的静压强也会逐渐下降，造成盐水泵出口压头下降，这一变化会导致软水器内盐水线速度的变化。一般说来， DN65的钢管在0.4 MPa压强差的作用下，每小时的极限水流量可达27 m3/h，而以上计算的盐水最大流量和最小流量分别为4.71 m3/h和6.28 m3/h，可调节的流量范围只有1.57 m3/h，仅占极限水流量的5.8%左右，所以，盐水泵出口压头的微小变化就可能造成软水器内盐水线速度的超值。
为了消除盐水池静压强对盐水泵出口压头的影响，系统设计了一套保持盐水泵入口压强恒定装置如图2所示。制作一个浮漂，用尼龙绳将一根软管的一端吊挂在浮漂的下方，软管的另一端固结 在盐水池出口处（注意软管与盐水池出口的接口处不能泄露，软管最好选用内置钢丝螺旋支架的塑料管以防抽瘪。安装软管时，注意不要因为安装了软管及其管件而使盐水泵入口管径变得太小和造成太大的管路阻力，注意不要有浮漂的零部件被盐水泵吸入）。由于软管的上端（盐水泵入口）在浮漂的作用下能保持与盐水液面的距离不变，从而消除了盐水池静压强对软水器内盐水线速度的影响。
加装浮漂的方法消除了盐水池静压强对软水器内盐水线速度的影响，进一步的追求应该是操作的精细化。通过对盐水阀操作的观察可知，盐水阀丝杠的磨损以及肉眼对手轮标记位置判断上的误差会影响盐水阀的开度，造成盐水阀开度的不恒定。
配合浮漂的使用，安装两道盐水阀可以保持盐水阀开度的恒定。在两道盐水阀中选择一道（一般选第二道）作为调节阀，另一道作为控制阀。第一次再生操作时，一道阀全开，用二道阀调节盐水池液面下降速度。再生结束时，二道阀不动，全关一道阀。在以后的再生操作中，只需全开或全关一道阀控制盐水的进入和停止，不用再调节二道阀就能轻易获得合理的盐水线速度。
3盐水浓度的调节
钠离子软水器采用盐溶液作为再生液进行再生，再生前要测定盐溶液的浓度。盐溶液的质量分数一般取4%～7%，测得的质量分数在这个范围之外就要调节。
首先讨论溶液的稀释，稀释溶液的加水量可以通过计算求得，举例如下：
某次再生操作前测得溶液密度为1 058 kg/m3，根据盐溶液密度—浓度对照表查得溶液浓度为8%，已知盐水池截面积10 m2，盐溶液深0.7 m，求加多少溶剂（淡水）可以得到浓度为6%的盐溶液。
第一步，根据密度和体积求出溶液质量。溶液质量=溶液体积×溶液密度=10×0.7×1 058=7 406 kg。
第二步，根据溶液质量和溶液浓度计算出溶质质量和溶剂质量。溶质质量=溶剂质量×溶液浓度=7 406×8%=592.48 kg；溶剂质量=溶液质量-溶质质量=7 406-592.48=6 813.52 kg。
第三步，根据目标溶液浓度计算目标溶剂质量。由于质量分数＝溶质质量/（溶质质量＋溶剂质量）*100%，将目标条件（浓度6%，溶质质量592.48 kg）代入公式，则目标溶剂质量＝9 282.2 kg。
第四步，求加水（溶剂）量。加水量=目标溶剂质量-目前溶剂质量=9 282.2-6 813.52 =2 468.7 kg。至此，经过计算得到了稀释溶液需要加入的淡水量，但是为了便于操作，还要将加水量折算成体积，从而求出加水后盐水池的液面上升了多少。
第五步，根据加水量和盐水池截面积求出盐水池液面上升高度，淡水的密度按1 000 kg/m3计算。液面上升高度＝加水体积／盐水池截面积＝（加水量／淡水密度）／盐水池截面积＝（2 468.7 /1 000）/10＝24.7 cm。即向盐水池加水使液面上升24.7 cm，就可以将浓为8%的盐水稀释为6%的盐水。
接下来探讨溶液（盐水）的浓化。溶液的浓化相对简单，可以这样做：先打开连通阀（参见图1），然后舀盐水池里的稀盐水浇在溶盐池里的固体盐上，边浇边测盐水的浓度，直到符合要求为止。
4实际耗盐量的计算
软水器的使用说明书一般都规定了一次再生操作的耗盐量，这是设计单位根据树脂型号、装填量、树脂的工作交换容量、水流速等一系列参数按工艺计算得出的结论，操作人员必须遵守。下面就遵守规定的前提下，探讨实际耗盐量的计算。
实际耗盐量的计算步骤是：先根据盐水池截面积和一次再生操作后液面下降的总高度求出消耗盐水的体积和质量，再根据溶液浓度求出耗盐量，说明如下：
本案例规定的单次再生耗盐量为305 kg，某次再生操作后，盐水池液面下降了0.44 m，已知盐水密度1058 kg/m3，盐水浓度6%，盐水池截面积10 m2，求耗盐量。
耗盐量=盐水体积×盐水密度×浓度=盐水池液面下降高度×盐水池截面积×盐水密度×浓度=0.44×10×1 058×6%=279.3 kg
即本次再生操作耗盐279.3 kg，符合规定。
软水系统运行的稳定与高校，水处理工的责任心强否是主要的，技术水平的高低是次要的。偶尔一次再生操作使钠离子的产水质量达到精品是容易的，但整个生产过程的软化水都是精品就不那么容易了。软水器的供水有无硬度或硬度大小除了水处理工以外谁也不知道，即便是供水过程中出现了事故（漏硬度），造成的破坏也不是短时期内可以表现出来的，也就是说，供水事故很容易被隐瞒。所以，增强水处理工的责任心和保持水处理人员的相对稳定是打造精品软化水的重要前提。
参考文献：
[1] 成晓洁.自动软水器有关问题的分析及处理[J].山西建筑, 2003,(18).