一、软化水设备的工作原理
工作原理
全自动钠离子交换器采用离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的 钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。
当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
一般控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。
二、软化水设备工作流程及工作要求
1）软化水设备工作流程
工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接 近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。
反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。
吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即 可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过 程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。
慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁 离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。
快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。
2）软化水设备技术指标及工作要求：
入口水压：0.18-0.6Mpa
工作温度：1-55℃ 源水硬度：<8mmol/L
操作方式：自动/手动 出水硬度：≤0.03mmol/L
再生剂：NaCL 再生方式：顺流/逆流
交换剂：001*7强酸性离子交换树脂
控制方式：时间/流量 工作电源：220V/50Hz
三、软化水设备的控制器类型
1.手动型:
这种方式是传统的标准方式,主要有顺流/无顶压逆流两种形式，一般是两只碳钢结构的罐体并联，根据工艺流程不同，每只罐体需要配用8-11只手动阀门(两只罐体需要配16-20只阀门左右)，再生时用专用的盐泵将溶解好的盐液泵入树脂罐( 这种设备曾是国内软化水设备的主要形式)。这种结构的软化水设备主要特点是：流程简单易懂，易于操作，成本低，可以适用于流量很大的需要；但是技术落后，占地大，运行消耗也大，实际操作时强度较大，盐泵的腐蚀较重及维护成本高。
2.国产组合自动型:
由于手动设备的使用过于复杂，在20世纪90年代初期，国内出现了一种以组合式集成阀为核心的新型设备。这种设备的主要核心部件是一只多通道的集成阀，通过阀体的转动来改变水流方向。这种设备与传统的手动设备相比，这种设备与传统的手动设备相比，设备的占地小了很多，自动化程度高。但是由于控制方式采用时间控制，运行时控制精度较低。受设计思路、加工工艺及材料的限制，目前多数设备采用的平面集成阀容易磨损，一旦磨损后修复的可能性很小。目前国内市场上这种设备的生产厂家很多，产品的实际质量差异较大，很多设备的运行效果不如人意。
3.进口全自动型
在欧美国家，自20世纪60年代起就开始对离子交换设备进行自动化设计，随着工业技术的发展，逐渐发展出与国内多通阀不一样的多路阀和集成阀，主要以多路阀为主，主要材料有工程塑料和无铅黄铜两种。其核心部件为一只多通道集成阀，一般采用阀板或活塞控制水流方向，由小型电机带动凸轮轴(或活塞)来动作。由于国外工业技术水平发展较好，所以这类设备已经发展得相当完善，产品规格从家用的0.2t/h到工业用70t/h左右均有，控制器自动化程度高(最新的已经可以与工业计算机或普通监控计算机通讯)。
4.分立阀全自动型:
分立阀一般是采用进口的全自动隔膜阀或电磁阀，采用与传统手动方式相类似的结构，配合专用的全自动控制器(单片机或PLC)来组成软化水设备。全自动型设备主要用于流量较大的场合，也可以用于传统手动设备的改造，可以在不改动原设备管路的情况下将传统的手动设备改造成自动化设备。从而降低操作劳动强度，降低设备消耗。
四、软化水设备的选型
1、首先您要提供所需要使用软化水的系统是哪种：
1）采暖2）冷却补水3）工艺用水4）蒸汽锅炉5）钢铁冶炼行业6）化工制药行业
2、系统用水时间：
即运行时间/小时用水量/平均值/峰值/
设备是否需要连续供水？若需要则选择双床集控或双控双床系列，否则可选单阀单罐系列。
3、源水总硬度
水源是市政自来水\\地下水\\地表水源,使用地区的原水总硬度。对一定型号的软水器来说原水硬度高，其周期制水量必然要相对减少，由此导致软水设备再生频繁。相对减少树脂的使用寿命。为避免此类情况，应加大树脂体积，这意味着选用加大型号的软水器。
4、所需的软水单位流量（吨/小时）。
这由用户设备的性质和要求而定；
5、周期制水量的设定
在软水器型号设定之后，根据原水硬度，所用树脂的交换工作容量就可以确定理论周期制水量（吨）。
五、锅炉软化水设备介绍：
锅炉软化水设备是针对锅炉结垢而推出的一种原水预处理装置，去除原水中的钙、镁离子以及导致锅炉长垢的原素。
锅炉软化水设备软水硬度超标的原因分析:
一、在软水设备的取样口检测是合格的，但软水箱中的水硬度超标，造成此现象的原因如下：
A、再生周期设定过大，或流量计故障造成的计量不准，使树脂本该再生时未能及时再生，致使超标水注入软水箱。
B、正洗时间偏短，使本应在正洗中被冲掉的废盐水被部分地带到软水箱中。
C、给水水压不稳引发的盐箱补水过少，吸盐过少，正洗不足，其中任何一项都可造成该次再生后出水硬度超标，影响软水箱水质。
D、在盐箱中的盐很少时，未能及时添加，造成某次再生的效果不佳。
E、操作不当，在某次再生过程中关闭给水阀。
以上错误中任何一项均可造成短时间大量超标水注水软水箱，需要合格软水长时间稀释超标水才可使软水箱中的水重新达标。
二、在软水设备的取样口多次检测，均不合格，将此情况分为新装软水设备初次试水硬度超标及在用软水设备硬度超标分别讨论：
1、新装软水设备初次试水硬度超标的原因：a 中心管与控制阀交接处的O形密封圈未形成密封，此时应检查：中心管的长度是否够，外径是否符合要求；是否忘记装O形密封圈；O形密封圈是否破损；b 中心管上破损，有裂纹；c 给水TDS值与树脂层高度比值过大；d 给水TDS值与树脂交换容量的比值过大；e 进出水口接反。
2、在用软水设备软水硬度超标的原因：a 给水TDS值与树脂层高度或树脂交换容量的比值过大。与新树脂初次试水相比，在用软水设备对给水TDS值要求更严格，当树脂层高度为1.5米，总硬度为13mmol/L，给水TDS值≧900mg/L时，确保软水硬度≤0.03mmol/L将会比较困难；b 树脂中毒，老化引起的树脂交换容量降低。由此种原因引起的软水硬度超标是一渐进过程，不是突然出现的明显超标；c 盐箱中的盐量过少。当盐箱中水量正常，而盐的高度不及水的高度的1/3时，在吸盐步骤的中后期吸上的盐水很可能不饱和，致使经射流器稀释后的盐水浓度低于再生要求，影响再生效果；d 盐箱中的总水量过少，我们的经验是树脂罐中每100L树脂，所需盐箱中的水量约为35-40L，过多低于这一标准将会引发再生不充分；e 吸盐水太慢，在正常的时间内，不能吸入足够的盐水，其原因如下：给水压力过低；上下布水中泥沙等杂物堵塞严重；废水软管变形、折弯等引发的排废水不畅；树脂层内杂质太多；吸盐管路上有泄漏点，使空气被吸入；射流器中有异物；空气逆止阀失灵，提前关闭或被堵塞；射流器选型偏小。
三、技术参数
1）原水硬度≤6[H+]mmol/L，即300mg/L（以CaCO3计）；当原水硬度在6--12[H+]mmol/L时，建议采用两级软化或适当降低出水产量，当原水硬度≥12[H+]mmol/L时建议采用多级软化或联系我公司工程技术部重新进行设计；2）出水硬度：≤0.03[H+]mmol/L（以CaCO3计）；3）工作压力：0.20--0.50Mpa；4）工作温度：2--49℃；5）原水浊度：<5NTU；6）系统水耗：<2%；7）再生盐耗：120—180g/l树脂（一般可取160g/l树脂）；8）工作电源：AC220V，50Hz，单相三线制；9）工作电耗：<10W；10）周期制水量：Q=V×E/（I原水－I出水）；
Q：周期制水量，m3或t；V：树脂体积用量，m³I原水：原水硬度，[H+]mmol/L；I出水：出水要求硬度，[H+]mmol/L；E：树脂的工作交换容量，mmol/L，一般按照树脂全交换容量的60%--70%计算。
四、其它原因：
a树脂罐中有大量气体存在，该气体可能来自于给水中带气，或慢洗过程空气逆止阀关闭不严；b未使用大粒无碘盐；c控制阀内部漏硬：一般的控制阀内部漏硬时，往往会出现软水口与废水口同时出水，但对于64D或74A系列，可能会通过陶瓷动片上的小孔形成内漏，如果是此种内漏，处于正冲洗位置，可在废水口检测到合格软水，但转入运行位置后，软水硬度超标。
六、软化水设备的应用：
可广泛应用于蒸汽锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系统的补给水的软化。还可用于宾馆、饭店、写字楼、公寓、家居等生活用水的处理及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软化水处理。