軟水機工作原理

離子交換法

家用軟化水設備是應用離子交換技術，通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換，從而吸附水中多余的鈣、鎂離子，達到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。

使用軟水，水杯、茶壺、浴缸、水斗不再滋生水垢，更容易清洗。家中的自來水管不再結水垢，熱水器的使用壽命更加長，不會因為使用時間長，而熱水的流量越來越小。使用軟水可使洗滌劑及肥皂等洗滌用品的使用量減少，可使水管維修費用大大減少，可使衣服的壽命比在硬水中洗滌增加32%，而且洗滌后衣服不易泛黃，白襯衫更白，藍襯衫更藍，顏色更鮮艷。

物理打包法

利用納米晶高能聚合球體，把水中鈣、鎂離子、碳酸氫根等打包產生不溶于水的納米級晶體，從而抑制水垢的生產，納米晶軟水機不用電、不費水、不用鹽、不用任何化學添加劑，在高效抑垢的同時保留對人體有益的礦物質和微量元素，是一種綠色環(huán)保的軟水機，解決了現(xiàn)軟化技術多方面的缺陷。

軟水機常用的軟水技術有兩種，一種是通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子，降低水質硬度；另外一種是納米晶技術，即Template Asisted Crystallization（模塊輔助結晶），利用納米晶產生的高能量，把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。

軟水機天然水

天然水可分為硬水和軟水兩種：凡含有較大量鈣、鎂離子（無機礦物質）的水稱為硬水,反之則 稱為軟水.水的硬度若由含有碳酸鈣或碳酸氫鎂引起的，這種水則稱為暫時性硬水；水的硬度若由含有鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的 這種水叫永久性硬水。

簡單地說，水中碳酸鈣的含量小于10毫克/升的水就屬于高標準的軟水。在西方發(fā)達國家作為 90%的家庭用水（包括烹飪、洗滌、洗浴等）均使用軟水。無污染的雨水、雪水、露水都是天然軟水。

軟水機軟水

軟水與自來水相比較，有極明顯的口感和手感，軟水含氧量高，硬度低，可有效防止結石病，減輕心、腎負擔，有益健康。軟水沐浴、洗發(fā)、洗臉，光滑細嫩，對嬰幼兒的皮膚尤具保護作用，更可以使美容、美發(fā)、護膚的投資獲得事半功倍的效果。軟水洗衣物潔凈、蓬松、艷麗、無殘留的洗滌和味感，衣物的壽命可延長15%以上。軟水洗餐具、茶具晶瑩剔透，臉盆、浴缸也不再有污漬，可節(jié)省很多的洗滌劑，且十分省力。

軟水機硬水

所謂硬水，就是含礦物質的水，主要是鈣鎂離子。鈣離子和鎂離子含量越多，水的硬度越大。當用硬水洗臉時，鈣鎂離子與香皂相互作用，形成不溶于水的鈣鎂皂，它像膠質的、有黏性的物質，粘附在臉上不易去掉。這樣，原來皮膚上的污垢沒有洗凈，且又增添了新的污垢。這些污垢與鈣鎂皂形成的黏性物質堵塞在皮膚腺的開口處，不僅堵塞了皮膚的排泄通道，形成栓塞，刺激皮膚，還會影響皮膚的正常代謝，使皮膚過早地萎縮、老化。因此，在洗臉時我們要注意選擇硬度小的軟水。在自然界中，井水、泉水的硬度最大，湖水、河水硬度中等，雨水、雪水、蒸餾水的硬度最小。

水的軟硬與口感有關系，硬水爽口，多數礦泉水硬度較高，使人感到清爽可口，軟水顯得淡而無味。但用硬水泡茶，沖咖啡，口感將受到影響。有些食品加工用水比較講究，水硬將影響食品加工，易造成蛋白質沉淀、無機鹽沉淀或較難煮熟，而飲料用水又用軟水較好。鍋爐用水一般應使硬水軟化，否則會因水垢太多而發(fā)生意外事故。熱水壺和淋浴器上的水堿，浴室中的瓷磚及衛(wèi)生潔具上難以擦洗的污漬，玻璃器皿上的斑點等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐漸堵塞、浪費能源、縮短熱水器使用壽命，洗衣需要更多的洗滌用品，損傷棉織品，造成浪費。

飲水機：飲水機是一種水的加熱裝置凈水機，你可以采用桶裝水作為水源，也可以在上邊加一個凈化器（準確的說是凈水桶），把自來水添加進去作為水源。優(yōu)點：方便解決喝開水的問題。缺點：1.飲水機反復燒煮，既浪費電，又容易形成千滾水，影響健康；2.放水出來的時候，機內會進入空氣，隨之空氣中的雜質也會進去，形成二次污染；3.就算是沒有上邊的2種情況（這是不可能的），也只能解決喝水的問題，而您的洗米、洗菜、煮飯、煲湯等廚房用水問題仍然無法解決，還得使用二次污染的自來水。凈水機凈水器。

凈水機：凈水機實際上主要使用兩種技術，RO反滲透技術和超濾技術。RO反滲透技術所使用的RO膜的孔徑是0.1nm,這個尺寸基本上只能通過水分子和溶解于水中的氣體，所以出來的水非常純凈，各個水店 里所出售的桶裝純凈水就是用這種方法生產。超濾技術的超濾膜的孔徑是10nm~100nm，可以過濾掉水中的砂石、泥土、鐵銹、病菌、有機膠體、藻類等大分子有機物，而對人體有用的鈣鎂離子等礦物質卻可以通過，沒有廢水產生。這兩種凈水機的出水都可以直接飲用，既可以解決飲水問題，又可以解決廚房用水問題（如果選擇大流量的超濾中央凈水機，還可以解決洗澡、洗衣的凈化用水），缺點是無法加熱，要喝開水的話，需要使用專門的管線機。凈水器 軟水機：嚴格的說軟水機是不具備凈化功能的，它是用陽離子交換樹脂對水進行軟化處理，原理是樹脂中的鈉離子進入水里，水中的鈣鎂離子進入樹脂中，這樣達到減少水中的鈣鎂離子而對水進行軟化處理。這種水處理設備主要的用途就是工業(yè)上防止鍋爐結垢，而在家庭用主要是用于水質軟化，對水垢有很好的效果，用來洗衣服不起皺，更柔和。

軟水機工業(yè)軟水

當前我們對家庭水處理的認識有一個錯誤消費觀念和意識：只要“飲” 部分達標而其它方面用水差一點沒關系。其實家庭生活飲用水除了飲用外還包括食用、沐浴、洗衣、沖廁等。實際上水中的各種物質有三分之一是通過沐浴等經皮膚吸收進入人體。好水可以提高水洗滌力，減少洗衣粉用量，減少水環(huán)境污染等，好水也可以減少沖廁惡臭從而改善室內環(huán)境。因此，除了“飲”部分，人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也應該干凈、衛(wèi)生和沒有污染。Brown等研究了皮膚對水中揮發(fā)性有機物的吸收，按成人飲水量2升/天、嬰兒飲水1升/天、二者洗澡時間均為15分鐘/天，飲用水常見揮發(fā)性有機物的皮膚吸收與口腔攝入的比例，成人與嬰兒分別為63/37及40/60。Andelaman 報道了飲用水中三氯乙烯造成的戶內呼吸攝入。以飲水量2升/人·天，沐浴耗水量40—95升/人·天計，淋浴時三氯乙烯的呼吸攝入量是飲水口腔攝入量的數倍。

所以，水中有害物質對人健康的危害不單純從飲用產生的。據國外報道水中有害物質被人體吸收的比例大致為：1/3由口腔攝入；1/3在洗漱和沐浴中由皮膚吸收；1/3在沐浴時由隨水蒸汽經呼吸道吸收。

工業(yè)上用到水的地方很多，根據用水水質的不同采用不同的處理方法達到應有的標準。而工業(yè)上通用的軟化水方法是離子交換法。

離子交換水處理

離子交換水處理是指采用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規(guī)則的可逆性交換，導致水質改善而交換劑的結構并不發(fā)生實質性（化學的）變化的水處理方式。在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應的，稱陽離子交換水處理；只有陰離子參與交換反應的，稱陰離子交換水處理；既有陽離子又有陰離子參與交換反應的，稱陽、陰離子交換水處理。由于原水的水質千差萬別，而對出水水質的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na 時，此方法稱為鈉（Na）型離子交換法，此交換劑稱為鈉（Na）型陽離子交換劑，相類似的，有氫（H）型離子交換法及氫（H）型陽離子交換劑等。

鈉型離子交換法是工業(yè)鍋爐給水最通用的一種水處理方法。當原水經過鈉型離子交換劑時，水中的Ca2 、Mg2 等陽離子與交換劑中的Na 進行交換，降低了水的硬度，使水質得到軟化，故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。

離子交換水過程

（1）離子交換水處理交換過程

碳酸鹽硬度（暫硬）軟化過程：

Ca(HCO3)2 2NaR——CaR2 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 2NaR——MgR2 2NaHCO3

非碳酸鹽硬度（永硬）軟化過程：

CaSO4 2NaR——CaR2 Na2SO4

CaCl2 2NaR——CaR2 2NaCl

MgSO4 2NaR——MgR2 Na2SO4

MgCl2 2NaR——MgR2 2NaCl

也可以用綜合上述反應式的離子式表示：

Ca2 2NaR——CaR2 2Na

Mg2 2NaR——MgR2 2Na

離子交換水處理再生過程

（2）離子交換水處理再生過程

在鈉離子交換過程中，當軟水出現(xiàn)了硬度，且殘留硬度超過水質標準規(guī)定時，則認為鈉離子交換劑已經失效。為了恢復其交換能力，就需要對交換劑進行再生（或還原）。再生過程是使含有大量鈉離子的氯化鈉（NaCl）溶液通過失效的交換劑層恢復其交換能力的過程。此時，鈉離子又被離子交換劑所吸著，而交換劑中的鈣、鎂離子被置換到溶液中去。鈉型離子交換劑的再生過程可用如下反應式表示：

CaR2 2NaCl——2NaR CaCl2

MgR2 2NaCl——2NaR MgCl2

生產中多采用食鹽（NaCl）溶液作為再生劑。因為食鹽比較容易得到，而且再生過程中所形成的產物（CaCl2、MgCl2）是可溶性鹽類，很容易隨再生液排出去。再生用食鹽，大都采用工業(yè)用鹽，其中雜質含量不宜過多，食鹽溶液需澄清過濾后使用。通常認為，10%食鹽溶液的硬度不應超過40mmol/L，懸浮物不應大于2%。離子交換劑再生時，一般要用經過澄清的8～10%的鹽溶液?？偟脑偕佑|時間隨離子交換樹脂交聯(lián)度的不同而變化，對于一般交聯(lián)度7%左右的強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，再生劑和樹脂總的接觸時間最低應保證45min以上。

軟水機其他技術

軟水劑再生技術

軟水常用的軟水劑為樹脂，在進行離子交換產生一定量的軟水后，樹脂吸附的硬度離子會達到飽和。這就需要進行樹脂再生，通過再生材料（軟水鹽）置換樹脂內的硬度離子，從而使軟水劑可以繼續(xù)使用。

常見的軟水劑再生技術是“順流再生技術”

工作時水流向下流過樹脂。覆蓋樹脂的硬度帶逐漸形成，向下延伸。再生時，鹽水同樣向下流過樹脂。使用這種再生方式，鹽水必須經過給水區(qū)，在再生初期濃度就被稀釋了。同時，在底部的樹脂可以沒有被充分再生，在下一次工作階段就會有硬水存在。順流再生方式樹脂的疲勞順序是由上向下。順流再生的鹽水水流將硬度帶由上向下推過可以仍有活力的下部樹脂，因此耗水量很大。

而先進的再生技術為“逆流再生技術”

逆流再生技術：工作水流向下，流過樹脂。而鹽水流向相反——向上。這種再生方式鹽水不會流過給水，不會被稀釋，底部樹脂也會得到濃度極高的鹽水。下一次工作階段，接受軟化的水最后流經的是再生程度最高的樹脂層，因此保證了產品水沒有硬度殘留。工作水流由上向下，決定著樹脂疲勞順序是由上而下。向上的鹽水水流決定著鹽水最先渡過的是疲勞較輕的樹脂，隨后硬度帶被向上推過疲勞較重的樹脂，隨排水沖出，因此耗水量小。注水是再生的第一個階段，鹽效達到最高。

納米晶TAC技術

納米晶技術，即TemplateAsistedCrystallization（模塊輔助結晶），利用納米晶產生的高能量，把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。

交換原理工作原理

軟水機內裝有一個由人造食品級的樹脂材料制成的濾料。樹脂看上去有點像粗糙的沙子，但樹脂粒更為圓潤光滑。樹脂能夠通過離子交換取出水中較硬的礦物質。軟水機在工作狀態(tài)中,將源水中的絕大部分鈣鎂離子置換出去，源水在一定壓力流量下，流經裝有離子交換樹脂的容器（軟水機）樹脂中所含的可交換Na 與水中的陽離子（Ca2 、Mg2 、Fe2 等）進行離子交換，使容器出水中Ca2 、Mg2 離子含量大大降低，流出的水就是硬度極低的軟化水，當離子樹脂吸附一定量的鈣鎂離子后飽和就必須進行再生——用飽和的濃鹽水浸泡樹脂層，把樹脂所吸附的鈣鎂離子再生置換出來，恢復樹脂的交換能力，并將廢液污水排出。在進行再生之前用水自上而下的進行反洗，反洗的目的有兩個，一是通過反洗使運行中壓緊的樹脂松動，有利于樹脂顆粒與反洗液充分接觸；二是運行時在樹脂表層積累的懸浮物也隨著反洗水液排出，這樣交換器水流阻力不會越來越大，最先進的自動控制系統(tǒng)使軟化、反洗、吸鹽、慢洗、快洗、鹽箱注水等全過程實現(xiàn)自動化。

以下關于逆滲透的描述和 本文主題無關,建議去掉(直到下個主題-特別注意).

逆滲透原理

逆滲透為現(xiàn)有科技中最有效的水處理方式之一，它能有效地處理水中鹽類(如鈣、鎂等硬度雜質)、重金屬、化學殘留物質達百分之九十五以上。RO逆滲透水處理科技在今日已是到處可見，如海水淡化系統(tǒng)、電子超純水精煉系統(tǒng)、生化制藥、洗腎、化妝品生產制造、飲料、包裝水乃至于一般家庭過濾使用。

何謂滲透、滲透壓及逆滲透

對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。

當把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質無關。

若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為逆滲透。

逆滲透是一種在壓力驅動下，借助半透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法。被廣泛的應用于各種液體的分離與濃縮。水處理工藝中，將水中無機離子、細菌、病毒、有機物及膠質等雜質去除，以獲得高質量的水。

半透膜

滲透現(xiàn)象:溶劑由低濃度溶液透過半透膜

流向高濃度溶液

逆滲透膜主要由二大類材料構成，一種是醋酸纖維 (CA)，一種是聚醯胺類 (T.F.C.)。

逆滲透技術是一種先進的水處理技術，各國為了制造符合有關飲用水標準的飲水，越來越廣泛的應用逆滲透技術。

世界衛(wèi)生組織(WHO) 制定有飲用水水質標準，各國的飲用水標準也有不同，其制定和實施往往也是由國家不同部門負責。以美國為例，一般是由美國環(huán)保署(E. P. A)負責此工作。而大家熟知的美國食品及藥品署 (F.D.A.)， 只負責食品及藥品方面，有關標準制定和實施，并不負責飲水方面的工作。

盡管美國環(huán)保署(E.P.A)負責飲用水方面的工作，但并沒有一個正式可用于評價逆滲透膜的安全可靠標準。美國國家衛(wèi)生基金會(N.S.F)為美國一個非營利性團體，于一九九六年制定了一個標準來評估飲用水逆滲透系統(tǒng)。據美國水質協(xié)會(W.Q.A) 建議的飲用水處理技術，逆滲透方法可用于去除水中的濁度、色度、硬度、鐳、鈾等放射元素，三鹵甲烷、石棉等致癌物質及各種無機離子，特別是對人體有害的銻、砷、鋇、鎘、鉻、銅、鉛、汞、鎳、硒、鋁、錳、鋅、等金屬離子及氰化物、亞硝酸根等化學物質。

特別注意

特別注意：工業(yè)上處理的軟化水人們不可飲用，因為成本問題，一般工業(yè)軟化水處理是用鈉離子置換出鈣、鎂離子，人們如果長期飲用含高鈉鹽的水，容易得心腦血管疾病。例如：高血壓、冠心病、腦血栓等。

原理

納米晶技術，TemplateAsistedCrystallization（模塊輔助結晶），采用納米晶產生的高能量，把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。

在納米晶聚合球體表面有原子大小的晶核點，把溶解于水的生垢物質轉變成微小的納米晶體。

一但晶體在納米晶聚合球體表面長到一定的尺寸，它們就是自動脫落到水中，而這種晶體就不會再產生水垢。

家用機軟水好處

軟水與自來水相比，有極明顯的口感和手感，軟水含氧量高，硬度低，可有效防止結石病，減輕心、腎負擔，有益健康。軟水沐浴、洗發(fā)、洗臉，光滑細嫩，對嬰幼兒的皮膚尤具保護作用，更可以使美容、美發(fā)、護膚的投資獲得事半功倍的效果。軟水洗衣物潔凈、蓬松、艷麗、無殘留的洗滌和味感，衣物的壽命可延長15%以上。軟水洗餐具、茶具晶瑩剔透，臉盆、浴缸也不在有污漬，可節(jié)省很多的洗滌劑，且十分省力。

軟化原理

樹脂分離軟水技術是通過水的鈉離子交換軟化法，就是原水通過鈉離子交換劑時，水中的Ca2 、mg2 被交換劑中的Na 所代替，使易的鈣鎂化合物轉變?yōu)椴恍纬伤傅囊兹苄遭c化合物而使水得到軟化。

全自動鈉離子交換器主要是由多路控制閥、控制器、樹脂罐(內有布水器)、鹽箱組成，多路控制閥在同一閥體內多個通路的閥門，控制器根據設定的程序向多路閥發(fā)生指令，多路閥自動完成多個閥門的開關。從而實現(xiàn)運行，反洗、再生、置換、正洗的程序，無需設置鹽液液泵。設備簡單，可廣泛應用于工業(yè)和民用軟化用的制備，如蒸汽鍋爐給水、供熱空調、水池等用水系統(tǒng)。

納米晶技術，即TemplateAsistedCrystallization（模塊輔助結晶），利用納米晶產生的高能量，把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。

技術參數

原水壓力：0.1~0.35MPa 電源：220V/50Hz

原水硬度：≤6mmol/L 耗電：5~15W

出水硬度：0.03mmol/L 鹽耗：

水耗：

流量：2000-3000 L/H

筒體材質：SUS304不銹鋼或玻璃鋼

軟水機特點：

1、自動運行：采用液晶顯示多路控制閥，實現(xiàn)全自動控制運行，質量可靠，產水穩(wěn)定。

2、高效低能：設備的水、電、鹽耗量約為同類產品的30~60%，高效低耗，節(jié)省運行費用。

3、優(yōu)質材料：控制閥體材質為無鉛黃銅，耐腐、抗污染；交換罐材質有玻璃鋼、不銹鋼等；鹽桶材質有PE塑料，可滿足各類需求。

4、經濟實用：設備結構緊湊、占地面積極小，安裝位置靈活。

5、安裝簡單：安裝時按圖連接管道，無須固定，簡單易行；設備自動運行，無需人工操作。

6、形式多樣：控制閥控制型式多樣，如：單閥單罐、單閥雙罐、雙閥雙罐，可以采用時間型控制或流量型控制方式。