在一开始的时候

离子交换 水软化是我们行业的支柱，过滤和反渗透在需要时补充过程并基于彻底的水分析。这将是本文的重点。近100年来，离子交换 水软化的主题一直是许多研究（以及文章，引物和技术手册的撰写）的焦点。然而，记录的水处理历史比这更古老。

水软化的三种基本方法包括化学，膜 软化和阳离子交换。早在1766，卡文迪什证实通过加入石灰（CaO）的水，钙和镁 的碳酸盐是在什么被称为形式沉淀碳酸盐硬度。该过程的进步导致在1850年代中期苏打灰（Na 2 CO 3）和石灰的组合，用于去除碳酸盐和非碳酸盐硬度。该过程产生的水更适合锅炉原料。

欧洲的洗衣店是第一个使用阳离子交换的人，当租用软化设备和租赁费用是基于肥皂储蓄。这种节省肥皂的方法至今仍在使用，用于展示国内住宅用水软化系统。第一个商业化阳离子 水软化锅炉水系统处理安装并于1910年投产并在莫斯科，俄罗斯的发电设备。

自Culligan，Lindsay和Roper（早期的水调节先驱）早期以来，软水器（或一些人喜欢的护发素）的发展已经取得了显着的技术进步。那些早期的软化系统需要大量的盐和水才能恢复相对较小的软化 能力。它们是手动操作的盐头式系统，其中暂时关闭水以允许移除罐盖以添加盐。更换盖子后，通过手动操作的控制阀控制再生，该控制阀转移水流在盐水和漂洗循环期间排水，最后恢复使用。这些系统需要多达6小时才能再生，具体取决于柔软剂的大小。

基础

水软化剂有多种配置，包括传统的双罐型号，包括柔软剂和单独的盐水罐。其他包括容纳的机柜风格树脂罐的以及为提供盐存储和盐水 以及容纳盐水阀和安全浮子。还有其他款式包括两个柔软剂罐和一个配置用于交替服务的盐水罐，其中一个罐处于待机状态，而另一个罐在线连接到服务管道以提供不间断的软水服务。真正的双罐配置已经存在了30多年，并且具有在线服务管道的两个罐。这种特殊类型适用于存在极硬水和高TDS的情况，通过与树脂提供更长的水接触时间来确保水具有很少或没有硬度泄漏。

虽然有许多不同类型的柔软剂，但它们都有一个共同点，即不改变的是软水器控制阀的基本要求。每个柔软剂都需要能够再生树脂 床，结合反冲洗，盐水抽吸，慢速冲洗，沉淀冲洗和盐水补充的循环。一些更先进的软化系统采用上流式盐水消除了第一次反冲洗，这得到了树脂制造商的应用指南的支持。（我们将在第2部分中进一步讨论）。

阳离子交换是硬水通过控制阀入口进入树脂 床的过程。当水流过树脂 床时，钙和镁（主要硬度矿物质）交换为钠或钾，这取决于用于再生的那些。钙和镁是带正电荷的离子。该树脂是带负电荷，并装载有钠或钾离子。的硬度的矿物被吸引到带负电的树脂并将等量的钠或钾释放到水中，从而完成交换过程。为了说明交换过程，想象一个磁铁插入一桶钉子。磁铁会吸引和保持仅指甲等于保持的量容量磁体。当磁铁不再能容纳钉子时，磁铁的最大保持能力已经达到。移除捕获的钉子可恢复磁铁的原始保持能力。再次将磁铁插入钉桶中将重复保持容量，并且可以反复重复，结果相同。

磁体的保持容量代表充满钠或钾的树脂 床。与测定量的水的比容总硬度（TH），其通过所传递的树脂床终将耗尽容量的的树脂。除非树脂再生，否则硬水将通过软化剂迁移到服务管道中。再生软化剂将除去钙和镁离子并用钠重新加载树脂 或钾离子。这个过程一遍又一遍地重复，就像磁铁和钉子的例子一样。

阳离子交换 树脂对带正电荷的离子具有亲和力。我们知道钙和镁只有两种阳离子，但软化 树脂可以并确实从水中除去其他离子。通过阳离子交换树脂可以容易地交换含铁或清水状态和有限量的铁和锰。其他阳离子如钡，铜，锌，铅和其他金属的亲和力使阳离子树脂成为住宅，商业，工业，农场和牧场的调节水的主要因素。但要小心谨慎。

目的

虽然软化剂可以减少供水中的其他污染物，但其主要目的是去除硬度。这需要适当的操作和维护，这意味着软化剂的尺寸必须适合其预期用途，并且与水的化学性质，水的水力特性以及环境条件相容，以保护软化剂免受恶劣的环境条件的影响。这些问题将在本系列的后续文章中介绍。

树脂 容量

树脂 容量是指一立方英尺树脂中可用的硬度（Ca，Mg）交换总量的参考。的量的盐每用于再生在磅表示的盐每立方英尺的树脂。当用15磅（6.8kg）盐（NaCL）再生时，一立方英尺树脂的典型可用容量为30,000粒。实际上，典型的住宅柔软剂每立方英尺树脂用6磅（2.7千克）盐再生，产量为 20,000粒能力。每立方英尺10磅（4.5千克）盐再生将产生 25,000粒的容量。使用的盐越多，再生越好; 然而，超过某一点，每磅盐回收的容量减少，从而降低了柔软剂的效率。在每立方英尺6磅盐的情况下，人们可以看到每立方英尺可用容量的三分之二仅使用略多于盐的三分之一来回收。加倍的盐量不会加倍容量的的树脂。使用六磅盐设置，可以很容易地计算每次运行的可用加仑软水数。

示例：将每加仑 20,000粒的再生能力除以10 格令每加仑（gpg），结果是再生之间的软加水为2,000加仑（7,570升）。服务运行之间的软水量取决于与水化学相关的各种因素，我们将在本系列后面进一步详细讨论。最重要的因素是每次再生所用的盐量和所处理的供水的总硬度。

再生

有两种类型的再生：向下流动和向上流动。在下流再生中，盐水（盐水溶液）注入树脂 床的顶部并向下流过床，释放硬度矿物质并冲洗到排水管。在上流再生中，盐水被注入树脂 床的底部并向上流过树脂 床，释放硬度并冲洗到排水管。在这两种情况下，服务流都是下行流。下流再生是最常见的，但在本系列的后面将更详细地讨论上流。

在第2部分中，我们将更深入地了解基础知识，包括软水器再生所需的基本步骤的技术方面，以及它们对软水器的正常运行和长期可靠性至关重要的原因。敬请关注！