水處理系統(tǒng)中軟化器的結(jié)構(gòu)與常見故障

陸麗英，吳浙君，沈亞梅

(1桐鄉(xiāng)市第一人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江桐鄉(xiāng)314500；2余杭區(qū)第五人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江余杭311199)

水處理系統(tǒng)中軟化器的結(jié)構(gòu)與常見故障

陸麗英1，吳浙君2，沈亞梅1

(1桐鄉(xiāng)市第一人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江桐鄉(xiāng)314500；2余杭區(qū)第五人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江余杭311199)

本文主要介紹了血透水處理系統(tǒng)中的軟化器，包括其原理、結(jié)構(gòu)、工作過程及常見故障。

水處理系統(tǒng)；軟化器；再生

隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，血液透析這一治療方法正不斷得到規(guī)范，透析中的水處理系統(tǒng)也越來越得到重視。軟化器是水處理系統(tǒng)中的重要一環(huán)，主要用于降低水的硬度。

1 軟化器原理

軟化器一般使用鈉型陽離子交換樹脂與水中的鈣、鎂等金屬離子交換，防止患者因水中鈣鎂離子過高而發(fā)生的“硬水綜合癥” 。同時(shí)，原水硬度的降低能防止反滲透膜表面結(jié)垢，減輕對(duì)反滲膜的損害。樹脂中Na+置換水中的硬度成分Ca2+、Mg2+的反應(yīng)式如下：

樹脂在使用一段時(shí)間后，它所帶的鈉離子數(shù)目就會(huì)減少，軟化效果就會(huì)降低，出水硬度變大，因此必須通過再生恢復(fù)其交換能力。樹脂的再生使用飽和Nacl溶液，由吸管通過控制頭動(dòng)作從鹽桶中吸取飽和Nacl溶液清洗失效樹脂，使交換反應(yīng)逆轉(zhuǎn)，將Ca2+、Mg2+等重新置換出來后隨水排放掉。逆轉(zhuǎn)反應(yīng)式如下：

樹脂罐的再生次數(shù)是由樹脂罐的容量和用水量決定的，頻率一般是每天或隔天， 主要是使水的硬度保持<17.5mg/L。

2 軟化器結(jié)構(gòu)及操作

軟化器主要由控制器、壓力容器，鹽桶組成。壓力容器是一個(gè)玻璃鋼桶，內(nèi)部裝有陽樹脂(離桶口留有25～35cm的空隙)，中間是一個(gè)中心桿。鹽桶裝滿飽和NaCl溶液用于樹脂的再生。控制器是軟化器的重要部件，主要由電機(jī)、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、凸輪桿和閥門組成，用于調(diào)節(jié)軟化器內(nèi)部的水流方向。

圖1 控制器操作面板

如圖1控制器的操作面板所示：時(shí)間旋鈕用于設(shè)定當(dāng)前時(shí)間，在時(shí)間設(shè)定前需先打開時(shí)間鎖片，正確設(shè)定后將其關(guān)閉；星期盤用于設(shè)定一星期中需要實(shí)行再生的日期，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤將現(xiàn)時(shí)星期對(duì)準(zhǔn)日期箭頭，拔出所有控制銷釘，再將需要實(shí)行再生的那天所對(duì)應(yīng)的銷釘壓下，即可在設(shè)定的日期實(shí)行再生；程序控制旋鈕用于控制并顯示當(dāng)前程序，機(jī)器正常產(chǎn)水時(shí)指向CONDITIONED WATER,當(dāng)再生程序啟動(dòng)時(shí)，將依次指向START—BACKWASH—BRINE/SLOW RINSE—FAST RINSE/REFILL 執(zhí)行完再生程序后回到CONDITIONED WATER。

再生程序設(shè)定完畢，自動(dòng)控制器將在控制銷釘按下的那天的凌晨2：30左右進(jìn)行再生，如果要提前或推后再生時(shí)間，則可在設(shè)定時(shí)間時(shí)將當(dāng)前時(shí)間提前或推后。再生程序走完耗時(shí)約110min。如遇緊急情況可手動(dòng)控制程序的執(zhí)行，如手動(dòng)把程序控制旋鈕旋到START，則5min后設(shè)備將自動(dòng)執(zhí)行再生的各個(gè)步驟。

3 軟化器的工作過程

控制器的背部是一系列管路和閥門，控制器通過控制閥門的開合來控制水的流向，從而實(shí)現(xiàn)正常產(chǎn)水及再生的各個(gè)過程。

(1)CONDITIONED WATER(正常產(chǎn)水)

圖2 正常產(chǎn)水

圖3 反沖

正常產(chǎn)水的過程如圖2所示：未軟化的水由上而下流過軟化床，然后順著中心桿向上流出，硬質(zhì)離子將吸附到軟化床上，在水流經(jīng)軟化床的同時(shí)被軟化。

(2)BACK WASH(反沖)

反沖的過程如圖3所示：水流方向經(jīng)控制器轉(zhuǎn)換后，由中心桿向下經(jīng)軟化床流出，在反沖過程中，床層膨脹，破碎的微粒隨著水流被沖走。

圖4 鹽水浸泡、慢沖

圖5 快沖、鹽桶補(bǔ)水

(3)BRINE/SLOW RINSE(鹽水浸泡、慢沖)

鹽水浸泡、慢沖的過程如圖4所示：控制器將進(jìn)水高速通過水力噴射器，此時(shí)鹽水從鹽桶中被吸上來，鹽水從上而下流過軟化床然后順中心桿向上排出。此處鹽水的吸入利用的是虹吸原理，所以裝吸鹽管時(shí)需注意安裝緊密不能漏氣。經(jīng)過鹽水的浸泡和慢沖，鈣鎂離子被鈉離子置換并排出，軟化樹脂得到再生。

(4)FAST RINSE/REFILL(快沖、鹽桶補(bǔ)水)

快沖、鹽桶補(bǔ)水的過程如圖5所示：控制器將水由上而下快速流過軟化床層并排放，殘留的鹽離子被沖掉?？鞗_過程中同時(shí)進(jìn)行鹽桶補(bǔ)水，水以一定速度直接進(jìn)入鹽桶，浸泡鹽以備下次再生使用。

4 常見故障

軟化器最常見也是最大的故障是檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)硬度指標(biāo)上升，此時(shí)應(yīng)從下面幾個(gè)方面排除故障：

(1)檢查鹽箱內(nèi)再生液量是否達(dá)到期望水位，是否有足夠的氯化鈉，氯化鈉濃度不夠高將影響樹脂的再生效率。為保證用于再生的為飽和氯化鈉溶液，可向鹽水桶內(nèi)加入足量的氯化鈉直至無法溶解。同時(shí)注意再生液的純度，防止污染樹脂使樹脂失效。

(2)觀察自動(dòng)控制器電源是否正常接通，時(shí)鐘設(shè)置是否正確，星期盤上的控制銷釘是否按下，所設(shè)定的再生頻率是否足夠。

(3)觀察控制器工作過程，因自動(dòng)再生一般在夜里，可選擇在合適的時(shí)間停止制水進(jìn)行手動(dòng)再生，觀察再生過程是否正常，再生系統(tǒng)的閥門是否存在泄漏，吸鹽和回補(bǔ)水的過程中管路是否堵塞。

(4)考慮樹脂是否失效。軟化器樹脂的使用年限一般為1-2年，及時(shí)更換新樹脂才能保證軟化效果。

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2014-03-12

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