软化、砂滤与活性炭：预处理系统指南

砂滤或多介质过滤器是装填级配石英砂、无烟煤或两者组合的压力罐。水以 10–15 m/h 的滤速自上而下通过滤层，截留约 100 µm 以上的颗粒。进水浊度不超过 100 NTU 时，出水通常 ≤5 NTU。砂滤系列覆盖 0.5–50 m³/h，电机功率 0.37–7.5 kW，罐体按滤层面积而非标称型号选型。

砂滤放在第一级，因为下游设备都偏好清澈的水。浊度会堵塞活性炭、包裹树脂并污染膜元件。砂滤不去除溶解盐、硬度、硝酸盐或色度，只是物理屏障。原水浊度高于约 50 NTU 时，运行周期缩短、反洗水耗快速上升，此时应在砂滤前增加混凝或沉淀，而不是在砂滤后换更大的罐体。

硬度是钙与镁的总量，以 mg/L 碳酸钙表示。低于 60 ppm 时结垢缓慢，软化器往往不经济。在 60–120 ppm 之间，需按温度与设备判断：咖啡机、蒸汽锅炉或热水罐仍可能需要保护，冷水管路则未必。高于 120 ppm 时通常应软化；高于 180 ppm 时，加热设备、锅炉与反渗透进水一般必须软化。

常用单位很容易混淆。1 格令/加仑等于 17.1 mg/L（以 CaCO₃ 计），1 德国度等于 17.8 mg/L，1 法国度等于 10 mg/L。因此以 gpg 出具的报告必须先换算，才能与选型表对照。硬度不是健康指标，却是成本指标：它缩短换热器寿命，并提高洗衣房的洗涤剂用量。

CK-SF 系列覆盖 0.5–15 m³/h，共八个画册规格。树脂罐从 844 到 3672，装填量 30–650 kg，盐箱 25–800 L。在树脂接近饱和前，出水硬度保持在约 1 ppm（以 CaCO₃ 计）以下。自动阀按处理水量计量并启动再生，再生通常耗时 60–90 分钟。

盐是主要耗材。常见设定为每次再生每升树脂用盐 80–160 g，盐水浓度 8–12%。理论最低耗量约为每去除 1 kg 硬度消耗 1.2 kg 氯化钠；由于再生并非完全高效，实际用量约为理论值的两倍。双罐设备交替运行，一罐再生时仍持续供应软化水。

活性炭通过吸附去除余氯、氯胺、异味、色度与溶解性有机物。在预处理系统中，它最重要的作用是除氯：余氯高于 0.1 ppm 会氧化聚酰胺反渗透膜，且损伤不可逆。它同时保护阳离子树脂免受余氯长期降解，并降低会污染膜元件的有机物负荷。

设计由空床接触时间决定，而不是只看罐体容积。除余氯通常需要 10–15 分钟 EBCT；去除氯胺、异味与色度需要 15–20 分钟。水处理活性炭的碘值常见为 700–1100 mg/g，比表面积 500–1500 m²/g；但碘值只反映微孔容积，并不保证对特定污染物的去除效果。

活性炭也是最常被忽略监测的一级。树脂失效后，余氯可能在数天内穿透到膜元件，因此反渗透进水系统中，活性炭出水取样阀与余氯或 ORP 分析仪不是可选项。活性炭应按穿透更换，而不能只看日历日期。

每一级前后都应设取样阀、每只滤床设压差表，并配置满足反洗流量的排水管。砂滤与活性炭的反洗流量是运行流量的数倍，因此原水供应与排水必须按该峰值校核，而不是按产水流量。无法完成反洗的系统，只会在第一只滤床变脏之前保持出水达标。

从实验室水质分析与峰值小时流量开始，而不是日用水量。砂滤按 10–15 m/h 滤速选型，活性炭按 5–15 m/h、10–15 分钟 EBCT 选型，软化器按峰值流量、进水硬度与两次再生之间的可用小时数选型。随后核对反洗峰值能否在不影响主工艺的前提下供应。10 m³/h 的砂滤反洗时可能需要 35–45 m³/h，持续 5–10 分钟。

只按平均流量选型的系统，纸面上水质合格，到了旺季就会失效。峰值用水、反洗需求与再生停机时间是决定系统能否持续运行的三个数字。应把它们与最大进水浊度、硬度、余氯一起写入设计表，便于日后变更产水量时对照原始假设。

每周记录砂滤与活性炭的压差、出水硬度与活性炭出水余氯；每月核对反洗流量与时长，并观察视镜中是否跑砂；每年检查滤料层高、清洗盐箱并校准仪表。砂滤滤料每 3–5 年更换；活性炭按穿透而非仅按使用年限更换；软化树脂在确认再生设定与用盐量无误后容量仍偏低时更换。