張 磊，苑惠杰，苗玉成，劉玉濤，呂本松，李 陽

(中鹽工程技術(shù)研究院有限公司，天津 300450)

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平得到了大幅度提高。但是，工業(yè)化卻帶來了日益嚴重的環(huán)境污染問題，其中對水的污染尤為嚴重，使得越來越多的人開始重視飲水和用水安全，開始關(guān)心水的品質(zhì)問題。水處理的方法有很多種，最主要、最經(jīng)濟和最適宜的水處理技術(shù)是離子交換技術(shù)。

高級水質(zhì)軟化器所用的離子交換樹脂，通常為鈉型磺酸基陽離子交換樹脂。待處理的原水通過樹脂后，水中的有害離子(主要為鈣、鎂離子)和樹脂的陽離子(鈉離子)發(fā)生置換，被吸附于樹脂內(nèi)外，從而達到水質(zhì)軟化的目的。隨著水處理量的增加，樹脂上吸附的有害離子越來越多，軟化器軟水處理能力會逐漸下降，而要清除樹脂吸附的有害離子，就需要用到高濃度鈉離子，通過反沖洗的方式，把樹脂吸附的有害離子置換出來，從而恢復(fù)離子交換樹脂的吸附能力，這個過程叫做離子交換樹脂的再生。

軟水鹽，又名離子交換樹脂再生劑，其主要化學(xué)成分為氯化鈉，含量在99%以上，一般形狀為球狀片劑。軟水鹽主要用于高級水質(zhì)軟化器，為其離子交換樹脂再生提供高濃度的鈉離子。配合水質(zhì)軟化器高效去除水中硬度(鈣、鎂離子及其他水中一些水堿雜質(zhì))，使水質(zhì)更加干凈、清澈，能夠長期保持給水管道通暢 、無水垢。軟水鹽使用后無任何殘留物，無任何氣味，在同等的條件下高于任何再生劑，適用于各種型號的軟水機使用[1]。由于其無毒無害，價格低廉，還原效率高等特點，目前廣泛應(yīng)用于鍋爐及家庭軟水設(shè)備中使用，具有廣闊的市場前景。軟水鹽是一種高附加值的鹽產(chǎn)品，軟水鹽市場也將逐步成為鹽業(yè)市場的重要組成部分[2]。

從2010年～2019年市場分析，軟水鹽市場主要集中在北京、上海兩個大城市，市場容量都在20 000 t以上。2012年天津、河北、山東、遼寧、內(nèi)蒙古、河南、甘肅、廣東、貴州、重慶等地區(qū)的軟水鹽用量快速增加。2019年，我國有100余家軟水鹽生產(chǎn)企業(yè)，全國軟水鹽用量在15萬t左右，生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力在20萬t左右。

然而目前市場上的軟水鹽品牌繁多，質(zhì)量參差不齊，質(zhì)量不過關(guān)的直接表現(xiàn)為：軟水鹽浸泡于鹽箱的過程中，發(fā)生片劑松散崩解等現(xiàn)象，堵塞鹽箱出水口，影響離子交換樹脂的再生過程，直接影響了軟水機的正常運轉(zhuǎn)，更嚴重時會導(dǎo)致軟水機損壞，造成不必要的損失[3]。

針對影響以精制食用鹽為原料生產(chǎn)的軟水鹽質(zhì)量的相關(guān)因素，以下將在原料鹽的理化指標、軟水鹽的生產(chǎn)設(shè)備、車間環(huán)境、成品檢測、貨物運輸、貯存等方面進行闡述，同時對軟水鹽質(zhì)量提高，生產(chǎn)過程優(yōu)化提出相關(guān)建議。

1 原料鹽主要理化指標對軟水鹽質(zhì)量的影響

1.1 原料鹽純度

軟水鹽主要是以精制食用鹽為原料加工生產(chǎn)的，原料鹽的純度主要是指氯化鈉含量的高低，理論上氯化鈉含量越高，能在軟水器反沖洗的時候提供的鈉離子就越多，樹脂再生的就越徹底，出來的軟水水質(zhì)就越好。目前GB/T 5461優(yōu)級精制鹽氯化鈉(以濕基計)/(g/100g)含量≥99.1，市面上的軟水鹽平均氯化鈉含量在99.5左右[4]。

1.2 水分

軟水鹽在由精制食用鹽經(jīng)物理壓制形成過程中，原料鹽水分過多主要影響原料鹽在機器中下料流動速度，上下沖桿和中模之間填充不足，導(dǎo)致軟水鹽緊實度不夠，軟水鹽化水時容易坍塌，堵塞吸鹽口。水分過少導(dǎo)致鹽晶粒之間相互接觸點上形成品橋而固結(jié)在一起的程度不夠[5]。目前GB/T 5461優(yōu)級精制鹽水不溶物/(g/100 g)含量≤0.30，市面上的軟水鹽平均水不溶物含量在0.2左右[4]。

1.3 水不溶物

水不溶物含量是判斷食鹽衛(wèi)生質(zhì)量優(yōu)劣的主要指標之一[6]，主要是不溶于水的機械雜質(zhì)，如砂土、木屑、懸浮物及不溶性的其它雜質(zhì)等[7]，也包括鈣和鎂的碳酸鹽及有機殘余物。原料鹽中水不溶物含量的高低會影響原料鹽主成分氯化鈉的含量，同時反沖洗過程中會附著在離子交換樹脂顆粒表面或堵塞其交換孔道，使得樹脂工作容量(置換率)降低，造成樹脂“中毒”，也叫樹脂的污染。水不溶物含量比較高，使得軟水鹽化水后水體濁度升高。絡(luò)合絮狀物富集水中和鹽中的不溶物質(zhì)和微生物，造成鹽箱壁上和水面上雜質(zhì)較多，水體有異味。目前GB/T 5461優(yōu)級精制鹽水不溶物/(g/100 g)含量≤0.03，市面上的軟水鹽平均水不溶物含量在0.01左右[4]。

1.4 金屬元素(除鈉外)

原料鹽中的金屬元素(除鈉外)包括鐵、鈣、鎂、鉀、鋇、鋁、鉛、鎘、錫、鎳、鉻等，其中，鉛、鎘、錫、鎳、鉻在GB 2762-2017食品安全國家標準中屬于食品中污染物限量指標。原料鹽中金屬元素對軟水鹽質(zhì)量的影響主要是其中的高價金屬離子，如Al3+、Fe3+等擴散進入陽離子交換樹脂的內(nèi)部，由于這些高價金屬離子的交換勢能高，與樹脂中的固定離子牢固結(jié)合，從而使這些固定離子失去作用，喪失了離子交換能力，造成離子交換樹脂呈“中毒”狀態(tài)。

2 軟水鹽的生產(chǎn)設(shè)備、車間環(huán)境、成品檢測對軟水鹽質(zhì)量的影響

2.1 生產(chǎn)設(shè)備

目前市售生產(chǎn)軟水鹽的機器主要是旋轉(zhuǎn)式壓片機、吸粉輔機、傳送帶、計重秤等組成的生產(chǎn)設(shè)備，壓片機的壓力、轉(zhuǎn)速、清洗和保養(yǎng)都將對軟水鹽的質(zhì)量造成影響。壓片機壓力過低、轉(zhuǎn)速過高會造成軟水鹽的致密度不夠。清洗、保養(yǎng)時潤滑油油污進入原料鹽會造成軟水鹽片劑被污染，軟水鹽使用過程中，油類物質(zhì)進入離子交換樹脂罐，會形成膜狀物，包裹或堵塞離子交換樹脂顆粒的孔道，阻礙離子交換樹脂上的活性集團和鈣、鎂離子進行離子交換。壓片機上下沖桿和中模的磨損，會造成軟水鹽破損、掉帽，化水坍塌等。設(shè)備傳送帶揚程和計重秤之間的距離過大，會造成軟水鹽掉落到計重秤上沖擊過大，軟水鹽破碎。

2.2 車間環(huán)境

車間環(huán)境主要是濕度和粉塵，濕度過大，原料鹽吸潮會影響其流動性，造成上下沖桿和中模之間的物料填充不滿，軟水鹽片劑致密度、硬度不夠，破碎或者掉帽，影響軟水鹽質(zhì)量。成品軟水鹽球劑也會吸收空氣中的水分而潮解。一般控制濕度在30%～60%之間，且在放置過程中濕度應(yīng)從高逐漸降低，使再結(jié)晶過程充分進行[3]。粉塵對軟水鹽質(zhì)量的影響是間接的，粉塵主要對軟水鹽生產(chǎn)設(shè)備和操作人員有較大的影響，間接影響到軟水鹽的質(zhì)量。

2.3 成品檢測

軟水鹽成品檢測，主要針對軟水鹽的片型是否完整、片劑表面有無黑點和油污、軟水鹽顏色是否正常、軟水鹽的致密度和硬度、軟水鹽化水濁度和坍塌情況、軟水鹽溶解速率、成品裝袋后粉鹽是否過多(粉鹽過多會造成軟水器吸鹽口堵塞)等。

3 軟水鹽運輸、貯存對軟水鹽質(zhì)量的影響

3.1 運輸

軟水鹽運輸過程中由于裝卸、搬倒、車輛行駛過程中顛簸，會造成軟水鹽顆粒之間相互擠壓、摩擦，造成軟水鹽片劑破損，粉鹽增多(粉鹽過多會造成軟水器吸鹽口堵塞)。同時運輸車輛不干凈，也會對軟水鹽造成污染。

3.2 貯存

軟水鹽在成品倉庫和運送到使用者倉庫，倉庫的貯存環(huán)境也很重要，貯存不當都會對軟水鹽的質(zhì)量造成影響。軟水鹽成品一般要放置在通風(fēng)、陰涼、干燥的環(huán)境中保存。庫房環(huán)境濕度過大，容易引起軟水鹽吸潮、坍塌和崩解，造成使用不便。

4 軟水鹽質(zhì)量提高，生產(chǎn)過程優(yōu)化的建議

4.1 對原料鹽進行優(yōu)選

對原料鹽的理化指標高度重視，特別是原料鹽的純度、水分、水不溶物、金屬離子含量等方面進行嚴格把關(guān)，可以參考GB/T 5461優(yōu)級精制鹽相關(guān)指標。對原料鹽生產(chǎn)廠家提出要求，選取指標符合國標或者優(yōu)于國標的精制食用鹽進行軟水鹽的生產(chǎn)和加工，保證軟水鹽的品質(zhì)。

4.2 對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化

對軟水鹽的生產(chǎn)設(shè)備進行升級改造，選取壓力較大、轉(zhuǎn)速適宜的壓片機，定期對設(shè)備進行維護和零部件的更換。盡量保持車間的溫濕度處于合適的范圍，恒溫、恒濕的環(huán)境對軟水鹽的質(zhì)量有更大的保障。增加車間除塵設(shè)備，保持車間環(huán)境干凈整潔。加大對軟水鹽車間生產(chǎn)線上和庫房成品的抽檢力度。減少裝卸、搬倒的頻次，控制好庫房的貯存環(huán)境。