软化除盐
工业用水软化除盐的术语及其含义
家里雇佣保姆合同协议合同编号：_________________甲方（雇主）：姓名：_______________________身份证号码：_________________联系电话：_________________住址：_______________________乙方（保姆）：姓名：_______________________身份证号码：_________________联系电话：_________________住址：_______________________根据《中华人民共和国劳动合同法》及相关法律法规，甲乙双方在平等、自愿的基础上，经协商一致，达成以下家里雇佣保姆合同协议：第一条工作内容与职责1.工作内容：乙方在甲方家中从事以下工作：o家庭日常清洁、整理；o做饭、洗碗等家庭餐饮服务；o照顾家中老人、儿童或其他家庭成员的生活起居；o协助甲方处理日常家务工作及其他需要照料的事务。
2.工作地点：乙方的工作地点为甲方提供的住址，具体地址：_______________________。
第二条工作时间与休息日1.工作时间：乙方的工作时间为每天______小时，具体工作时间为：o星期一至星期五：_______时至_______时；o星期六、星期天：_______时至_______时（如适用）。
2.休息日：乙方每周休息______天（具体日子可以为周末或其他合适的时间），每周的休息日由甲方与乙方协商确定。
3.假期：乙方可享有法定节假日的休息权利，假期期间若甲方需要乙方工作，应支付加班费。
第三条工资与支付方式1.工资：甲方同意支付乙方的月工资为人民币（大写）元（¥）。
2.支付方式：甲方应按月支付工资，支付日期为每月的______日，支付方式为现金、银行转账或其他双方协商一致的方式。
3.加班费：如果乙方在法定休息日或节假日加班工作，甲方应支付加班费，标准为基本工资的______倍。
4.生活费用：甲方为乙方提供工作期间的食宿，住宿条件为：_________（如单独房间、共享房间等）。
软化与除盐技术
软化与除盐技术一、引言软化与除盐技术是现代水处理领域中重要的技术之一。
随着城市化进程的加速以及水资源的日益短缺，对水质的要求也越来越高。
软化与除盐技术可以有效去除水中的硬度离子和盐分，提高水质，满足人们对清洁、高纯度水的需求。
本文将从软化技术和除盐技术两个方面进行讨论。
二、软化技术1. 软化技术的原理软化技术主要是通过去除水中的钙离子和镁离子来降低水的硬度。
钙离子和镁离子是造成水硬度的主要离子，它们会与碳酸根离子结合形成难溶的碳酸钙和碳酸镁，从而导致水的硬度增加。
软化技术通过交换树脂或添加化学剂的方式，将钙离子和镁离子与树脂或化学剂中的钠离子进行交换，使水中的钙离子和镁离子被去除，从而降低水的硬度。
2. 软化技术的应用软化技术广泛应用于工业生产、生活用水等领域。
在工业生产中，硬水会导致设备结垢、管道堵塞等问题，软化技术可以有效解决这些问题，提高生产效率。
在生活用水中，硬水不仅影响洗涤效果，还会对人体健康造成一定影响，软化技术可以改善水质，提供更好的用水体验。
三、除盐技术1. 除盐技术的原理除盐技术是指将水中的盐分去除，使水变为淡水的过程。
目前常用的除盐技术主要包括电渗透、蒸馏和离子交换等。
其中，电渗透是利用半透膜的选择性通透性，通过施加外电场将水中的盐分排除；蒸馏是通过加热水，使水蒸发，然后将蒸汽冷凝得到纯净水；离子交换是利用树脂或其他吸附材料对水中的离子进行交换，从而去除盐分。
2. 除盐技术的应用除盐技术主要应用于海水淡化、工业废水处理等领域。
海水淡化是指将海水中的盐分去除，得到淡水的过程。
由于海水中盐分的浓度较高，传统的水处理技术无法满足需求，除盐技术成为海水淡化的关键技术。
工业废水处理中，除盐技术可以将废水中的盐分去除，降低废水对环境的污染程度。
四、软化与除盐技术的发展趋势随着科技的进步和需求的增加，软化与除盐技术也在不断发展。
目前，越来越多的新型材料和设备被应用于软化与除盐技术中，提高了技术的效率和可靠性。
11.水质工程学III—水的软化与除盐 §2-2 水的药剂软化法(ppt文档)
：
• 2HCO3-≒CO2+CO32- +H2O
(a)
• CO32- +Ca2+≒CaCO3
(b)
• 当Ca(OH)2首先与CO2反应后，(a)向右进行导致(b)向右进行
，使CaCO3析出，为软化创造了条件。
水质工程学Ⅲ
第二章 水的软化与除盐
§2-2 水的药剂软化法
主讲：张立秋 副教授
§ 2-2水的药剂软化法
一、概述：（定义；工艺组成） 二、石灰软化法：（石灰生产过程、原理；特 点；适用条件；石灰用量计算） 三、其他软化法：（石灰–苏打法；石灰–石 膏法）
一、概述 1.定义：基于溶度积原理，加入某些药剂，把水中钙、 镁离子转变成难溶化合物使之沉淀析出。 A、原理：溶度积原理 B、药剂：石灰、苏打、石膏 C、CaCO3 、Mg(OH)2溶度积最小
化合物 溶度积
水处理中常见难溶化合物的溶度积（25℃）
CaCO3
CaSO4
Ca(OH)2
MgCO3
4.7×10-9
2.5×10-5
5.0×10-6
4.0×10-5
Mg(OH)2 8.9×10-12Fra bibliotek 2，工艺组成：
原水（加药）→混合→反应→沉淀→过滤→消 毒
二、石灰软化法：
• 1、石灰的生产过程：
• 石灰石 煅烧 生石灰 消化 熟石灰
CaO=28([CO2]+HcCa+HnMg+K+α) (g/T)
B、HCa<HC
Ca2+ HCO3-
水处理工程软化与除盐
5．氧化剂：尽量采用抗氧化性好的树脂
6．有机污染：可采用大孔型树脂
7．再生：再生剂的选择要考虑回收有用物，不能回收时，要进行妥善处置。
二、应用
重金属废水，回收重金属
例如：处理含铬废水
六价铬：铬酸根CrO42-和重铬酸根Cr2O72-，两种的比例与pH有关。酸性条件下，主要是Cr2O72-
※然后硬度离子开始泄漏
出水中离子泄漏的顺序为：H＋、Na＋、Mg2＋、Ca2＋
失效点控制：脱碱，以Na泄漏为准
软化，以硬度离子泄漏为准。
3．弱酸型RCOOH（目前应用广的主要是丙烯酸型）
由于电离较弱，只能去除碳酸盐硬度
2RCOOH + Ca(HCO3)2----- (RCOO)2Ca + 2H2O +CO2↑
[CaO] = [CO2] + [Ca(HCO3)2] +2[Mg(HCO3)2] + [Fe] +a
为尽量降低碳酸盐硬度，石灰＋混凝沉淀可以同时进行。
注意：石灰法只能降低碳酸盐硬度以及降低水中的碱度
二、石灰－纯碱法
去除碳酸盐和非碳酸盐硬度
CaSO4+ Na2CO3----CaCO3↓+ Na2SO4
纯水：亦称去离子水，含盐量<1mg/L
高纯水：含盐量<0.1mg/L
四、软化和除盐基本方法
1.软化
(1)加热去除暂时硬度
(2)药剂软化：根据溶度积原理
(3)离子交换：离子交换硬度去除比较彻底。
2.除盐
蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法
第2节药剂软化法
一、石灰软化法：
CaO + H2O = Ca(OH)2
e软化除盐综合实验指导书
软化除盐综合实验报告一、实验目的：通过软化除盐综合实验，掌握科学研究的基本方法和基本技能，培养科学思维方法、分析解决实际问题能力和严谨工作作风。
通过本实验操作运行，测定各取样点的电导率。
确定纯水设备在动水状态运行时各取样点的水质；确定总出水水质是否达标。
学会并掌握该技术，提高学生对纯水制备工艺的认识及管理能力，加强水资源管理建设，建设节水型社会。
二、实验装置及分析设备1. 超纯水制备实验装置2. 电导率仪四、实验装置水处理工艺流程自来水——预处理——反渗透——紫外线消毒——离子交换除盐——超滤——出水五、实验原理本工艺分为预处理、反渗透、离子交换、紫外消解和超滤五个部分。
预处理：预处理部分由PP滤芯过滤器、活性炭滤芯过滤器和软化滤芯过滤器和全自动软水器组成。
PP滤芯过滤器内部装有聚丙烯热熔纤维滤芯，可去除水中的颗粒杂质、悬浮物、胶体絮凝、有机颗粒团，降低浊度，减轻后续处理的负担。
同时吸附水中的部分铁锰离子等，降低水中铁锰离子含量。
活性炭滤芯过滤器内部装有果壳型活性炭滤芯，能吸附分解水中溶解性杂质，有效去除水中的有机物、氯及异味物质，可有效保护后置反渗透膜。
活性炭去除游离氯的化学原理如下：Cl2+H2O=HCl + HClOHClO=HCL+[O]原子氧与炭原子由吸附状态迅速地转变成化合状态：C+2[O]=CO2综上所述，氯与活性炭的反应可如下式：C+2Cl2+2H2O=4HCl +CO2软化滤芯过滤器内装有钠型阳离子树脂滤芯，其交换功能可将水中溶解的钙镁离子交换出来，从而降低水的硬度，避免反渗膜结垢，延长反渗透膜的使用寿命。
软化滤芯过滤器去除钙镁离子的化学原理如下：2RNa+ + Ca2+ =R2Ca2+ + 2Na+适合的预处理对反渗膜装置长期安全运行是十分重要的。
有了满足反渗透进水水质要求的预处理，就可以确保产品水（反渗水）流量维持稳定、脱盐率维持在某一值上时间长、产品水回收率可以不变、运行费用做到最低、膜使用寿命最长等。
软化、除盐与锅炉水处理
求深度软化的场合。
石灰软化法
CaO H2O Ca(OH) 2 CO2 Ca(OH) 2 CaCO 3 H2O Ca(HCO 3 )2 Ca(OH) 2 2CaCO 3 2H2O Mg(HCO3 )2 2Ca(OH) 2 2CaCO 3 Mg(OH)2 2H2O
水排出。
碱类处理：利用碱类软化药剂
使水中钙镁离子形成碳酸钙及
①
氢氧化镁水渣。
沉
淀
法
磷酸盐处理：利用磷酸钠盐软
化药剂使水中钙离子形成磷酸
钙水渣，借排污排除掉
• ②溶解法
• 向水中投加螯合剂把可能产生结垢的钙、镁离子等螯合起来，
使之稳定在锅水中。
• 常用的螯合剂为EDTA。
2、缓蚀处理
• 溶解氧的存在会造成锅炉炉体的腐蚀
谢 谢！
及汽水共腾和发沫等危害。
• 锅炉给水的处理过程可分为锅外处理与锅内处理两个部分。锅
外处理指锅炉补充水的混凝、沉淀、过滤、软化及除盐等过程； 锅内处理是指向锅内直接投加药剂，利用药剂在锅内部发生的 反应来解决处理问题。
1、阻垢处理
• 向水中加入软化药剂Biblioteka 水中结垢的成分从锅水中沉淀为水渣，
并同时投加有机分散剂，以利于这种水渣的流动，最后借排污
• 阳离子交换树脂带有酸性活性基团，可分为强酸性和弱酸性两
种；阴离子交换树脂带有碱性活性基团，可分为强碱性和弱碱 性两种
离子交换的选择性 • 强酸性阳离子交换树脂 • 弱酸性阳离子交换树脂
• 强碱性阳离子交换树脂 • 弱碱性阳离子交换树脂
• 在高浓度溶液中，浓度的高低则成为决定离
离子交换软化与除盐
离子交换软化和除盐实验一、 实验目的① 加深离子交换基本理论的理解。
② 了解离子交换软化设备的操作方法。
③ 熟悉离子交换过程。
④ 进一步熟悉水的硬度、碱度和pH 值的测定方法。
二、实验原理离子交换是目前常用软化与除盐的方法。
离子交换树脂是一种不溶于水的固体颗粒状物质，它能够从电解质溶液中把本身所含的另外一种带有相同电性符合的离子与其等量的置换出来，按照所交换的种类，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。
阳离子交换树脂是以钠离子（Na +型）或氢离子型（H +型）置换溶液中的阳离子从而将其去除掉。
置换反应为：钠型 NaOR+M 2+⇔MR+2Na + 氢型 H 2R+M 2+⇔MR+2H + 反应式中R 表示树脂，M 2+表示阳离子。
阴离子交换树脂是以羟基（OH -）离子置换溶液中的阴离子，从而将其去除掉，置换反应式为：R(OH)+A 2-⇔RA+2OH -反应式中R 表示树脂；A 2-表示阴离子。
离子交换吸附能力，在其他条件相同时，交换能力大小顺序如下：阳离子交换顺序（强酸性阳树脂）Fe 3+>Al 3+>Ca 2+>Mg 2+>K +>H +>Na +>H +>Li +。
阴离子交换顺序（强碱性阴树脂）为：草酸离子>柠檬酸离子>-34PO >-24SO >Cl ->-3NO 。
实际上，天然水中及工业废水中都不会只含有一种离子，通常都含有多种阳离子和多种阴离子，交换过程也复杂的多。
就软化而言，含有多种阳离子和多种阴离子交换层时Cu 2+、Zn 2+、Ni 2+、Ca 2+、Mg 2+被吸附在树脂上，同时释放Na ，从而使水得到软化。
当树脂的交换容量耗尽时，交换柱流出水的硬度就会超过规定值，这一情况称为穿透。
此时，必须将树脂再生。
再生前，应对交换柱进行反冲洗，以除去固体沉积物。
阳离子交换柱再生方法是用盐溶液（）或用酸溶液（）流过交换柱；而阴离子交换柱再生方法是用氢氧化钠（）溶液或氢氧化铵（）溶液流过交换柱。
水的软化和除盐全解
练习题：原水中Ca2+浓度1.8meq/L，Mg2+浓度 0.8meq/L，HCO3-浓度2.3meq/L，Fe2+浓度 1.5meq/L，CO2浓度0.24meq/L。用石灰法对 原水进行软化，混凝剂投量为0.3meq/L，试 求石灰用量（以g CaO /（T原水）计）。
三、 水的除盐
水 的 除 盐 与 咸 水 淡 化
五．蒸馏法
其中电渗析、反渗透、超滤和蒸馏主要用于水的除盐与咸水淡化。
二、水 的 药 剂 软 化 法
软 化
溶度积原理 石灰软化 a) 石灰软化的原理 b) 石灰软化过程 c) 石灰软化的主要去除物 d) 石灰用量的计算
e) 石灰软化的效果
f) 石灰软化的适用范围 石灰-苏打软化O3-和CO32-相互转化的重要因 素。
B. 石灰软化时，石灰与水中游离CO2反应，使反应(9) 向右进行，产生CO32-，使水中的Ca2+生成CaCO3 沉淀析出，达到去除Ca2+的目的。
石 灰 软 化——石灰软化过程
软 化
对非碳酸盐硬度的影响： (11) MgSO4+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaSO4 (12) MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2 结论： 熟石灰与水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成Mg(OH)2 的同时产生了等物质的量的非碳酸盐的钙硬度。
Na盐 CaSO4 MgSO4
CaCO3
Mg(OH)2
软 化
水中离子的假想结合
c(1/2Ca2+)=2.4 c(1/2Mg2+)=1.2
c(1/2SO42-)=1.8
c(1/2Na+)=1.2
c (Cl-)=1.8
水的软化除盐
Softening and Salt Elemination
第一章 前 言
一、水中杂质的来源 二、水中杂质的分类 三、工业用水处理对象水中常见的溶解物 四、工业用水水质标准
一、水中杂质的来源: 一、水中杂质的来源:
吸收大气中可溶物（ 吸收大气中可溶物（CO2 、O2 、H2S ） 可溶物 不可溶物（尘埃、工业污染物） 及不可溶物（尘埃、工业污染物） 地表：泥砂、腐殖质、有机物 地表：泥砂、腐殖质、 且 溶解地壳表面的普通化合物 地下： 的雨水遇地层中CaCO3 、 地下：含CO2的雨水遇地层中 MgCO3生成 2+ 、 Mg2+；再加上地层中 生成Ca 易溶的Na盐 盐 易溶的 盐K盐、氯化物等造成海水的 高含盐量
二、水中杂质的分类：
水中杂质按粒径分为三类： 水中杂质按粒径分为三类： 1µm——100 µm 用沉淀方法（ 悬浮质 用沉淀方法（上 浮、下沉）即可去除 下沉） 1 nm ——1 µm 胶体（粘土、腐殖质） 胶体（粘土、腐殖质）胶 体可以稳定存在，必须加药，使胶体脱稳， 体可以稳定存在，必须加药，使胶体脱稳，混 凝沉淀后去除 1 nm以下 溶解物 溶解于水，给生活、生 溶解于水，给生活、 以下 产带来不便，是工业水处理的对象（ 产带来不便，是工业水处理的对象（ Fe2+可导 致高血压病，并可染色； ˉ 致高血压病，并可染色； Fˉ使牙变黄； Ca2+、Mg2+ 给洗衣带来不便，并使锅炉生垢 给洗衣带来不便， 从而造成燃料的浪费和锅炉爆炸； 从而造成燃料的浪费和锅炉爆炸；放射性元素 则对人体有害） 则对人体有害）
练习题：
根据水质分析， 根据水质分析， Ca2+、 Mg2+含量分别为 含量分别为48.8mg/L和 和 48.6mg/L，用各种表达方法 摩 ，用各种表达方法(摩 尔浓度、当量浓度、德国度、 尔浓度、当量浓度、德国度、 mgCaCO3/L)表示其硬度。 表示其硬度。 表示其硬度
第九章 软化与除盐
第九章软化与除盐（Softening and Salt Removal）
第1节概述
一、水中主要溶解杂质
离子：Ca2+, Mg2+, Na+(K+)
HCO3-, SO42-, Cl-
一般Fe2+, SiO32-含量较少。
气体：CO2,O2
总硬度：Ca2+, Mg2+,
碳酸盐硬度（暂时硬度）
非碳酸盐硬度
含盐量：∑阳＋∑阴
软化：降低硬度
除碱：HCO3－（锅炉给水、碱度太高，会汽水共沸）
除盐：降低含盐量
二、硬度单位
mmol/L, meq/L, 度（我国用德国度）
德国度＝10 mg CaO/L 美国度＝1mg CaCO3/L
三、水的纯度
以含盐量或水的电阻率表示（单位：欧姆厘米）
淡化水：高含盐量水经局部处理
脱盐水：相当于普通蒸馏水，含盐量1－5mg/L
纯水：亦称去离子水，含盐量<1mg/L
高纯水：含盐量<0.1mg/L
四、软化和除盐基本方法
1.软化
(1)加热去除暂时硬度
(2)药剂软化：根据溶度积原理
(3)离子交换：离子交换硬度去除比较彻底。
2.除盐
蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法。
污水处理中的软化与脱盐技术
污水处理中的软化与脱盐技术1. 背景污水处理是保护水资源、改善水质的重要环节在污水处理过程中，软化和脱盐技术是关键步骤，主要目的是去除水中的硬度和盐分，以满足不同行业的用水需求本文将详细介绍污水处理中的软化与脱盐技术，包括其原理、工艺及应用2. 软化技术软化技术是通过去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度，从而防止水中的硬度离子在设备和管道内形成水垢软化技术主要分为两种：离子交换软化和药剂软化2.1 离子交换软化离子交换软化技术是利用离子交换树脂去除水中的钙、镁离子在离子交换过程中，钙、镁离子与树脂上的钠离子发生交换，使水中的硬度离子被树脂上的钠离子取代离子交换软化装置主要由树脂罐、钠离子再生装置和控制系统组成该技术具有处理效果好、占地面积小、操作简便等优点2.2 药剂软化药剂软化技术是通过向水中添加软化药剂（如石灰、纯碱等），使钙、镁离子与药剂发生反应，形成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁沉淀，从而降低水的硬度药剂软化装置主要包括药剂投加系统、混合装置和沉淀池该技术适用于小规模污水处理，但药剂投加量和处理成本较高3. 脱盐技术脱盐技术是去除水中盐分的过程，主要目的是满足特定行业对淡水的需求目前常用的脱盐技术有电渗析、反渗透和离子交换膜法等3.1 电渗析电渗析是一种利用电场力作用，通过离子交换膜实现水中阴阳离子交换，达到脱盐的目的电渗析装置由阴、阳离子交换膜、阴阳极和控制系统组成该技术具有脱盐效果好、能耗低、操作简便等优点3.2 反渗透反渗透是一种利用半透膜，对水施加大于渗透压的压力，使水中的盐分、有机物等溶质通过半透膜，从而实现脱盐的过程反渗透装置主要由反渗透膜、高压泵、控制系统等组成该技术具有脱盐率高、占地面积小、操作简便等优点3.3 离子交换膜法离子交换膜法是利用离子交换膜对水中阴阳离子进行选择性透过，实现脱盐的目的该技术具有脱盐效果好、能耗低、操作简便等优点，但设备投资和运行成本较高4. 应用软化与脱盐技术在多个行业具有广泛应用，如：1.工业生产：软化与脱盐技术可有效防止水垢在工业设备内形成，延长设备使用寿命，提高生产效率2.饮用水：软化与脱盐技术可去除水中的硬度和盐分，提高饮用水的口感和品质3.农业灌溉：软化与脱盐技术可解决盐碱地灌溉问题，提高作物产量和品质4.环保：软化与脱盐技术可减少污水处理过程中的污染物含量，降低环保处理成本5. 结论污水处理中的软化与脱盐技术是保护水资源、改善水质的关键环节通过介绍软化与脱盐技术的原理、工艺及应用，有助于了解其在不同行业的重要性在实际应用中，应根据实际情况选择合适的软化与脱盐技术，以实现高效、经济的污水处理效果1. 背景随着我国经济社会的快速发展，水资源短缺和水环境污染问题日益严重污水处理是解决水环境污染的重要手段，而软化与脱盐技术在污水处理中发挥着至关重要的作用本文将详细阐述污水处理中的软化与脱盐技术，包括技术原理、工艺流程和应用领域2. 软化技术软化技术主要是通过去除水中的钙镁离子，从而降低水的硬度，防止水中的硬度离子在设备和管道内形成水垢常用的软化技术有离子交换软化和药剂软化2.1 离子交换软化离子交换软化技术是利用离子交换树脂去除水中的钙、镁离子在离子交换过程中，钙、镁离子与树脂上的钠离子发生交换，使水中的硬度离子被树脂上的钠离子取代离子交换软化装置主要由树脂罐、钠离子再生装置和控制系统组成该技术具有处理效果好、占地面积小、操作简便等优点2.2 药剂软化药剂软化技术是通过向水中添加软化药剂（如石灰、纯碱等），使钙、镁离子与药剂发生反应，形成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁沉淀，从而降低水的硬度药剂软化装置主要包括药剂投加系统、混合装置和沉淀池该技术适用于小规模污水处理，但药剂投加量和处理成本较高3. 脱盐技术脱盐技术是去除水中盐分的过程，主要目的是满足特定行业对淡水的需求目前常用的脱盐技术有电渗析、反渗透和离子交换膜法等3.1 电渗析电渗析是一种利用电场力作用，通过离子交换膜实现水中阴阳离子交换，达到脱盐的目的电渗析装置由阴、阳离子交换膜、阴阳极和控制系统组成该技术具有脱盐效果好、能耗低、操作简便等优点3.2 反渗透反渗透是一种利用半透膜，对水施加大于渗透压的压力，使水中的盐分、有机物等溶质通过半透膜，从而实现脱盐的过程反渗透装置主要由反渗透膜、高压泵、控制系统等组成该技术具有脱盐率高、占地面积小、操作简便等优点3.3 离子交换膜法离子交换膜法是利用离子交换膜对水中阴阳离子进行选择性透过，实现脱盐的目的该技术具有脱盐效果好、能耗低、操作简便等优点，但设备投资和运行成本较高4. 应用软化与脱盐技术在多个行业具有广泛应用，如：1.工业生产：软化与脱盐技术可有效防止水垢在工业设备内形成，延长设备使用寿命，提高生产效率2.饮用水：软化与脱盐技术可去除水中的硬度和盐分，提高饮用水的口感和品质3.农业灌溉：软化与脱盐技术可解决盐碱地灌溉问题，提高作物产量和品质4.环保：软化与脱盐技术可减少污水处理过程中的污染物含量，降低环保处理成本5. 结论污水处理中的软化与脱盐技术对于保护水资源、改善水质具有重要意义通过阐述软化与脱盐技术的原理、工艺及应用，有助于了解其在不同行业的重要性在实际应用中，应根据实际情况选择合适的软化与脱盐技术，以实现高效、经济的污水处理效果应用场合工业生产在工业生产中，软化与脱盐技术主要应用于以下几个方面：1.防止设备结垢：软化与脱盐技术可以有效防止水中的硬度离子在工业设备内形成水垢，延长设备使用寿命，提高生产效率2.提高产品品质：软化与脱盐技术可确保生产过程中用水的质量，对于对水质有较高要求的产品，如制药、食品等行业的生产过程中尤为重要3.降低能耗：通过软化与脱盐技术，可以减少因水垢形成而导致的设备能耗增加，降低生产成本饮用水在饮用水处理中，软化与脱盐技术的应用主要包括：1.提高口感：软化与脱盐技术可去除水中的硬度和盐分，使饮用水口感更佳2.保障健康：软化与脱盐技术可以去除水中的有害物质，保障饮用水的卫生安全3.满足需求：随着人们生活水平的提高，对于饮用水的要求也越来越高，软化与脱盐技术可以满足人们对于高品质饮用水的需求农业灌溉在农业灌溉中，软化与脱盐技术的应用主要包括：1.提高作物产量：软化与脱盐技术可以解决盐碱地灌溉问题，提高作物产量和品质2.节约水资源：通过软化与脱盐技术，可以提高水资源的利用率，减少水资源浪费3.保护环境：软化与脱盐技术可以减少因盐碱地灌溉导致的土壤盐渍化，保护农业生态环境在环保领域，软化与脱盐技术的应用主要包括：1.减少污染物含量：软化与脱盐技术可以去除污水处理过程中的污染物，降低污水处理难度2.降低处理成本：通过软化与脱盐技术，可以降低环保处理成本，提高污水处理效率3.保护水资源：软化与脱盐技术可以有效保护水资源，为水资源的可持续利用提供保障注意事项选择合适的软化与脱盐技术在实际应用中，应根据实际情况选择合适的软化与脱盐技术例如，在工业生产中，可根据设备对水质的要求和水中的硬度、盐分含量选择适合的软化与脱盐技术考虑运行成本和经济效益在选择软化与脱盐技术时，要充分考虑运行成本和经济效益例如，在农业灌溉中，应选择运行成本较低的软化与脱盐技术，以降低农业生产的成本设备维护与更换对于软化与脱盐设备，要定期进行维护和更换，确保设备运行的正常和处理效果的稳定例如，在离子交换软化装置中，要定期检查树脂的运行状态，及时更换失效的树脂监测与控制在软化与脱盐过程中，要进行严格的监测与控制，确保处理水质达到预期目标例如，在反渗透装置中，要监测进水水质、压力、流量等参数，确保反渗透装置的正常运行环保合规在软化与脱盐过程中，要遵守环保法规，确保处理过程不对环境造成污染例如，在污水处理过程中，要确保软化与脱盐技术的应用不会产生新的污染物在应用软化与脱盐技术时，要充分考虑应用场合和注意事项，确保技术应用的科学合理、经济高效。
水处理技术 第9章 软化除盐
Softening and salt removal
1
第1节 概 述
2
一、水中主要溶解杂质
离子：Ca2+, Mg2+, Na+(K+)
HCO3-, SO42-, Cl一般Fe2+, SiO32-含量较少。 气体：CO2, O2 总硬度：Ca2+, Mg2+ 碳酸盐硬度（carbonate hardness、暂 时硬度）
22
离子交换速度的影响因素： •溶液浓度 •流速或搅拌速度 •树脂粒径 •交联度
23
第4节 离子交换软化
一、阳离子交换树脂特性 分强酸和弱酸。强酸主要有RNa 和RH。 1．RNa
2RNa + Ca2 +--- R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ --- R2Mg + 2Na+ 特点：去除碳酸盐和非碳酸盐硬度，总含盐量 （阳离子总重量）有所变化，但碱度不变。
15
2）交换容量：是树脂最重要的性能，表示树脂 交换能力的大小。以体积和重量两种表示方式。
全交换容量：可用滴定法测定或从理论上计算 分子量184.2, 184.2g树脂中 含有1g可交换离子H+。
扣去交联剂所占份量（8%)，全交换容量为 4.99mmol/g。
工作交换容量：实际工作条件下，全的60－70％16
若碱度>硬度，还应去除多余的HCO3－
若水中存在Fe离子，也要消耗Ca(OH)2
7
所以，石灰投加量：
[CaO] = [CO2] + [Ca(HCO3)2] + 2[Mg(HCO3)2] + [Fe] +a
GBJ 109-87 工业用水软化除盐设计规范
第二步
第三步
再生剂
再生剂
再生剂
浓度 (%)
流速 (m/h)
占 总量百
分
浓度 (%)
流速 (m/h)
三、浮动床进水含盐量为 300～500mg/L；总阳离子为 100～200mg/L(以 CaCO3 表示)； 强酸阴离子为 50～125mg/L(以 CaCO3 表示)。设备出水量大于 100 m3/h。
四、移动床进水含盐量小于 300mg/L；总阳离子为 100～200mg/L(以 CaCO3 表示)；强 酸阴离子 50～125mg/L(以 CaCO3 表示)，且水质较稳定。设备出水量大于 100m3/h。
第 3.3.6 条 采用弱型树脂时，离子交换器应选用顺流再生固定床。
第 3.3.7 条 经常间歇运行的系统，不宜采用浮动床以及单塔单周期移动床和两塔连续再
生移动床。
第 3.3.8 条 一级离子交换器的台数，不宜少于两台，当一台检修(或离子交换树脂复苏)，
其余设备和水箱能满足正常供水和自用水的要求时，可不设检修备用。
第 3.3.11 条 用于软化和除盐的离子交换器，当采用硫酸分步再生时，再生液浓度、酸
量分配和再生液流速，可按表 3.3.11 选择。
第 3.3.12 条 离子交换剂应有贮存和装卸设施。
第 3.3.13 条 离子交换剂的年补充率宜符合以下规定：
表 3.3.11 硫酸分步再生数据选择
再生
分步
方式
第一步
第 3.2.3 条 石灰软化处理并要求除硅酸盐时，可加入氧化镁或白云石粉。原水应加热至 40±1℃。
表 3.2.1 软化系统选择
出水水质
进水水质
系统名称及 代号
硬度 (mg/L， 以 CaCO3
什么是原水、软化水、除盐水、纯水和超纯水
什么是原水、软化水、除盐水、纯水和超纯水？
（1）原水是指未经过处理的水。
从广义来说，对于进入水处理
工序前的水也称为该水处理工序的原水。
例如由水源送入澄清池处理的水称为原水。
（2）软化水是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或
降低一定程度的水。
水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。
（3）除盐水是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或
降低到一定程度的水。
其电导率一般为1.0～10.0μS/cm，电阻率（25℃）（0.1～1.0）×106Ω·cm，含盐量为1～5mg/L。
（4）纯水是指水中的强电解质和弱电解质（如SiO2、CO2等），去除或降低到一定程度的水。
其电导率一般为：1.0～0.1μS/cm，电阻率（1.0～10.0）×106Ω·cm。
含盐量<1mg/L。
（5）超纯水是指水中的导电介质几乎完全去除，同时不离解的
气体、胶体以及有机物质（包括细菌等）也去除至很低程度的水。
其电导率一般为0.1～0.055μS/cm，电阻率（25℃）>10×1050cm，含盐量<0.1mg/L。
理想纯水（理论上）电导率为0.05μS/cm，电阻率（25℃）为18.3×106Q·cm。
水处理工程软化与除盐
水处理工程软化与除盐第九章软化与除盐（Softening and Salt Removal）第1节概述一、水中主要溶解杂质离子：Ca2+, Mg2+, Na+(K+)HCO3-, SO42-, Cl-一般Fe2+, SiO32-含量较少。
气体：CO2,O2总硬度：Ca2+, Mg2+,碳酸盐硬度（暂时硬度）非碳酸盐硬度含盐量：∑阳＋∑阴软化：降低硬度－（锅炉给水、碱度太高，会汽水共除碱：HCO3沸）除盐：降低含盐量二、硬度单位mmol/L, meq/L, 度（我国用德国度）德国度＝10 mg CaO/L 美国度＝1mg CaCO3/L三、水的纯度以含盐量或水的电阻率表示（单位：欧姆厘米）淡化水：高含盐量水经局部处理脱盐水：相当于普通蒸馏水，含盐量1－5mg/L 纯水：亦称去离子水，含盐量<1mg/L高纯水：含盐量<0.1mg/L四、软化和除盐基本方法1.软化(1)加热去除暂时硬度(2)药剂软化：根据溶度积原理(3)离子交换：离子交换硬度去除比较彻底。
2.除盐蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法第2节药剂软化法一、石灰软化法：CaO + H2O = Ca(OH)2CO2 + Ca(OH)2 ---CaCO3↓+ H2OCa(HCO3)2 + Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓+ 2H2O Mg(HCO3)2+ 2Ca(OH)2--- 2CaCO3↓+ Mg(OH)2↓+2H2O若碱度>硬度，还应去除多余的HCO3－若水中存在Fe离子，也要消耗Ca(OH)2所以，石灰投加量：[CaO] = [CO2] + [Ca(HCO3)2] + 2[Mg(HCO3)2] + [Fe] +a为尽量降低碳酸盐硬度，石灰＋混凝沉淀可以同时进行。
注意：石灰法只能降低碳酸盐硬度以及降低水中的碱度二、石灰－纯碱法去除碳酸盐和非碳酸盐硬度CaSO4 + Na2CO3 ----CaCO3↓+ Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 ---MgCO3 + Na2SO4MgCO3 + Ca(OH)2– CaCO3↓+Mg(OH)2↓但纯碱太贵，此法一般不用。
水中溶解物质的去除和处理方法
二、离子交换法
概念：利用离子交换树脂作为吸附剂，将溶液 中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑 力与树脂可交换离子进行置换；然后利用合适 的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分 离的目的。
实质：不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子 与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸 附过程，通常是可逆化学吸附。
• 阴膜含有阴离子交换基团，在水中离解出阴离子，使膜上带 正电，吸引阴离子并使其通过。
• 复合膜复合膜由一面阳膜和一面阴膜其间夹一层极薄的网布 做成，具有方向性的电阻。当阳膜面朝向阴极，阴膜面朝向 阳极时，正、负离子都不能透过膜，显示出很高的电阻。当 膜的朝向与上述相反时，膜电阻降低，膜两侧相应的离子进 入膜中。
交联剂
酸性基团
—SO3H —COOH
碱性基团 —N+R3 —NR2
特殊基团
离子交换的运行操作步骤
• 交换：利用离子交换树脂的交换能力，从废水中分 离脱除需要去除的离子的操作过程
• 反洗：反冲洗的目的有二：一是松动树脂层，使再 生液能均匀渗入层中，与交换剂颗粒充分接触；二 是把过滤过程中产生的破碎粒子和截留的污物冲走。 为了达到这两个目的，树脂层在反冲洗时要膨胀 30%-40%。冲洗水可用自来水或废再生液。
从放射性废水中分离放射性元素； 从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化纳； 处理电镀废水和废液等，含Cu2+、Zn2+、Cr6+、Ni2+等
金属离子的废水都适宜用电渗析法处理
3)反渗透
由于浓度差存在，半透膜又 在浓水边加压，当压力超过渗透压
不允许溶质通过，所以水透 时，则水透过半透膜，即反渗透，
3、吸附剂
工业吸附剂必须满足下列要求: （a）吸附能力强； （b）吸附选择性好； （c）吸附平衡浓度低； （d）容易再生和再利用； （e）机械强度好； （f）化学性质稳定； （g）来源广； （h）价格低。
软化水设备除盐特点及技术指标概述
软化水设备除盐特点及技术指标概述软化水设备除盐特点及技术指标概述1）软化水设备工作流程工作（有时叫做产水，下同）、反洗、吸盐（再生）、慢冲洗（置换）、快冲洗五个过程。
不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。
任何以钠离子交换为根底的软化水设备都是在这五个流程的根底上发展来的（其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程）。
软化水设备工作流程示意图反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。
反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。
这个过程一般需要5-15分钟左右。
吸盐（再生）：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入（只要进水有一定的压力即可）。
在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。
慢冲洗（置换）：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。
这个过程一般与吸盐的时间一样，即30分钟左右。
快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂开展冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。
一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。
2）软化水设备技术指标及工作要求：入口水压：0.18-0.6Mpa工作温度：1-55℃源水硬度：8mmol/L时，应事先声明）3.出水硬度：<0.03mmol/L（到达《国家低压锅炉水质标准》GB1576-20**要求）;4.原水含盐量<1000mg/L，浊度<55.电源：~220V，50HZ6.盐耗量<100g/克当量（与原水硬度有关）;7.水耗<2%;电耗<40W[软化除盐设备特点]1.选用高性能离子交换树脂，工作交换容量大，能耗低，使用寿命最长。
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2. 阴树脂双层床
弱碱：去除强酸阴离子
强碱：去除弱酸阴离子
注意再生条件：
防止胶体硅胶聚集在弱碱树脂上
49
第6节离子交换法处理工业废水
一、离子交换处理工业废水的特点
1.工业废水水质复杂：含各种悬浮物和油类、 溶解盐类 适当预处理
2. pH的影响：影响某些离子在废水中的形态， 影响树脂交换基团的离解。 3.温度影响：温度高，有利于交换速度的增 加，但对树脂有损害，适当降温。
第六章
水的软化与除盐
Softening and salt removal
第1节
概
述
1
一、水中主要溶解杂质
离子：Ca2+, Mg2+, Na+(K+) HCO3-, SO42-, Cl一般Fe2+, SiO32-含量较少。 气体：CO2,O2 总硬度：Ca2+, Mg2+ 碳酸盐硬度（carbonate hardness、暂 时硬度） 非碳酸盐硬度（noncarbonate hardness） 含盐量：∑阳＋∑阴
2NaHCO3 + CaSO4 + Ca(OH)2----2CaCO3↓ + Na2SO4 + 2H2O
9
第3节 离子交换基本知识
一、离子交换剂：
•磺化煤（煤磨碎后经浓硫酸处理得到）
•离子交换树脂
10
二、离子交换树脂
1．结构
•母体（骨架）：高分子化合物和交联剂经聚 合反应而生成的共聚物
根据组成母体的单体材料：苯乙烯（最广 泛）、丙烯酸、酚醛系列 •活性基团：遇水电离，称为固定部分和活动 部分，具有交换性（可交换离子）
•再生容易。
25
二、离子交换软化系统
1．RNa 系统 原水碱度低（因为RNa不能去除碱度），
不要求降低碱度的情况。
可采用一级或二级串联。
26
2．脱碱软化系统 1〕H－Na 并联 QN
QHBiblioteka 2728A原：进水碱度
A混：混合水中的残留碱度
S：进水中SO42－、Cl－含量之和, 当量浓度 QH：进RH水量
•阳树脂去除三价铬：
3RH + Cr3+ ---R3Cr + 3H
•阴树脂去除六价铬：
2ROH + CrO42- --R2CrO4 + 2OH2ROH + Cr2O72- -- R2Cr2O7 +2OH52
•失效后再生： R3Cr + 3HCl ----3RH + CrCl3 R2CrO4 + 2NaOH ----2ROH +Na2CrO4 R2Cr2O7 + 4NaOH----2ROH + 2Na2CrO4 + H2O
1．离子交换装置的分类 固定床：单床、双层床、混合床 连续床：移动床和流动床
34
2．固定床的工作过程
饱和区
•交换带形
成阶段
交换区
未交换区
•交换带下
移
为保证一定的水质： 应有一个保护层≥交换带高度 35 交换带影响因素：水流速度、树脂大小、原水水质
3．工作交换容量 在给定工作条件下的实际交换能力。
•为彻底除硅：阴离子树脂进水pH必须较低。
ROH + H2SiO3---- RHSiO3 + H2O
若进水酸性降低，则
ROH + NaHSiO3---- RHSiO3 + NaOH 生成的NaOH阻碍反应向右进行。
40
•化学稳定性比阳树脂差。
易受氧化剂的氧化而变质。特别是其中的 氮氧化后，碱性逐渐变弱。交换容量逐渐 较少。 抗有机物污染能力较差――交换能力逐渐 降低。原因尚不清楚。但一般认为阴树脂 的交联程度不均，有机物易被交联紧密部 分卡住。
RH型：用HCl 或H2SO4 再生。
37
38
第5节 离子交换除盐
需求：高温高压锅炉的补给水、某些电子工 业用水等 一、阴离子树脂特性 阴树脂是在粒状高分子化合物母体的最后处 理阶段导入各种胺基而成的。
1. 强碱性阴离子树脂
39
•可以交换经H离子交换出来的各种阴离子。
SO42－、Cl－、HCO3－、HSiO3-
7
二、石灰－纯碱法 去除碳酸盐和非碳酸盐硬度 CaSO4 + Na2CO3 ----CaCO3↓+ Na2SO4
MgSO4 + Na2CO3 ---MgCO3 + Na2SO4
MgCO3 + Ca(OH)2 – CaCO3↓+Mg(OH)2↓ 但纯碱太贵，此法一般不用。
8
三、石灰－石膏法
当原水的碱度大于硬度，即负硬度（有碱度 存在时）出现时
20
2．RH
•碳酸盐硬度， 生成CO2、H2O―――同时 碱度也去除了。 •非碳酸盐硬度，生成H2SO4，HCl ――出 水酸性 •对于Na+, RH + NaCl ---RNa +HCl --- 产 生钠型树脂，但不起软化作用
21
Na+泄漏
硬度泄漏
22
•开始时出水呈酸性。
•Na＋开始泄漏时，出水酸度急剧下降。 •之后，RH交换转变为RNa型运行模式，对Ca 和Mg仍有交换能力。出水Na离子逐渐超过原 水中的浓度，呈碱性。
17
q0：树脂全交换容量；q：树脂中B+离子浓度
C0：溶液中两种交换离子的总浓度 C：溶液中B+离子浓度
18
第4节 离子交换软化
一、阳离子交换树脂特性
分强酸和弱酸。强酸主要有RNa 和RH。
1．RNa 2RNa + Ca2 +--- R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ --- R2Mg + 2Na+ 特点：去除碳酸盐和非碳酸盐硬度，总含盐量 （阳离子总重量）有所变化，但碱度不变。 19
对于强酸阳树脂： H+>Li+ 而对于弱酸阳树脂：H+>Fe3+
16
三、离子交换平衡
离子交换也是一种化学反应，存在交换平衡。
RA + B- --- RB +A+
离子交换选择系数为： KAB= [RB][A+]/[RA][B+]
该值>1，有利于交换反应的进行。
计算泄漏量、极限工作交换容量、再生度极限值
高纯水：含盐量<0.1mg/L
4
四、软化和除盐基本方法 1.软化
(1)加热：去除暂时硬度
(2)药剂软化：根据溶度积原理 (3)离子交换：离子交换硬度去除比较彻底。
2.除盐 ：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子
交换法
5
第2节 药剂软化法
一、石灰软化法：
CaO + H2O = Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 ---CaCO3↓+ H2O
P1：再生完毕，软化开始前残 存硬度离子所占的百分数
P2（工作交换容量） P1+P2+P3＝100 影响因素：再生程度、软化时的 流速、原水水质
P3：软化结束时，树脂层中交 换不到部分所占的百分数。
36
4. 树脂再生
固定床再分为顺流再生和逆流再生两种。
逆流再生：降低再生剂用量；出水质量提高、
工作交换容量提高。 RNa型：用NaCl再生
11
如聚苯乙烯磺化 磺酸基团（－SO3H）
一种强酸性阳离子树脂
•微孔形态：凝胶型、大孔型、等孔型等
12
2．命名
•全名称：（微孔型态）（骨架名称）（基 本名称） 如凝胶型苯乙烯系强酸型阳离子交换树脂 •为了区别同一类树脂的产品，有时在前面 加上一些数字。
13
3．主要性能
1) 密度：
湿真密度： 湿树脂质量/树脂颗粒本身所占体积
体内再生：
特点：出水水质好而稳定，交换终点明显，设备较少。
缺点：树脂交换容量利用率比较低，损耗率大。再生 操作复杂。 应用：在除盐系统的最后，起精加工作用。
47
四、双层床
1．阳树脂
弱酸型：去除碳酸盐硬度
强酸型：去除非碳酸盐硬 度及钠盐 应用：硬度和碱度接近或 硬度略大于碱度，Na＋含 量不大的水质条件。
2
软化：降低硬度
除碱：HCO3－（锅炉给水、碱度太高，会汽 水共沸） 除盐：降低含盐量
二、硬度单位
mmol/L, meq/L, 度（我国用德国度） 德国度＝10 mg CaO/L 美国度＝1mg CaCO3/L
3
三、水的纯度
以含盐量或水的电阻率表示（单位：欧姆 厘米） 淡化水：高含盐量水经局部处理 脱盐水：相当于普通蒸馏水，含盐量1－5mg/L 纯水：亦称去离子水，含盐量<1mg/L
43
二、复床除盐 1）强酸－脱气－强碱：最基本
44
2）强酸－脱气－弱碱－强碱 适用于有机物含量高、强酸阴离子多的情况
除硅
除强酸阴离子
45
三、混合床 •阳、阴树脂按比例混合装在同一反应器内。 •再生时分层再生，使用时均匀混合。 •相当于许多阳、阴树脂交错排列而成的多级 复床。 •一般交换反应为： RH＋ROH＋NaCl ---- RNa＋RCl＋H2O •平衡常数（选择性系数） K=KHNa KOHCl 1/KH2O >>1 交换反应彻底 46
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 --- 2CaCO3↓+ Mg(OH)2↓+2H2O 若碱度>硬度，还应去除多余的HCO3－
若水中存在Fe离子，也要消耗Ca(OH)2