水的软化除盐

四、软化方法：
2，离子交换法：利用某些离子交换剂所具有的 阳离子（ H+、Na+ ）与水中Ca2+、Mg2+进行交 换反应达到软化的目的或利用固体电解质中可 交换离子（ H+、Na+ ）置换水中溶解离子 （Ca2+、Mg2+ ）的方法。 离子交换剂（树脂）：包括惰性骨架（固定部 分）和活性基团（可交换部分）
三、工业用水处理对象水中 常见的溶解物：
HCO3ˉ Clˉ SO42ˉ SiO32ˉ
Ca2+,Mg2+ √ Na+ ,K+ √ Fe2+,Mn2+ √
√ √
√ √
√
四、工业用水水质标准
工业用水种类繁多，水质要求各不相同 食品、酿造、饮料原料用水：高于生活饮用水 标准 纺织、造纸：水质清澈，对产生斑点的物质控 制 锅炉补给水：对产生腐蚀、结垢等的物质控制 （与锅炉压力有关系） 电子工业：高纯水 循环冷却水：水温低，无悬浮物、藻类、微生 物，对产生腐蚀、结垢等的物质控制
一、概述
Mg(OH) 2 5.0 × 10 -12
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
2、原理：主要利用了加入的OH-和水中原有的HCO3（1）
分析： Ht=Hc
A、Ht<A
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O HT全部去除。
永久硬度（Hn）：非碳酸盐硬度（煮沸时不可析出）
钙硬度（HCa）： 镁硬度（HMg）： 关系：Ht= Hc+ Hn= HCa + HMg 暂时硬度加热分解： Mg(HCO3)2 →Mg(OH)2↓+2CO2↑ Ca(HCO3)2 →CaCO3↓+H2O +CO2↑
四、软化方法：
1，药剂软化法（沉淀软化法）：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。 CaCO3 →Ca2++CO32- （向水中加CO32-） 当Ksp< [Ca2+][CO32-]时反应向右进行 实质：向水中投加药剂，在水中直接或间接地 取得CO32- 、OH-与水中Ca2+、Mg2+形成难溶盐 过程：水中离子（加药） →固体 →固液分离
中心目的
消除不良影响，满足生活和工业用水的要求！
二、基本概念
1，硬度：水中Ca2+ 、 Mg2+离子的总浓度或总含量。 2，硬度单位：（1）国内：meq/L （2）国外：德国度:1°d=10mg/LCaO 美、日:1度=1mg/LCaCO3 换算关系：1meq/L=2.8°d=50mg/LCaCO3 （3）法定计量单位：mol/L或mmol/L 3，当量粒子：(X/Z) Z:离子所带电荷数； X：基本单元 用当量离子作基本单元时，eq=mol,在水质分析中较方便 4，摩尔浓度：CB=nB /V=mB/(MBV); mB=MBnB=MBCBV(P392) 5，水中假想化合物：对水加热时，水中阴阳离子便按一定规 律以化合物的形式先后析出，根据这一现象，把水中有关离 子假想的结合起来，写成化合物的形式。
1， 石灰—石膏软化： （ 1） 适用条件：碱度大于硬度的水 （ 2） 目的：去除硬度的同时去除碱度 （ 3） 反应原理：（石膏也可用CaCl2代替） 2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)2→2CaCO3↓+Na2SO4+H2O
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）。
第二章 水的软化
2—1 软化的目的与方法 :目的、基本概念、硬度分类、
方法
2—2 水的药剂软化法 :石灰法、石灰石膏法、石灰苏打
法
2—3 离子交换法基本原理 :交换剂、树脂、平衡、速
度、操作
2—4 离子交换软化方法与系统: 固定床、固定床的改
进、连续床、除碱软化、再生附属设备、除二氧化碳器
§2—1软化的目的与方法概述
根据水质分析， Ca2+、 Mg2+含量分别为48.8mg/L和 48.6mg/L，用各种表达方法(摩 尔浓度、当量浓度、德国度、 mgCaCO3/L)表示其硬度。
硬度和碱度的关系（碱度以A表示） Hc Ht>A Ht<A Ht=A A Ht Ht(A) Hn Ht-A 0 0 负硬度 0 A-Ht 0
B、Ht>A Ht=Hc+ Hn Hc有以上反应，而Hn有： MgSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Mg(OH)2↓ CaCl2+Ca(OH)2= CaCl2+Ca(OH)2 MgCl2+Ca(OH)2= CaCl2+Mg(OH)2↓ 产生了等当量的钙硬度。 C、A=0 Ht=Hn 无软化效果。 反应过程： CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O Mg(HCO3)2+Ca(OH)2=CaCO3↓+MgCO3 +2H2O MgCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+ Mg(OH)2↓ 由上式可以看出：(A),去除1摩尔Ca(HCO3)2需1摩尔Ca(OH)2，去除1摩 尔Mg(HCO3)2需2摩尔Ca(OH)2。 (B), 熟石灰最易与水中游离CO2反应，而水中存在下列平衡： 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。
工业给水处理(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:

吸收大气中可溶物（CO2 、O2 、H2S ） 及不可溶物（尘埃、工业污染物）
4、适用条件： （1） Hc占大部分的源水; (2)预处理——钠离子交换 5、石灰用量的计算： 通过实验确定：以石灰投量（ρmgCaO/L）为横坐标，以水 中残留硬度（H）为纵坐标，根据实验数据绘曲线，得出最佳 石灰投量。最准确
（2）理论计算： A、HCa>HC 水中HC仅以Ca(HCO3)2形式出现 ρ（CaO）=56[c(CO2)+c(Ca(HCO3)2)+c(Fe2+)+K+α],(mg/L) c(CO2)——源水中游离二氧化碳浓度 浓mmol/L c(Ca(HCO3)2)——源水中Ca(HCO3)2浓度 mmol/L c(Fe2+)——源水中Fe2+ 浓度 mmol/L K——混凝剂投量 mmol/L α——CaO过剩量 0.1~0.2mmol/L [CaO]=[CO2] +[Ca(HCO3)2]+[Fe2+]+K+α, (meq/L) [CO2]——源水中游离二氧化碳浓度 浓meq/L [Ca(HCO3)2]——源水中Ca(HCO3)2浓度 meq/L [Fe2+]——源水中Fe2+ 浓度 meq/L K——混凝剂投量 meq/L α——CaO过剩量 0.02~0.04meq/L B、HCa<HC 水中HC以Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2形式出现 ρ（CaO）=56[c(CO2)+c(Ca(HCO3)2)+2c(Mg(HCO3)2) +c(Fe2+)+K+α],(mg/L) 或：ρ（CaO）=28（2 HC-HCa+[CO2]+[Fe2+]+K+α） （g/T）
注:括号内数字表示浓度,以 meq/L 计。
要点：
1，水中阴阳离子当量浓度总和相等； 2，表明水中各离子的组合情况及化合物含量大小。
三、硬度的分类：

硬水中常见的离子： Ca2+、Mg2+、 HCO3ˉ、 Clˉ、SO42总含量或总浓度。
暂时硬度（Hc）：碳酸盐硬度（煮沸时可析出）
三、 其他药剂软化法： 1. 石灰—苏打法： （1） 背景：石灰软化不能去除永久硬度，研究发现苏打能去除永 久硬度，因此，向水中同时投加石灰和苏打，就能去除全部硬度。 软化水的剩余硬度可降低至0.15~0.2mmol/L。 （2） 实质：向水中补充碳酸根离子 （3） 原理：暂时硬度用石灰去除，反应与石灰法相同，Hn的去除 （与苏打反应）原理如下： CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4 MgCl2+Na2CO3→MgCO3+2NaCl MgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓ （1） 适用条件：适用于硬度大于碱度的水。 （2） 石灰用量的计算：
四、软化方法：
3，掩蔽剂法：利用络合物的掩蔽性去除水中硬度 或利用络合物的掩蔽性使络合物中的离子失去原 离子反应性的方法。（并不一定真正去除）
四、软化方法：