工业给水处理概论与水的软化处理知识讲解
软化与除盐-水与废水物化处理的原理与工艺-水处理工程-讲义-
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↓ + 2H2OMg(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↓+ Na2SO4MgSO4 + Na2CO3 ---MgCO3 + Na2SO4MgCO3 + Ca(OH)2– CaCO3↓+Mg(OH)2↓但纯碱太贵，此法一般不用。
工业给水处理软化除盐
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：
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
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。
给水处理工程知识点
给水处理工程知识点一、概述给水处理工程是指对自然界中的水进行处理，使之达到符合人类生活、生产和环境保护需要的一种技术。
其主要目的是去除水中的杂质、有害物质和微生物，提高水质，确保供水安全。
二、给水处理工程流程1.预处理：包括混凝、絮凝和沉淀等过程，主要目的是去除悬浮颗粒和胶体物质。
2.过滤：通过滤料对水进行过滤，去除残留的悬浮颗粒和胶体物质。
3.消毒：采用化学或物理方法对水进行消毒，杀灭细菌和病毒等微生物。
4.调节pH值：通过加入碱性或酸性物质调节水的pH值，使之适合人类生活和工业用途。
5.软化：通过加入适当剂量的软化剂，去除硬度离子（如钙、镁离子），防止管道堵塞和设备损坏。
6.除氧：通过加热或其他方法将溶解在水中的氧气去除，防止管道腐蚀。
三、各项技术介绍1.混凝：将水中的悬浮颗粒和胶体物质聚集成较大的团块，使之易于沉淀或过滤。
常用的混凝剂有铝盐、铁盐、聚合铝等。
2.絮凝：将混凝后的小颗粒进一步聚集成较大的团块，以便更好地去除。
常用的絮凝剂有高分子有机物、氯化铁等。
3.沉淀：通过重力作用使水中悬浮颗粒和胶体物质沉淀到底部，以便更好地去除。
常用的沉淀池有竖流式、水平流式、斜板式等。
4.过滤：采用不同类型的滤料对水进行过滤，去除残留的悬浮颗粒和胶体物质。
常见的滤料有石英砂、活性炭、陶粒等。
5.消毒：采用化学或物理方法对水进行消毒，杀灭细菌和病毒等微生物。
常用的消毒剂有氯气、次氯酸钠、臭氧等。
6.软化：通过加入适当剂量的软化剂，去除硬度离子（如钙、镁离子），防止管道堵塞和设备损坏。
常用的软化剂有磷酸盐、EDTA等。
7.除氧：通过加热或其他方法将溶解在水中的氧气去除，防止管道腐蚀。
常用的方法有加热、真空泵等。
四、常见问题及解决方法1.水质不佳：可以通过增加混凝剂和絮凝剂的投加量，优化沉淀池结构等方式来改善。
2.管道堵塞：可以通过加入适当剂量的软化剂来去除硬度离子，防止管道堵塞。
3.设备损坏：可以通过增加过滤器和软化器等设备，以及定期维护保养来延长设备寿命。
工业给水处理方法
工业给水处理方法
工业给水处理工艺，大体分为以下几种：
（1）软化：指用化学的方法降低或去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度。
软化后水的剩余硬度与软化方法有关，一般在0.05~0.08mmol/L之间。
软化方法通常分为药剂软化法和离子交换法两种。
（2）除盐（包括一级除盐和二级除盐）：是采用物理、化学（包括电化学）的方法，以去除水中的无机盐类为主要目的。
在除盐的过程中亦除去了部分机械杂质和有机物质，获得电导率为10~0.1μS/cm的除盐水。
除盐的方法通常有蒸馏、膜分离、离子交换，或将这些方法综合应用。
（3）纯水（高纯水、超纯水）制取：是采用物理、化学的方法，对经过除盐以后的出水再进一步处理，使水的电导率小于0.1μS/cm，并达到金属元素、有机物、微粒含量、细菌等多项指标要求。
水质指标接近理论纯水的亦称为“超纯水”。
纯水制取通常采用离子交换、灭菌、膜分离等方法。
（4）水质稳定处理：主要采用物理和化学方法。
如用加酸、阻垢剂、缓蚀剂、和杀生剂等，对冷却水作控制沉积物、腐蚀和微生物生长的全面处理。
（5）冷却循环水处理：是应用物理的方法，降低工业用水在使用过程中增加的热量，供循环使用。
工业给水处理-1
工业生产：印染质量受影响、锅炉效率低，甚至 引起爆炸哦。
硬 度 的 种 类 及 区 别
软 化
总硬度 碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度
碳酸盐硬度(Hc):由于水中含有Ca(HCO3)2 和Mg(HCO3)2 而形 成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为碳酸盐 硬度，亦称暂时硬度。 Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+CO2+H2O Mg(HCO3)2 = MgCO3+H2O+CO2 MgCO3+H2O = Mg(OH)2↓+CO2
1 n( X ) z n( X ) z
硬度的表示方法和单位
软 化
毫克当量浓度（Ca2+和Mg2+的毫克当量数/体积） meq/L 毫克当量：对于还原性物质，与1mg（1mmol）氢 的还原能力相等的物质叫做1毫克当量。以钙为 例子，20mg（0.5mmol）钙的还原能力与1mg （1mmol/L）氢的还原能力相等，所以20mg钙称 为1毫克当量。
石 灰 软 化——石灰软化效果
软 化
经石灰软化处理后，去除效果如下：
剩余碳酸盐硬度： 0.25~0.5mmol/L
剩余碱度：0.8~1.2mmol/L 硅化合物去除率：30%~35% 有机物去除率：约25% 铁残留量：约0.1mg/L
石 灰 软 化——石灰软化的适用范围
软 化
石灰软化的适用范围：
石 灰 软 化——石灰软化的原理
软 化
基本概念： 生石灰：由石灰石经过煅烧制取的CaO； 消化过程：石灰加水反应； 熟石灰或消石灰：消化过程的生成物Ca(OH)2； 石灰软化原理： (1) Ca(OH)2→Ca2++2OH(2) 2HCO3-+2OH-→2CO32-+2H2O (3) Ca2++CO32-→CaCO3↓ (4) Ca(OH)2+2HCO3-→CaCO3↓+CO32-+2H2O 本质：投加石灰产生过剩的CO32-离子，使之与水中的 Ca2+生成CaCO3沉淀析出。每加入1molCa(OH)2，可去除 水中1molCa2+。
水的软化及技术..
水的软化及技术
一、概述
1、概念
硬度：钙和镁以化合物的形式存在的部分称为硬度。
硬度分为暂时硬度和永久硬度。
暂时硬度：通过加热去除的硬度，碳酸盐硬度。
永久硬度：非碳酸盐硬度。
软化：去除水中部分或全部硬度的过程称为水的软化
2、硬度单位
硬度常用单位有mg/L, mmol/L, 度（我国用德国度）， meq/L（毫克当量浓度）
各单位之间的换算关系为1meq/L=2.8度=50mgCaCO3/L=0.5 mmolCa2+/L=1 mmol（1/2Ca2+）/L
二、软化技术
1、软化基本方法
（1）加热法
通过加热去除暂时硬度，其去除硬度的原理可用方程式Ca（H CO3）→加热→CaCO3+H2O+CO2表示（2）药剂软化
①石灰软化法
其基本原理表示如下：
CaO + H2O = Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 ---CaCO3↓+ H2O
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 。
②石灰-纯碱法
可以去除碳酸盐和非碳酸盐硬度
③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）出现时采用，基本原理表示如下：
2NaHCO3 + CaSO4 + Ca(OH)2----- 2CaCO3↓ + Na2SO4 + 2H2O
（3）离子交换法
离子交换法去除硬度比较彻底，离子交换法软化水的工艺如下图所示：
48。
工业给水处理--水的软化 ppt课件
锅炉中的严重水垢
• 生产实践说明，除炉壁结垢外，水中还会出现悬浮物所形成的泥垢， 它们是相互错综的结合。 • 对于锅炉水来说，钙、镁盐类的沉淀物主要有两种形式存在： ① 形成坚硬的水垢，附着于管壁及锅筒壁上； ② 形成沉渣，可结于壁上，也可悬浮在水中——前者称为黏性沉渣，后 者称为流动性沉渣，随水流动，可用排泥的方法排掉。 • 黏性沉渣易粘结于管子斜度小 或水流速度低的地方，形成二
钢 铁 厂 循 环 冷 却 水 设 备
4. 对工业产品的危害
• • 硬水对很多工业产品的质量造成不良影响。 对纺织工业，洗涤用水的钙盐或镁盐会与 肥皂中的硬脂酸根(C17H35COO-)反应产生 皂花——硬脂酸钙Ca(C17H35COO)2，造成 肥皂的浪费。据实测，水的硬度为10度， 那么1t水需要消耗肥皂2kg左右。方程式如 下： 硬脂酸钙
次水垢。
• 对于蒸汽锅炉来说，由于温度 很高，除了钙、镁的其他盐类
也有产生水垢的可能。
蒸汽锅炉
1.3 硬水对工业的危害
1. 水垢对锅炉的危害
•
• • • •
水垢导热性能差，比钢铁导热能力小30-50倍，在锅炉内壁产生
1mm后的水垢，就要多消耗煤3%-5%。 由于水垢传热不良，需提高管壁温度，导致金属过热，不仅降低
• 如果水中存在O2，石灰同时会与铁和硅化合物反应，生
成Fe(OH)3和CaSiO3沉淀，反应式为：
• 可见水中有O2存在，石灰能去除水中部分的铁和硅的化 合物，但水中H2SiO3含量很少。过量投加石灰，硬度大部分被去除，但
碳酸钙在水中有少量的溶解度。根据加药量和水温的
了锅炉的机械强度，而且管壁会气泡或裂缝。
管内水垢难于清除，增加检修费用，受热面损伤，降低锅炉寿命。 水垢导致受热管内流通截面减小，增加管内水循环阻力，严重时
水软化处理方法及常用软化器概述
水软化处理方法及常用软化器概述水软化处理是通过去除水中的硬度离子（主要指钙离子和镁离子）来减少水的硬度的过程。
水的硬度是指水中溶解的钙和镁的含量，主要以碳酸盐的形式存在。
水软化处理的目的是减少硬度离子的含量，以防止硬度引起的问题，如水垢、管道堵塞、设备腐蚀等。
常见的水软化处理方法有以下几种：1.离子交换法：该方法是将水通过特殊的离子交换树脂床，使硬度离子与树脂上的钠离子发生交换，树脂释放出等量的钠离子，从而实现软化水的目的。
该方法通常采用两柱交替运行的方式，一柱用于软化水，一柱用于再生。
2.反渗透法：该方法利用反渗透膜对水进行过滤和分离，形成软化水。
该方法具有操作简单、废水产量少、无需再生等优点，但设备和过滤膜的成本较高。
3.电离交换法：该方法是利用电离交换膜和电解质溶液，在电场作用下将溶液中的钙和镁离子转移到电解质溶液中，从而软化水。
该方法适用于小规模的水处理，但对水质和配比要求较高。
4.化学方法：该方法是通过加入化学物质来与水中的硬度离子发生反应，形成不溶性的沉淀物，从而降低水的硬度。
常用的化学方法包括碳酸钠法、磷酸盐法、添加酪蛋白等。
该方法适用于一些小规模的水处理，但对处理剂的添加和副产物的处理有一定要求。
常用的软化器有以下几种：1.离子交换软化器：该软化器采用离子交换树脂作为处理介质，通过离子交换的过程软化水。
离子交换软化器主要包括柱式软化器和罐式软化器两种，根据处理规模和需求可以选择适宜的软化器。
2.磷酸盐添加软化器：该软化器通过向水中添加适量的磷酸盐来形成不溶性的沉淀物，从而减少水的硬度。
磷酸盐添加软化器通常适用于一些中小规模的水处理。
3.碳酸钠添加软化器：该软化器通过向水中添加适量的碳酸钠来与水中的硬度离子发生反应，形成不溶性的沉淀物，从而软化水。
碳酸钠添加软化器适用于一些小规模的水处理场所。
4.反渗透软化器：该软化器采用反渗透膜对水进行分离和过滤，实现软化水的目的。
反渗透软化器通常用于一些对水质要求较高的场所，如医疗、食品加工等。
工业给水处理 第三章-水的软化(2)
4.2.3 离子交换脱碱软化系统
• 在锅炉给水中，有时需同时去除硬度和碱度。为达到去除硬度， 降低碱度又不增加水中溶解性固体的目的，常采用H-Na离子交 换法来处理。 1. H-Na并联离子交换系统（见下图）
再由水泵提升进入RNa交换器进行软化，去除水中永久硬度。
• 经RH型交换器软化的这部分水含有H2SO4及HCl，酸与原水另
一部分进行中和反应（见下）；此时，另一部分原水的碳酸盐 硬度（碱度）变成了永久硬度，即碱度和酸度都除去了，留下
的永久硬度由RNa软化。
• 原水分配的计算方法，与并联系统相同。
4.2.4 二氧化碳脱气塔
瓷环（高×外径×壁厚）
单位：mm
4.3 离子交换软化装置
离子交换装置，根据运行方式的不同，可分为固定床 和连续床两大类：
4.3.1 固定床离子交换设备
• 固定床是离子交换装置中最基本的一种。离子交换树 脂装填在交换器内，在操作过程中，树脂不向外输送。
• 根据原水与再生液的流动方向，可分为两种形式：
1. 原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换 器的，称为顺流再生固定床；
2. 原水与再生液流向相反的，称为逆流再生固定床。此
形式目前被广泛应用。
一、顺流再生固定床
• 离子交换器选择能承受0.4-0.6MPa压强 的钢罐。 • 内部构造：上部配水管系、树脂层、 下部配水管系3部分。其中树脂层高一 般为1.5-2.0m。上部留有足够空间，保 证反洗时树脂层的膨胀。 顺流再生的缺点 ① 再生剂用量多：树脂层越往下部，再生程度越差，再生剂耗量在理论值 的2-3倍时，效果仍然较差。 ② 出水水质不理想：软化工作期间，出水剩余硬度高；软换后期，因树脂 层下部再生较差，出水剩余硬度提前超标，降低工作效率。
水的软化
水质工程学 A、HCa>HC
Ca2+ HCO3SO42-
Mg2+ SO42-
Na+ Cl(g/T)
Na+
CaO=28([CO2]+HcCa+HnMg+K+α) B、HCa<HC
Ca2+ HCO3Mg2+ SO42-
Cl(g/T) (g/T)
CaO = 28([CO2]+Hc+HMg+K+α) 苏打用量： NaCO3 =( Hn+K+β)×53 β——苏打剩余量。一 般取 取1.0-1.5meq/L 1
交联度 ＝
二乙烯苯 100% 苯乙烯 二乙烯苯
交联度对树脂的主要指标具有很大影响， 如交换容量，含水率，溶胀度，机械强度等。 水处理用的离子交换树脂，交联度以7~10 ％为宜。此时，树脂网架中的平均孔隙亦即孔道 宽度为20~40i。
水质工程学
4、含水率 指每克湿树脂所含水分的百分数。 含水率 = 溶涨水重/（干树脂重+溶涨水重）％ 交联度越小，孔隙率越大，含水率越高。如下图
水质工程学
一般强酸性阳离子树脂由Na型变为H型，其体积约增加5%。 一般强碱性阴离子树脂由Cl型变为OH型，其体积约增加 5%~10%。 在交换、再生过程中会发生涨缩，多次涨缩会使颗粒破碎。
生产中应尽量加长工作周期，减少再生次数，以延长树脂 的使用寿命。 实际中总是先将树脂溶胀，然后再装。
SO42 -(mmol/L) Cl -(mmol/L)
HCO3-(mmol/L)
水质工程学
四、水的软化方法
水的软化方法有三种： 1. 将水中的钙镁离子转化为溶解度极低的CaCO3和 Mg(OH)2，然后通过沉淀去除。 这种方法称为药剂软化。
工业水处理基本知识
14
二、原水中含有的杂志的去除方法
➢ 地面水源和地下水源都含有很多杂质，地面水源中粗大的 杂质较多，在取水过程中大局部被去除。
➢ 原水中细小杂质主要是溶解在水里的盐类、悬浮杂质和胶 体颗粒，地面水中悬浮物含量较多，地下水中溶解盐类含 量要高一些，苦咸水及海水的含盐量那么更高。
➢ 采用物理化学方法进展水处理可分为三种情况：
超滤过程主要有三种情况： 被吸附在过滤膜的外表上和
孔中〔根本吸附〕；
被保存在孔内或者从那里被 排出〔堵塞〕；
机械地被截留在过滤膜的外 表上〔筛分〕。
2021/11/14
38
超滤设备
2021/11/14
39
5〕活性炭过滤：被广泛应用于生活用水及食品工业、化工 、电力等工业用水的净化、脱氯、除油和除臭等。
海洋水的蒸发量每年有40×104km³，从江河每年带入的溶解
盐类有3.85×109t，经过常年累月，海水中的含盐量高
2021/11达/14 35000mg/L左右。
8
2.地下水是雨水经过土壤及 地层的渗透流动而形成的水， 在其漫长的流程和广泛的接 触中，溶入了较多的盐类。 但是，另一方面，地下水由 于地层的层层过滤，悬浮物 很少，水质清澈而透明，浑 浊度较低。
➢ 1.处理过程中只发生物理变化；
➢ 2.处理过程中只发生化学变化；
➢ 3.处理过程中同时发生物理及化学变化。
➢ 除生物法外，其他的处理方法均属于物理化学方法。
➢ 水中杂质的种类及粒度尺寸，以及应用的处理方法见以下
图。
2021/11/14
15
水中杂质种类以及应用处理方法
2021/11/14
16
三、水的预处理方法
工业水处理根本知识
水的软化处理简介
2. 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。
5. 电磁法：采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性，从而改变碳酸钙(碳酸
镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形 成。其特点是：设备投资小，安 装方便，运行费用低；但是效果不够稳定性，没有统一的衡量标准，而且由于主要功 能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能，所以 处理后的水的使用时间、距离都有一 定局限。多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理，不能应用于工业生产及锅炉补 给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。另外，此种方法与加 药法类似也是阻止水垢的生成，而不是降低硬度，所以一般不应归入软化方式中，而 是应该称为防垢或阻垢。
3. 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。
目录：
1. 什么是水的软化？ 2. 什么是水的硬度？ 3. 为什么要软化水？ 4. 软化方式有哪些？ 5. 我们公司的水软化系统简介 6. 附录：水的相关标准
1.2水处理-软化1.
(c)
(d)
2NaHCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
(e)
反应（a）先去除水中的CO2，CO2去除后才完成 （b）→（d）软化反应，否则水中CO2会和 CaCO3、Mg(OH)2这些沉淀物重新化合，会再产 生碳酸盐硬度，反应如下：
第一：只降低水中Ca2+和Mg2+含量的处理， 叫水的软化； 第二：降低全部阴、阳离子含量的处理，叫水 的除盐。
（一）热水软化法
根据化合物在不同温度条件下，在水中 溶解度不同而进行的软化方法。
一般用加热法除去碳酸盐硬度。
Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2→MgCO3↓+H2O+CO2↑ MgCO3+H2O
1.2饮料用水的水处理
三、水的软化
溶解性杂质 六种含量大的离子：Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、
SO42-、Cl-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
两种含量小的离子：Fe2+
SiO32-
两种气体：O2 CO2
Ca2+、Mg2+含量的总和叫水的硬度； Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、SO42-、Cl等阴阳离子的总含量叫含盐量。 饮料工业用水处理包含两个内容：
0.175―石灰过剩量 Ｋ―工业用石灰纯度，一般为60-80% 56―CaO的摩尔质量
根据经验每降低1m3水中暂时硬度１度， 需加纯CaO 10g，每降低1m3水中CO2的浓 度为1mg/L时，需加纯CaO 1.27g。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
TDS单位mg/l，电导率单位μS/cm，适用于TDS小于5000
3.酸度
水中含有的能与强碱起作用的酸性物质的含量（强酸、弱 酸、强酸弱碱盐）。
4.碱度
水中含有的能与强酸起作用的碱性物质的含量（重碳酸盐 碱度HCO3-、碳酸盐碱度CO32- 、氢氧化物碱度OH- ）。一 般天然水的碱度只有HCO3-,即水的碱度等于碳酸盐硬度。
水质工程学
（工业给水处理）
序言
1、给排水专业性质：半土建、半化工、半机械、 半自动化（参与水的社会循环，解决水的质量问题）
2、水的社会循环：天然水（地表水与地下水）、 使用水（生活与生产用水）、污废水（生活和生产 使用过的水，通过水处理使这三种水质不断转换， 从而构成了水的社会循环。
（原水） 【给水处理】 给水管网 【建筑给排水】 排水管网 【污废水处理】
5.硬度
水中Ca2+ 、 Mg2+离子的总浓度或总含量。包括：暂时硬度 （碳酸盐硬度Hc 煮沸时可析出）和永久硬度（非碳酸盐 硬度Hn）或分为：钙硬度（HCa）和镁硬度（HMg）。
各硬度关系：总硬度（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↑
第一节 概述
天然水中含有多种杂质，按粒径分为三类： （1）悬浮物质 ：1µm——100 µm ，泥土、砂、
水藻、细菌等 （2）胶体物质：1 nm ——1 µm ，水中带电荷的
胶体微粒，硅、铁、铝的化合物及一些高分子有 机物，如腐殖质等 （3）溶解物质： 1nm以下，水中所溶解的呈分子 和离子状态的溶质或气体，如氯化物、硫酸盐、 重金属离子、氧、二氧化碳等。
Ht<A
Ht
0
A-Ht
Ht=A
Ht(A)
0
0
6.pH 值
每升水中氢离子浓度的负对数，即－lg[H+]
24℃时纯水的[H+]＝ [HO－]＝10－7mmol，因此中性水 pH 值为7。
pH 值与酸碱度不同，酸碱度是水中含酸性类或碱性类物 质多少的指标，而pH 值是水呈酸碱性强度的指标。
7.浊度
ISO国际标准定义：浊度是由于不溶性物质的存在而引 起液体透明度的降低。根据测试所使用的标准液不同，所 得浊度数值及单位不同，目前国际国内通用以甲腊（化学 试剂在严格的控制下制成）作为浊度标准液用散光浊度仪 测得，单位：NTU。采用透射光浊度仪测得的为FTU 。
SDI测定仪
9.有机物
CODcr、CODMn、BOD5、TOC、UV254
10.二氧化硅
天然水中硅一般小于20mg/l，工业给水处理对硅的要 求较高，电厂一般要求小于20μg/l。
四、水中离子的假想化合物（阴阳离子之间的关系）
水质资料的整理内容和原则： 第一，全部阳离子所带的总正电荷必须与全部阴离 子所带总负电荷相等。 第二，阳离子和阴离子之间存在等和组合关系。
碳酸的电离度与水中PH值的关系
8.淤塞密度指数SDI（与污染指数FI等同）
SDI是测定在标准压力和标准时间间隔内，一定体积水样 通过一特定微孔膜滤器的阻塞率。它表征水中胶体物和 悬浮物的多少。
与浊度相比，SDI是从不同角度来表示水质，比浊度更准 确、可靠。浊度对于不感光的一些胶体测不出来，而SDI 用微孔膜孔径0.45 μm，凡大于0.45 μm的胶体、细菌 与其它微粒皆截留在膜面上，重现性好，并可靠。
（2）总固体：水在一定温度蒸发，烘干后剩留在器皿中 的物质重力，包括悬浮物和溶解固体。
2.电导率
电导率是以数字表示ห้องสมุดไป่ตู้液传导电流的能力。纯水电导率很 小，水中溶解离子是水能导电的原因。规定1×1×1cm 水 测得的电阻称为电阻率1Ω.cm ,电阻率的倒数叫电导率， 单位：S/cm 或μS/cm
电导率是溶解性固体的替代参数，可以来估算溶解固体：
二、工业给水处理的水源
（1）地下水 （2）地面水 （3）自来水 （4）污废水
三、水质分析
原水水质和处理要求是确定适宜的水处理工 艺、选择合理处理流程、采用适当的化学药剂及 其剂量、进行水处理设备计算的重要资料。在这 里水质分析十分重要。
1.含盐量和总固体
（1）含盐量：水中阴、阳离子含量的总和。
SDI值的测定：在0.21MPa恒定水流压力下，记录从通水 开力始下到，收记集录5过00滤m1l水5m样in所（需包要括的初时始间水t样0(s时)，间在）与后上，相再同次的收压 集500ml水样，记录所需时间t15(s)；然后用公式计算：
SDI(1t0 )100 t15 15
SDI值<3低污染，3～5一般污染污染，>5严重污染 最大值为100/15=6.666
自来水常规处理工艺过程中，主要是去除悬浮物、 胶体，以及消毒等，很难去除溶解物质。
城市给水处理以满足生活饮用水标准为目标，而 工业给水处理则根据工业生产工艺、产品质量、 设备材料等对水质的要求来决定处理工艺。由于 各种工业产品的工艺要求不同，对水质的要求差 异极大。
一、工业给水处理的目的
软化、除盐、循环冷却水的处理和水质稳定处 理。
硬度单位：（1）法定计量单位：mol/L或mmol/L
（2）其它：meq/L
德国度:1°d=10mg/LCaO
美、日:1度=1mg/LCaCO3 （3）换算关系：1meq/L=2.8°d=50mg/LCaCO3 硬度和碱度的关系（碱度以A表示）
Ht>A
Hc（HZ) A
Hn（HY) Ht-A
负硬度 0
阴、阳离子在水中本是独立存在的，但在水处理中往往假 定它们组合成一些化合物，称为假想化合物。这种假定的 原因是：
（1）根据假想化合物的成分可以拟定水处理方法，如： 碳酸盐、非碳酸盐的去除方法；
天然水 → 水处理Ⅰ → 使用水 → 用户使用 → 污废水 → 水处理Ⅱ →
↑
再生水（中水）
达标排放水
3、本课程章节：
第1章 工业给水处理概述 第2章 水的软化（课本21章） 第3章 水的除盐（课本22章） 第4章 水的冷却（课本23章） 第5章 循环冷却水水质处理（课本24章）
第1章 工业给水处理概述