PAGE\*MERGEFORMAT#软化水的
方法
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一．水的硬度水的硬度通常用每升水中含的氧化钙数计算，含10mg/L氧化钙为一度，以此作为衡量水中钙盐和镁盐含量的一个指标。水的硬度由于形成原因不同，可分为暂时性硬度和永久性硬度，这两种硬度总起来称为“总硬度”。由于碳酸盐含量增高而形成的硬度叫做“暂时性硬度”，又称为“碳酸盐硬度”。这种水经过煮沸以后，溶解的碳酸盐能沉淀下来，使水变软。当水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐时，水的硬度也增高，这种硬度不会因水的煮沸而降低，所以叫“永久性硬度”，又叫“非碳酸盐硬度”。二．水的分类通常根据硬度的大小，把饮水分为硬水和软水两类。当水的硬度低于8度时，叫做“软水”；高于8度时，则叫“硬水”。我国各地区水质硬度相差悬殊。东北、华北、西北地区地下水主要污染元素为总硬度、矿化度、硝酸盐和硫酸盐。华南、华中、西南地区地下水主要污染元素为氨氮、铁和锰、亚硝酸盐。总的来看我国西部和北部地区水的硬度明显高于东南方地区。1．硬水我国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓“水土不服”。近年来，还有些研究证明，饮用过硬的水与大骨节病的克山病的发生有密切关系。当超过67度时能影响蛋白质和脂肪的吸收率。一般认为，超过40度的硬水对机体有不良影响。所以长期饮用硬水是不健康的。鉴于上述情况，又鉴于我国大部分地区饮水的硬度不超过25度的实际情况，所以，我国饮水卫生标准规定，水的硬度不超过25度。即以氧化钙计算，不超过250mg/L。对于部分偏远山村在无其他水源可选择的情况下，硬度可放宽到40度。2．软水硬度〈1.0<102.0-9.0类型纯净水矿泉水山泉水由上可知市售饮用水是软水居多，可见软水较之硬水对人体更加有益。另外在生活中由于软水中含有丰富的有机矿物质，具有较强的去污力，只需少量的卸妆膏，就可取得100%的卸妆效果。软水用于经常性的饮用和沐浴，可解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼，恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症，是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的，发生湿疹或手足裂纹时，若常用软水清洗，就可驱除湿疹，愈合裂纹，还您柔软、富有光泽的手、足。软水还可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时，先用软水洗净患处后，并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等，轻擦患部，可快速愈合伤口，并且使烧伤引起的浮肿马上消失，这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。经常使用软水洗头可使发丝轻柔、飘逸，去屑止痒，不枯不涩，发型自然光泽。三．软化方法软水不管在生活中还是在工业或商业上比硬水对人们都更为有用。但自然界的水由于污染大多是硬水甚至高硬水。所以必须软化处理。按软化后的水的用途来分有：饮用水的软化法和工业用水软化法。1．饮用水软化1．1离子交换法常用的离子交换技术有钠离子交换法和阴阳离子交换法，沸石和离子交换树脂虽然都不溶于水，但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生置换反应，使钙、镁离子被沸石、人造沸石和离子交换剂吸附而被除去，长期使用后失效的沸石和离子交换树脂可以通过再生而重复使，故此法是最经济又先进的软水方法，使用最为广泛。钠离子交换法：Ca（HCO3）2Mg（HCO3）2CaSO4Na2SO4MgSO4原水钠型树脂出水NaHCO3CaCl2NaClMgCl2NaCl阴阳离子交换法;钠、铁、铅、锌等阳离子阳床（氢型阳离子）除去硫酸盐、硝酸盐、硒、砷、铀等阴离子阴床（氢氧型阴离子）除去可根据原水水质情况，选用一种或串联使用两种离子交换法，以达到需要的水质要求1．2膜分离法纳滤膜（NF）及反渗透膜（RO）均可拦截水中的钙、镁离子，从而从根本上降低水的硬度。膜处理技术依据原水水质，选用合适的膜，在压力的推动下，利用只允许水分子通过的膜的截留作用，达到溶液与溶质分离的目的。膜技术是一种严格的物理的和绝对的分离技术，有以下基本性能：（1）它是一种物理过滤作用，不需要加注药剂（2）它是一种绝对的过滤作用（3）他不生产副产品（4）膜工艺运行的驱动力是压力，容易实现自动控制NF和RO工艺的特点：驱动力主要输送液种去除物质及其孔径典型操作压力105Pa典型通水量前处理工艺纳滤压力水小分子有机物（〈300）及二价金属离子，10-8—10-105---2020---50软化、去色、有机物、微污染物的去除，微滤和超滤作为前处理反渗透压力水绝大部分溶解物质，10-9—10-1020---8010---50同纳滤，适用于海水、苦咸水除盐，对总盐类的去除特别高在以压力为推动力的膜分离技术中，RO运行压力高，能耗大，而且由于RO膜良好的截留性能，将大多数无机离子(包括对人体有益的离子)从水中除去，长期饮用这种水会影响人体健康，因此不宜作为饮用水厂的处理工艺；NF膜对总盐类的去除率在50%--70%左右，对二价金属离子的去除率高达95%。RO膜和NF膜在软化水处理中适用于硬度和有机物高且浊度低的原水，故仅适用于地下水处理。用于地面水处理则需上
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所示的前处理工艺。2．工业软化法石灰-苏打法：先测定水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水中的钙、镁离子便沉淀析出。Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaC03；+2H2OMg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2；+2CaCO3；+2H2O主要是用于处理大流量的高硬水，只能将硬度降到一定的范围。磷酸盐软水法：对于锅炉用水，可以加入磷酸钠作为软水剂，在水中磷酸钠水解成亚磷酸钠，它与钙、镁离子形成络合物，在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出，从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。加药法：向水中加入专用的阻垢剂，可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性，从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。这种方法的特点是：一次性投入较少，适应性广；但水量软大时运行成本偏高，由于加入了化学物质，所以水的应用受到很大限制，一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。由于加药法只是从化学原理上阻止水垢的生成，并没有降低水的硬度，所以一般不归入软化方法中，而是称为阻垢。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。
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