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離子交換器再生廢水水質

發布時間:2023-09-21 19:34:25

『壹』 800t除鹽水採用反滲透方法和採用離子交換器法的優劣

第一 投資方面
針對水質較好的水源,比如原水電導率在300以下,離子交換工藝優勢較大,反滲透次之;離子交換工藝投資較為經濟;

第二 運行方面
由於例子交換設備要進行再生處理,所以再生所需的酸鹼就是不可避免的,由於再生周期的不同,再生所產生的費用偏差極大;而反滲透設備需要進行化學清洗,由於反滲透設備配置相應的預處理設備確保反滲透系統1年清洗維護一次,而且清洗費用不高;

第三 後期投資及環保
由於離子交換設備要進行再生處理,所以比可避免的會產生酸鹼廢水,考慮到環保,酸鹼廢水必須要經過處理達標後才可以排放,而反滲透設備的濃水也需要排放,但是由於國家沒有含氧量相關的排放標准,所以反滲透濃水可以直接排放,對環境基本沒什麼害處;

第四 佔地面積
如果是較小的系統的話(10m3/h以下),二者的佔地面積差不多,如果是較大系統的話反滲透設備的佔地面積是離子交換設備的1/3左右;

第五 人工費用
離子交換設備最少需要配置2名操作人員,而反滲透設備只需要1名操作人員就可以搞定日常的操作與維護;

『貳』 幾種常見的電廠污水處理方式解析

再生廢水處理
離子交換設備在再生和沖洗時,會產生一部分再生廢水版,其廢水量約權為處理水量的1%,這部分廢水雖然水量不大,但水質很差,常含有大量的酸、鹼,有機物含量也很高。
目前許多電廠工業廢水處理常用中和池來處理再生過程中所排放的廢酸、廢鹼液。由於酸鹼中和反應的非線性特性、陰陽離子交換器運行周期不同步性、每周期再生時的排酸和排鹼量不確定性等因素,使得中和池運行效果不太理想,排水的pH值不穩定,中和時間過長,能耗、酸鹼耗高。此外,由於中和池廢水pH超標問題較難控制,國內已有很多電廠將中和池廢水引入沖灰系統,排入沖灰管路,由灰漿泵直接排至灰廠。

『叄』 離子交換法在廢水處理中有哪些應用

在廢水處理中,離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質,回收有價值化學品、重金屬和稀有元素,或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水,如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等,在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品,還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物,再經陽離子交換器除去金屬離子,然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六價鉻的含量小於0.5mg/L,還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後,再生液含鉻可高達17g/L,將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸,再經蒸發濃縮7~8倍後,可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水,第一個陽離子交換器的作用有兩個,一是除去金屬離子及雜質,減少對陰樹脂的污染,因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六價格以Cr2O7- 存在,因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性,而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+,面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑,容易引起樹脂的氧化性破壞,因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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『肆』 離子交換器常見故障及其消除方法有哪些

凈得瑞為您解答:
離子交換劑常見的故障有:交換劑工作交換能力降低,周期制水量減少;運行或再生反洗過程中有交換劑流失;整個軟化過程中,交換器出水總是有硬度;軟化水氯離子含量增加;軟化水或再生排廢水,有時呈黃色,即交換劑產生溶膠現象。1、交換劑工作交換能力降低,周期制水量減少其可能產生的原因有:
(1)原水中Fe3+、Al3+含量高,使交換劑「中毒」,這時樹脂顏色變深,呈暗紅色。處理方法是用酸清洗復甦交換劑。
(2)反洗不夠徹底,交換劑被懸浮物污染,有結塊現象,產生偏流。處理方法是徹底反洗或清洗交換劑層,盡量降低進水的懸浮物含量。
(3)再生劑用量太少活濃度太低;食鹽中鋼離子含量過低。處理方法是適當增加再生劑用量或提高再生液濃度,使用含鈉量高的工業鹽。
(4)交換劑層高度太低或交換劑逐漸減少。處理方法是適當增加交換劑層高度。(5)再生流速太快或再生方法不對。處理方法是嚴格按正確的再生方法操作。
(6)原水水質突然惡化,或運行流速太快。處理方法是掌握水質變化規律,適當降低運行流速。2、運行或再生反洗過程中有交換劑流失其可能產生的原因有:
(1)排水裝置如排水帽破裂。處理方法是檢修排水裝置,更換排水帽。
(2)反洗強度太大。處理方法是反洗時注意觀察樹脂膨脹高度,當樹脂膨脹接近頂部時,適當降低反洗強度。
3、整個軟化過程中,交換器出水總是有硬度其可能產生的原因有:
(1)反洗閥門或鹽水閥門泄漏,關不嚴。處理方法是及時檢修閥門。
(2)交換劑層高度不夠或運行流速太快。處理方法是添加交換劑,調整運行流速。(3)交換劑「中毒」變質,已失去交換能力。處理方法是處理或更換交換劑。(4)原水中硬度太高,或鈉鹽濃度太大。處理方法是採用二級軟化。
(5)化驗試劑中有硬度或指示劑失效。處理方法是檢查或更換試劑,正確進行化驗操作。4、軟化水氯離子含量增加其可能產生的原因有:
(1)再生時錯開出水閥或運行時誤開鹽閥。處理方法是謹慎操作,防止差錯。(2)鹽水閥或正在再生的交換器出水閥滲漏。處理方法是及時檢修閥門。
(3)再生後正洗不徹底,或水源水質變化。處理方法是正洗至進、出水氯根含量基本一致,監測原水氯根含量是否增加。

『伍』 全自動鈉離子交換器再生鹽水濃度是多少

5-10%的濃度。根據查詢相關公開信息顯示,全自動鈉離子交換器再生鹽水濃度是5-10%的濃度。全自動鈉離子交換器,本自動化控制納離子交換器,依託專利產品多功能平面閥和現代先進的自動化微電腦技術,用轉動對位方式實現液相的切換、控制原水、軟化水、鹽液和廢水在系統內的流量和流向,自動完成交換器周期循環軟化過程的全自動。

『陸』 實驗室用離子交換法處理含銅廢水

實驗室去離子純水裝置實驗室去離子超純水機的工藝是RO純凈水設備+多級混床去離子水設備,屬超純去離子水設備中高檔配置,由於科技的發展,我公司技術人員不斷深入的研究,經過幾年的不懈努力,再經過兩年的實際應用,最終成功開發出超純去離子水的小型化、全自動化;出水水質穩定,能和大型電子級用去離子水設備相媲美;樹脂可以再生反復使用,降低使用成本;系統從進水、制水、儲水、超純去離子、供水全部是微電腦智能自動控制。
一、實驗室去離子超純水機的重要性及工作原理
1、實驗室去離子超純水機對工業用水實行二次革命的必要性。
水中通常含有五種雜質:
A、電解質包括帶電粒子,常見的陽離子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等;陰離子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;
B、有機物質,如:有機酸、農葯、烴類、醇類和酯類等;
C、顆粒物;
D、微生物;
E、溶解氣體,包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;
所謂水的純化,就是要去掉這些雜質。雜質去的越徹底,水質也就越純凈。多年來,我國的許多企業的產品的質量,在得到了嚴格的過程管理的情況下,仍然不穩定,與國外產品有著很大的差距,這很有可能就是生產用水的問題。如果使用去離子水,那麼情況將會被大為改善,是我國很多行業提高產品質量的,趕超世界先進水平的重要手段之一。這一點,我們在實踐中,在諸如化工、生物、噴塗、表面處理、制葯、食品、電子等行業都得到了很好的驗證。
2、用RO反滲透+樹脂交換法即去離子超純水機實現工業用水(超純去離子)的可能性。
去離子水 (deionized water),又被稱為純水或高純水,傳統工藝是陰陽床+混床,現在通用工藝是RO反滲透+混床,更先進的是RO(REVERSE OSMOSIS)反滲透+EDI(電去離子),先通過RO反滲透膜脫除水中99%以上的雜質(包括金屬鹽類),再用這種水質去做超純去離子水,這時離子交換樹脂在含有少量電解質溶液中進行,即可比較徹底去除水中的各種陰、陽離子,而且使用時間和壽命都會明顯增長,水質可達到很高的純度。離子交換是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。
由於去離子水中的離子數可以被人為的控制,從而,使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細菌等物理、化學及病理等指標均得到良好的控制。在工業生產及實驗室的實驗中,如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水,那麼,許多參數會更接近設計或理想數據,產品質量將變得易於控制。
當原水(純凈水)通過離子交換柱時,水中的陽離子和水中的陰離子與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換,從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
二、去離子純水機的功能說明:
1、在線檢測並顯示超純水電阻率(MΩ•cm)。
2、一機兩用,可同時取用三級水和純水/超純水,水質及水量均可升級;
3、產品小型集成化、模塊化、快接式內部設計,方便安裝維護,佔地面積小,外形美觀;
4、選用進口靜音泵,系統運行時無震動、無噪音、無電磁輻射,對工作環境無影響•
5、美國高容量樹脂深度拋光純化處理技術,提高離子交換系統的總交換量,延長耗材壽命;6、數字化液晶水質顯示,全自動化制水,停水或水壓不夠,系統自動斷電保護同時視聽報警,多重安全保護;
7、動態化指示:電源指示,系統自檢指示,泵浦啟動指示,RO自動沖洗指示,缺水保護指示,缺水報警指示,純水備用指示;
8、全自動化無人值守設計:缺水停水時系統自動停機保護,水壓恢復正常時系統自動恢復制水狀態;純水備用時系統自動停機,當取用一定純水時系統自動恢復制水狀態;
9、微電腦智能控制系統,RO膜防垢程序及完善的自動清洗消毒程序;
10、外觀時尚:採用高檔ABS材料開膜精加工,工藝精湛,線條流暢精美。
三、產品質量穩定化
重要零部件採用原裝進口,材料符合美國NSF和水質協會標准;
標准化模塊化的設計生產,使產品維修維護更有保障;
出廠前的模擬調試,使設備更適合客戶的運行環境;
產水水質實時監測,達到國家實驗室一級用水標准和電子級用水標准。
四、運行成本低價化
預處理裝置全自動清洗,無需經常拆洗和更換預處理濾芯,降低人工成本和耗材費用;
大交換量的純化柱設計,樹脂裝載量更多,純水交換總量更大,延長純化柱使用壽命;
樹脂可反復再生使用,降低生產成本。
五、實驗室去離子超純水機的適用范圍
●電子行業生產如單晶硅、半導體、集成電路塊、IC晶元封裝、顯象管、玻殼、液晶顯示器、印刷電路版、光學、光電、熱電廠、冶金、化工、輕工、汽車製造、制葯、醫療衛生等製造工業用純水製造;
●醫葯行業的大輸液、醫葯制劑、檢驗分析、血液透析、制葯、制劑工藝用水製造;
●塗裝行業如電鍍、電池生產、電泳漆生產線;汽車、電器、建材產品表面清洗、塗裝;玻璃、塑料表面鍍膜等;
●化工行業用水製造如化學制葯、紡織印染、精細化工、化妝品、墨盒、日化產品等;
●實驗室去離子超純水機如工廠、大學及公司的生產實驗室、化學實驗室、物理實驗室、中試車間、醫院生化室等都有涉及。

『柒』 離子交換的水處理中的應用

EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法(4種):生物硝化-反硝化(無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽,再厭氧反硝化轉化成氮氣);折點氯化(二級出水投加氯,到殘余的全部溶解性氯達到最低點,水中氨氮全部氧化);選擇性離子交換;氨的氣提(二級出水pH提高到11以上,使銨離子轉化為氨,對出水激烈曝氣,以氣體方式將氨從水中去除,再調節pH到合適值)。每種方法氮的去除率均可超過90%。

『捌』 納美離子交換器處理後的廢水是鹽水嗎

對,但不是傳統意義上的食鹽水,在化學裡面,任何離子水溶液都叫鹽水,而氯化鈉為主的無毒水溶液才是食鹽水,這里不一定無毒。

『玖』 鍋爐離子交換器返洗,再生,正洗,時間在機頭上怎樣調節

離子交換器的運行
離子交換器分為固定床和連續床兩種。固定床有順流再生固定床、逆流再生固定床、浮動床、雙層床、混合床等形式;連續床有移動床和流動床。離子交換除鹽系統一般都採用固定床。
離子交換器外形為圓筒形容器,為防止設備腐蝕,對交換器內部及附屬設備都進行了防腐處理。
針對我廠的設備特點,本節主要介紹逆流再生固定床離子交換工藝。
一、逆流再生固定床離子交換工藝
1、交換器的結構
逆流再生離子交換器按其用途的不同,可分為陽離子交換器(包括H型)和陰離子交換器(OH型等)。用於軟化工藝的陽離子交換器稱為鈉離子軟化器和氫離子軟化器。用於除鹽工藝的陽離子交換器和陰離子交換器分別稱為陽床和陰床。這些交換器在結構上沒有多大區別,其結構為交換器內頂部裝有十字支管式進水分配裝置。中上部裝有母支管式再生液分配裝置,稱為中間排水裝置。在其上面有一層厚150~200mm的壓脂層,其作用一是過濾掉水中的懸浮物,二是使水均勻地進入中排裝置。底部裝有穹形多孔板加石英砂墊層式的排水裝置。交換器的外部設有各種管道、閥門、取樣管、監視管、排空氣管、流量和壓力表計以及有機玻璃窺視孔等。
2、交換器的運行
交換器的運行應保證其出水水質、水量和經濟指標,這些指標與運行操作,特別是再生操作有很大的關系。
逆流再生固定床的運行通常分為四個步驟,從床層失效後算起為:反洗、再生、正洗和交換。這四個步驟為交換器的一個運行周期。
(1)小反洗。交換器運行到失效時,停止交換運行,將反洗水從中間排水管引進,對中間排水管上面的壓脂層進行反洗,以沖去運行時積聚在表面層和中間排水裝置上的污物,然後由上部排走。沖洗流速應使壓脂層能充分松動,但又不至將正常的顆粒沖走。反洗一直進行到出水澄清。
(2)放水。小反洗後,待交換劑顆粒下降後,放掉交換器內中間排水裝置上部的水。
(3)進再生液。開進酸(鹼)一次、二次門,啟動自用水泵,開噴射器入口門,維持進水流速5-8m/h,同時開啟並調整中間排水門。開酸(鹼)計量箱出口門,調整進酸濃度為3-4%范圍內。進鹼濃度為2-2.5%范圍內。
(4)逆流沖洗。當再生液進完後,關閉進再生液閥門,停止送入再生液,但噴射器保持原來的流量,在有頂壓的情況下,進行逆流沖洗,直至排出廢液達到一定標准為止[如H型交換器,控制排出廢液中酸度小於10mmol/L(OH-)]。逆流沖洗所需的時間一般為30~40min,逆洗水應採用質量較好的水,不然會影響底部交換劑的再生程度。
(5)正洗。最後,用水由上而下進行正洗至出水合格,即可投入運行。
逆流離子交換器一般在運行10~20個或更多周期後,進行一次大反洗,以除去交換劑層中的污物和破碎的樹脂微粒。通常運行,不進行大反洗。大反洗是從底部進水,廢水由上部反洗排水閥門放掉。由於大反洗時擾亂了整個樹脂層,所以大反洗後第一次再生時,再生劑的用量應加大1倍以上。
為了使逆流再生達到較好的效果,故在逆流再生的操作工藝中需注意以下幾個問題:
1)壓脂層的厚度要符合要求。
2)為使底部樹脂的再生程度高,不致被雜質污染而影響出水水質,故在逆流再生後,應用水質較好的水逆流沖洗,如用經過H離子交換的水來逆流沖洗陰離子交換器。
3)中部排水裝置應進行必要的加固,以防止其上的管子斷裂或彎曲。此外,為了防止在反沖洗的過程中產生過大的應力,在大反洗時的流量應由小到大,以逐漸排除交換器中的空氣和疏鬆樹脂層。進入交換器水中的懸浮物含量要小,以免壓脂層中積聚污物,造成過大的壓降。
4)逆流再生所用的再生劑質量要好,否則,仍不能保證出水水質良好。逆流再生的再生廢液中剩餘的再生劑量較少,故不宜再用。
5)應防止有氣泡混入交換劑層中。

『拾』 怎麼把水質變軟的方法

1. 怎麼讓水變成軟水
水軟化一般採用 1)離子交換法:採用特定的陽離子交換樹脂,以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來,由於鈉鹽的溶解度很高,所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。

這種方法是目前最常用的標准方式。主要優點是:效果穩定準確,工藝成熟。

可以將硬度降至0。採用這種方式的軟化水設備一般也叫做「離子交換器」(由於採用的多為鈉離子交換樹脂,所以也多稱為「鈉離子交換器」)。

2)膜分離法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是,效果明顯而穩定,處理後的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。

一般較少用於專門的軟化處理。 3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用於處理大流量的高硬水,只能將硬度降到一定的范圍。

4)電磁法:採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是:設備投資小,安裝方便,運行費用低;但是效果不夠穩定性,沒有統一的衡量標准,而且由於主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物激彎理性能,所以處理後的水的使用時間、距離都有一定局限。

多用於商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理,不能應用於工業生產及鍋爐補給水的處理(同時由於該種設備的機理並未得到真正的理論證實)。 5)加葯法:向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性,從而使水垢不能析出、沉積。

目前工業上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是:一次性投入較少,適應性廣;但水量軟大時運行成本偏高,由於加入了化學物質,所以水的應用受到很大限制,一般情況下不能應用於飲用、食品加工、工業生產等方面。

在民用領域中也很少應用。
2. 家裡自來水水質很硬,什麼方法能把硬水變軟
1. 煮沸法(只適用於暫時硬水)

煮沸暫時硬水時的反應:

Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑

Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑

由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂:

MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑

由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2

2. 石灰回——純鹼法 (工業用)

在這種方法中,暫時硬度加入石灰就可以完全消除,HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度,最後被去除。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。

Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)

Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)

3. 離子交換法

這種方法中用到的離子交換劑,有無機和答有機兩種。無機離子交換劑,如沸石等;有機離子交換劑包括:碳質離子交換劑——磺化酶,陰陽離子交換樹脂等。而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生
3. 怎樣讓硬水變成軟水
①石灰 -蘇打法 。先測定水的硬度,然後加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉,硬水中的鈣、鎂離子便沉澱析出。

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O

②磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水,可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑,它與鈣、鎂離子形成絡合物,在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出,從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

③離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水,但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應,使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用,故此法是既經濟又先進的軟水法。

CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
4. 怎麼樣使硬質水變軟
硬水的處理方法有多種,包括過濾法、軟化法、電磁水處理器和反滲透法等。

這里對幾種主要的處理方法進行介紹和比較。 軟化劑 Packaged Water Softeners 有些化學舉逗品劑可用來減低水的硬度。

這樣的軟化正鉛賣劑可以分為兩類:沉析型和非沉析型。 沉析型軟化劑包括結晶碳酸鈉和硼砂等。

這些軟化品劑與鈣、鎂等礦物離子形成不溶的沉澱物。這樣處理後,礦物離子就不會再影響洗滌效率等,但沉澱會讓水變混並在器具上結垢。

沉析型軟化劑會增大水中的鹼度,容易傷及皮膚和其它被清洗的器皿。 非沉析型軟化劑使用合成磷酸鹽來隔絕鈣、鎂離子。

沒有沉澱結垢,水中的鹼度也不會增大。如果劑量足夠,非沉析型軟化劑能在一段時間內溶解肥皂凝結微粒(肥皂凝結微粒的介紹詳見第(三)章:硬水帶來的困擾和麻煩)。

機械式軟化裝置 Mechanical Water Softeners 機械式軟化裝置可以長期地安裝在管道系統中,用來消除鈣、鎂離子。 機械式軟化裝置採用離子交換原理。

在這個過程中,水會流經一個樹脂層,一般是由磺化的聚苯乙烯顆粒組成。這些顆粒中蘸滿了鈉。

離子交換程序發生在硬質水流經樹脂層的同時:硬質的礦物離子(鈣、鎂等)附著在樹脂層上,同時樹脂層上的鈉離子被釋放入水中。 當樹脂層上的鈣、鎂離子飽和時,就必須重新補充鈉成分了。

補充過程通過往樹脂層上加鹽(鹽水)來完成:鈉頂替了附著在樹脂層上的鈣、鎂離子,鈣、鎂離子被濾入廢水。 用離子交換式軟化器處理硬質水,會增加水中的鈉成分。

根據英國水質協會(WQA)的報告:在離子交換的軟化過程中,水中硬度每下降一個「X」(「X」的解釋詳見第(五)章:水質硬度的測試),每升水中就會增加8毫克的鈉。舉例來說,當水的硬度是10X時,如果水中硬質的礦物成分都被軟化器濾掉的話,每升水中會增加80毫克的鈉! 這樣的軟化水不適於飲用!飲軟化水會導致人體鈣質流失,危害健康。

當水質由硬變軟,水中鈣成分減少的同時鈉成分大大增加,造成水質轉呈酸性。這樣的水不但本身含鈣少,飲入體內後還會置換掉人體內的鈣質成分,造成鈣質流失。

曾經有過這樣的例子:有人長期飲用軟化過的水,結果嚴重缺鈣,連指甲都軟得可以用手撕下來。 在歐美許多國家,人們往往得到醫生的告誡:不要在冷水管路上安裝離子交換式軟化器,而只在熱水管路上安裝軟化器,從而保證飲用和烹煮用的仍是硬質水(富含鈣等礦物質成分)。

同樣,軟化過的水不宜用於農田、草坪、花園等的灌溉,也是因為水中鈉成分的過量增加的原因。平時多喝礦泉水而不是純凈水、市政鍋爐供暖用的軟化水不能喝,也都是這個道理。
5. 水怎麼能變軟
軟化水的方法有:

①石灰 -蘇打法 。先測定水的硬度,然後加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉,硬水中的鈣、鎂離子便沉澱析出。

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O

②磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水,可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑,它與鈣、鎂離子形成絡合物,在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出,從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

③離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水,但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應,使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用,故此法是既經濟又先進的軟水法。

CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4

4加葯法:向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性,從而使水垢不能析出、沉積。目前工業上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是:一次性投入較少,適應性廣;但水量軟大時運行成本偏高,由於加入了化學物質,所以水的應用受到很大限制,一般情況下不能應用於飲用、食品加工、工業生產等方面。在民用領域中也很少應用。

5電磁法:採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是:設備投資小,安裝方便,運行費用低;但是效果不夠穩定性,沒有統一的衡量標准,而且由於主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能,所以處理後的水的使用時間、距離都有一定局限。多用於商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理,不能應用於工業生產及鍋爐補給水的處理(同時由於該種設備的機理並未得到真正的理論證實)。

6膜分離法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是,效果明顯而穩定,處理後的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。一般較少用,多用於專門的軟化處理。

軟水使用好處

•軟水使您頭發光滑,皮膚細膩;

•軟水預防結石病發病率,維護健康;

•軟水洗衣物,節省各種洗滌劑50%~80%;

•軟水降低衣物的磨損,使衣物洗後松軟,使衣物色澤保持更長久;

•軟水減小熱水器維修維護,提高熱效率;

•軟水降低管道的維修維護;

•軟水減少潔具污垢的產生。

特別注意:工業上處理的軟化水人們不可飲用,因為成本問題,一般工業軟化水處理是用鈉離子置換出鈣、鎂離子,人們如果長期飲用含高鈉鹽的水,容易得心腦血管疾病。例如:高血壓、冠心病、腦血栓等。

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