给水工程-时文歆 第06章.pdf

第六章 水的软化 第六章 水的软化 主要内容 第一节 水的软化的目的与方法概述 第二节 水的药剂软化法 第三节 离子交换软化的基本原理 第四节 离子交换软化方法与系统 第一节 水的软化的目的与方法概述 一、水的软化的目的 1、硬度 硬度是水质的一个重要指标。 硬度盐类包括Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋、 Fe3＋和Al3＋等易形成难溶盐类的金属阳离子。 硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 2、硬度的危害 长期饮用高硬度的水，会造成胆结石等疾病； 锅炉用水中含有硬度盐类，会在受热表面形成水 垢，轻则降低锅炉效率，重则会引起爆炸。 二、水的软化方法 1、药剂软化法 基于溶度积的原理，加入某些药剂，把水中钙 镁离子转变成难溶解化合物使之沉淀析出。 2、离子交换法 利用某些离子交换剂所具有的阳离子与水中 钙镁离子进行交换反应。 第二节 水的药剂软化法 一、石灰软化 1、熟石灰提供了OH－离子将水中的HCO3－离子 转化成CO32 －，使之与Ca2＋形成沉淀析出。 2、石灰软化不能降低水的非碳酸盐硬度，不过 其可以去除水中部分铁和硅的化合物。 3、过量投加石灰反而会增加水的硬度。 4、一般用于原水中碳酸盐硬度较高且要求深度 处理的情况，作为钠离子交换法的预处理。 二、石灰苏打软化 1、同时投加石灰和苏打，石灰用于降低水的碳酸 盐硬度，苏打用于降低水的非碳酸盐硬度。 2、软化水的剩余硬度可以降低到 0.15~0.2mol/L。 3、适应于硬度大于碱度的水。 第三节 离子交换软化的基本原理 一、概述 在给水处理中，离子交换是软化、除盐的主 要方法之一。 离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子 交换剂）上的可交换离子与溶液中其它同样离子 的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可 逆的化学吸附。 反应式可表达为： RH + M+ RM + H+ （6-1 ） 二、离子交换剂 水处理中常用的离子交换剂为磺化煤和离 子交换树指。 磺化煤：煤研磨后经浓硫酸处理而得的碳 质离子交换剂。 离子交换树脂：有凝胶型、大孔型和等 孔型等。根据交换基团（活性基团）的不 同，可分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱 性四种。前两种有酸性交换基团，为阳离子 型交换树脂；后两种带碱性交换基团，为阴 离子交换树脂。 离子交换树脂 外观？ 颜色？ 粒径？ 1.离子交换树脂的分类 1.离子交换树脂的分类 依活性基团分 阳离子交换树脂 强酸型 —SO H 3 + —COOH 交换基为酸性，H 与 弱酸型 阳离子交换 —OH + - —N (CH ) OH 强碱型 3 3 阴离子交换树脂 + - —N H OH