关于高温水一级网安装除氧软化设备 的可行性分析报告 一、概述 沈阳华发热力有限公司高温水一次网总计水量为12000吨，高温水网补水沿袭热源侧补充上水，其水质是未经任何处理的循环水和各种回水水，这种水质极易在管网中发生均匀的氧化铁腐蚀，且腐蚀产物长时间沉积在管内极易结垢，引起管网水浊度和含铁量增加，此外还为微生物提供良好的“栖息地”，使管内壁易于生长生物膜，增加管网流动阻力。另外对各换热站板式换热器一次侧产生大量附着物，严重影响板换换热效率，致使热源侧锅炉出力受限、大网温度无法提升，二级站提温困难，供需矛盾凸显。若在一次网侧安装软化水系统作为补水，将很大程度上解决上述困扰生产问题，并延长管网使用寿命。 二、软化水的优点 软化水处理工艺是将原水经过Na+型调子交换树脂处理，将水中的悬浮物、胶体物质、溶解的高分子物质及溶解盐类的Ca2+、Mg2+离子除去，进而达到除盐的目的。 1.延长管网使用寿命，一般供暖一次网管材使用寿命为10年，补偿器实测疲劳次数≥1000周次，若管网补水采用软化水，能在效的延长管网使用寿命和补偿器疲劳次数，进而减少因大网漏泄而造成的热损失。 2.提高热源侧、各换热站板式换热器板片热效率，减少因结垢而增加的维护工作量，并延长板片使用寿命。 3.采用软化水作为一次网补水能降低因水质较差而造成的排污次数，从而减少排污水量节省大量水费、热费。 4.提高了电厂锅炉出力，和锅炉效率、经济性大为改善；热源不足问题将得到一定缓解。
三、项目技术可行性分析 1.工艺流程。根据对水质报告的分析，软化除氧制水设备所采用的工艺流程系统图如下： 盐再生碱化装置 原水多介质高效过滤器钠离子交换器软化水箱除氧泵除氧器除氧水箱补水泵一次网回水母管；（见图） 2.技术的可靠性。上图所示工艺流程中所采用的技术和设备，都已是非常成熟的技术，完全能满足我公司主管网补水的要求。在系统内，有很
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)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 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↓+ Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 ---MgCO3 + Na2SO4 MgCO3 + Ca(OH)2– CaCO3↓+Mg(OH)2↓ 但纯碱太贵，此法一般不用。 三、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 2NaHCO3 + CaSO4 + Ca(OH)2----- 2CaCO3↓ + Na2SO4 + 2H2O 第3节离子交换基本知识 一、离子交换剂： 磺化煤（煤磨碎后经浓硫酸处理得到） 离子交换树脂 二、离子交换树脂 1．结构 * 母体（骨架）：高分子化合物和交联剂经聚合反应而生成的共聚物根据组成母体的单体材料：苯乙烯（最广泛）、丙烯酸、酚醛系列* 活性基团：遇水电离，称为固定部分和活动部分 具有交换性（可交换离子） 如聚苯乙烯磺化――磺酸基团（－SO3H） 一种强酸性阳离子树脂 强酸阳离子：RSO3H 弱酸阳离子：RCOOH 强碱阴离子：R≡NOH季胺 弱碱阴离子：R≡NHOH叔胺 R＝NH2OH仲胺 R－NH3OH（伯胺） * 微孔形态：凝胶型、大孔型、等孔型等 2．命名
因水污染越来越严重，缺水现象也日趋明显，海水转化等技术渐渐进入人们的视线。那么，关于海水转化具体有哪些技术?水行业中所说的海水淡化、海水软化、脱盐三者之间又有什么区别? 因人们饮用的水盐度远远低于海水，海水盐度过高，所以无法直接饮用。那么，什么是海水盐度?海水盐度是指海水中全部溶解固体与海水重量之比，通常以每千克海水中所含的克数表示。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数。世界大洋的平均盐度为35‰，而人们饮用水或工业生活用水的盐度要远远低于海水的盐度。另外，天然海水的碳酸盐硬度介于70到90dH之间，但我们的用的地表水的硬度则不得超过25dH，所以海水要经过软化和淡化后才可被我们利用。 那么它们之间到底有什么区别呢? 海水淡化最直观的表象是降低了水质的电导率，针对的是除水以外的说有物质，包括阴阳离子和一些非电解质的物质(海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。主要技术方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法等。)。 海水软化跟电导率没有直接的关系，主要是为了降低水的硬度，如钙镁离子，可以直接用离子交换，如钠离子，氢离子将其值换掉，所以对电导的影响不明显。 下面是有关于海水淡化、海水软化、脱盐三者间区别的进一步分析： 海水淡化 海水淡化简单来说即咸水淡化，最直观的表象是降低了水质的电导率，主要是为了降低水的盐度。 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。 从大的分类来看，主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类，其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。一般而言，低多效具有节能、海水预处理要求低、淡化
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： （4）膜法 膜法去除硬度通常采用反渗透、超滤等。 三、离子交换法 离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。在水处理中主要用于去除水中的金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的金属离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。 1.离子交换剂 水处理中用的离子交换剂主要有磺化煤和离子交换树脂。磺化煤利用天然煤为原料，经浓硫酸磺化后制成，但交换容量低，机械强度差，化学稳定性较差，已逐渐为离子交换树脂所取代。 离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物，由树脂本体（又称母体或骨架）和活
锅炉水软化处理方法及标准 1．原理：
在碱性溶液中(PH=10-11)，乙二胺四乙酸二钠（EDTA）能与水中的钙、镁离子作用生成离解度极微的络合物（Ca2+ LOG K=10.96；Mg2+ LOG K=8.69)，而指示剂铬黑T的镁铬合物(LOG K=7.0)为葡萄酒红色，游离的铬黑T为纯兰色，由此判断滴定的终点。其反应过程是先与钙作用：
Ca2+ + H2Y2- = CaY2- + 2H+
其次是镁：
Mg2+ + H2Y2- = MgY2- + 2H+
当滴定接近终点时，EDTA就从镁与铬黑T的络合物中夺取镁离子：
HIn2- + Mg2+ = MgIn- + H+
兰色葡萄酒色
MgIn- + H2Y2- = MgY2- + H+ + HIn2-
Ca2+ 和铬黑T生成的络合物不稳定，所以只有当水中存在Mg2+ 时才能用本方法测定。
2．试剂：
2．1 [c (EDTA)= 0.02mol/L] (EDTA) 溶液：3.722 克EDTA溶于蒸镏水，稀释至1 升。
2．2 铵盐缓冲溶液(PH=10.0)：70克氯化铵溶解于200 毫升水，再
加入568毫升(25-28%) 氨水，用蒸镏水稀释至1 升。
2．3 铬黑T 指示剂：
2．3．1 溶解0.2 克铬黑T于15 毫升三乙醇胺及5毫升无水乙醇(储存三个月)。
2．3．2 溶解0.4 克铬黑T于100 毫升甲醇中(储存一个月)。
2．4 30%(V/V)三乙醇胺乙醇溶液
3．实验步骤：
3．1 准确量取25 毫升水样(软水)于250 毫升锥形瓶中，加入2 毫升三乙醇
胺溶液。
3．2 加入2 毫升氨盐缓冲溶液及2～3滴铬黑T 指示剂。
3．3 在剧烈摇动下，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由葡萄红色变为纯蓝色。记录EDTA 用量。
4．结果计算：
式中:
V1 -- EDTA标准溶液消耗量（毫升）
40.08——与1L EDTA标准溶液[c(EDTA)=1.000mol/L]相当的以克表示的钙的质量
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 2+ 2+ + + 离子：Ca2+, Mg 2+, Na +(K+) - 2- - HCO 3-, SO42-, Cl - 一般Fe2+, SiO 32-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：刀阳+刀阴 软化：降低硬度 除碱：HCA (锅炉给水、碱度太高，会汽水共沸) 除盐：降低含盐量 、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 CaCQL 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 、石灰软化法： CaO + H 2O = Ca(OH) 2 CO + Ca(OH) 2 ---CaCO 3 J + H2O Ca(HCO) 2 + Ca(OH) 2 --- 2CaCO 3 J + 2H 2O Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 --- 2CaCO 3J+ Mg(OH)2J+2H2O
若碱度〉硬度，还应去除多余的HC0 若水中存在Fe离子，也要消耗Ca（0H）2 所以，石灰投加量：[CaO] = [CO 2] + [Ca(HCO 3)2] + 2[Mg(HCO 3)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 、石灰一纯碱法 去除碳酸盐和非碳酸盐硬度 CaSO+ Na 2CO —CaCO 3 J + Na2SC4 MgSO+ Na 2CO ---MgCO 3 + Na 2SQ MgCO+ Ca(OH) 2 - CaCO J +Mg(OH)4 但纯碱太贵，此法一般不用。 、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 2NaHCO+ CaSO4 + Ca（OH）2——2CaCO 3 J + Na 2SQ + 2H 2O 第3节离子交换基本知识 离子交换剂： 磺化煤（煤磨碎后经浓硫酸处理得到） 离子交换树脂 二、离子交换树脂 1结构 *母体（骨架）：高分子化合物和交联剂经聚合反应而生成的共聚物根据组成母体的单体材料：苯乙烯（最广泛）、丙烯酸、酚醛系列 *活性基团：遇水电离，称为固定部分和活动部分 具有交换性（可交换离子） 如聚苯乙烯磺化磺酸基团（一SQH） 一种强酸性阳离子树脂 强酸阳离子：RSOH 弱酸阳离子：RCOOH 强碱阴离子: 甘NOH季胺 弱碱阴离子：甘NHOH叔胺 R = NHOH仲胺 R —NHOH（伯胺） *微孔形态：凝胶型、大孔型、等孔型等2?命名
水软化处理方法及常用软化器概述 姓名：学号：班级 摘要：用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度，总的说来，水的硬度主要由钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的，其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值，目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。采用设备降低水的硬度的过程叫做"软化"，相应的设备叫"软水器"(或叫"软化器"等)。 关键词：硬度软化软化方法软化器 我们都知道,普通的水中含有多种可溶解的化合物，有些物质的溶解度随着温度的变化有较明显的变化，其中的碳酸钙、碳酸镁类的物质，其溶解度随着温度的升高而下降。当温度升高时，原来溶解于水中的碳酸钙、碳酸镁析出形成沉淀物，这些沉淀物可以是以絮状、粉末状，或沉积在容器、管道表面，形成水垢。 用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度，总的说来，水的硬度主要由钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的，其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值，目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。传统的单位有mgN/L(毫克当量每升)、德国度、美制(英制)等，目前在国内常用的硬度单位是mg/L(毫克每升)、mmol/L(毫摩尔每升)、mgN/L(毫克当量每升)，偶尔会有用户使用德国度，用德国度除以2.8即可换算为国标的数值mmol/L(毫摩尔每升)，如果采用美制的Grain/Gallon(格令每加仑)，那么就需要对单位进行多次算换，此处不细讲。 钙镁离子含量较多的水称为硬水，钙镁离子含量较少的水称为软水。硬水与软水只是通俗上的叫法，并没有标准的量的概念，在生活中，行内一般把硬度低于3mmol/L的水称为较软的水，3-6称为普通水，6-8称为较硬的水，10以上称为高硬水。 (工业上采用截然不同的标准，工业上一般只有硬度<1的水称作软水，1-10之间都经常笼统地称为硬水，硬度>10的水也多称为高硬水) 由于水垢的沉积对人们的生活及生产均有很明显的影响，所以生产用水和生
离子交换软化和除盐实验 一、 实验目的 ① 加深离子交换基本理论的理解。 ② 了解离子交换软化设备的操作方法。 ③ 熟悉离子交换过程。 ④ 进一步熟悉水的硬度、碱度和pH 值的测定方法。 二、实验原理 离子交换是目前常用软化与除盐的方法。离子交换树脂是一种不溶于水的固体颗粒状物质，它能够从电解质溶液中把本身所含的另外一种带有相同电性符合的离子与其等量的置换出来，按照所交换的种类，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 阳离子交换树脂是以钠离子（Na +型）或氢离子型（H +型）置换溶液中的阳离子从而将其去除掉。置换反应为： 钠型 NaOR+M 2+?MR+2Na + 氢型 H 2R+M 2+?MR+2H + 反应式中R 表示树脂，M 2+表示阳离子。 阴离子交换树脂是以羟基（OH -）离子置换溶液中的阴离子，从而将其去除掉，置换反应式为： R(OH)+A 2-?RA+2OH - 反应式中R 表示树脂；A 2-表示阴离子。 离子交换吸附能力，在其他条件相同时，交换能力大小顺序如下：阳离子交换顺序（强酸性阳树脂）Fe 3+>Al 3+>Ca 2+>Mg 2+>K +>H +>Na +>H +>Li +。 阴离子交换顺序（强碱性阴树脂）为：草酸离子>柠檬酸离 子>-34PO >-24SO >Cl ->- 3NO 。 实际上，天然水中及工业废水中都不会只含有一种离子，通常都含有多种阳离子和多种阴离子，交换过程也复杂的多。就软化而言，含有多种阳离子和多种阴离子交换层时Cu 2+、Zn 2+、Ni 2+、Ca 2+、Mg 2+被吸附在树脂上，同时释放Na ，从而使水得到软化。当树脂的交换容量耗尽时，交换柱流出水的硬度就会超过规定值，这一情况称为穿透。此时，必须将树脂再生。再生前，应对交换柱进行反冲洗，以除去固体沉积物。阳离子交换柱再生方法是用盐溶液（）或用酸溶液（）流过交换柱；而阴离子交换柱再生方法是用氢氧化钠（）溶液或氢氧化铵（）溶液流过交换柱。再生后，用纯水冲洗交换柱以除去残留的无效离子。 如既需要软化水的硬度又要降低水的碱性，则可将OH 型和Na 型离子交换柱串联使用。利用阴阳树脂共同工作是目前制取纯水的基本方法之一。阳树脂自身可交换的H 与水中阳离子交换，去除阳离子；阴树脂官能团中的OH 与水中阴离
水地分子式，相对分子量为,在水中分子中，氢占，氧占. 、水地含盐量：也成矿化度，是表示水中地含盐类地数量，也可以表示为水中各种阴、阳离子量地和. 、硬度：水中阳离子同阴离子结合形成水垢后地金属离子地总浓度. 、电导与电阻：水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，电导度越小.超纯水乎不能导电.电导地大小等于电阻值地倒数. 、值与酸碱度：水地值是表示水中氢离子浓度地负对数值，也称氢离子指数.可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性. 、优质水：在市政供水地基础上（或达标水）采用粗滤、精滤、超滤、杀菌等工序.进行深加工而得到地优质饮用水. 、矿泉水：大自然中地宝贵水资源，经过杀菌过滤简单处理后，作为商品饮用水供应给广大消费者. 、纯净水：采用脱盐率较高地水处理设备而得到地几乎无任何杂质地干净水，电导率一般为μ, 、矿化水：在较为纯净地原水中采用特殊工艺，加入矿岩石以期得到地含有微量元素地纯净矿化水. 、软化水：是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程度地水.水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变. 、脱盐水：是指水中盐类（主要是溶于水地强电解质）除去或降低到一定程度地水.μ，电阻率（℃）*含盐量为. 、纯水:是指水中地强电解质和弱电解质(如、等)去除或降低到一定程度水.其电导率一般为μ,电阻率*Ω·.含盐量＜. 、超纯水:是指水中地电介质几乎完全去除,同时将不分解地气体,胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度地水.其电导率一般为,电阻率（℃）*Ω·.含盐量＜.理想纯水（理论上）电导率，电阻率（℃）*Ω. 、地下水：是雨水经过土壤及地层地渗透流动而形成地水，在其漫长地流程和广泛地接触中，溶入较多地盐类，硬度极高，但同时地下水经过层层过滤，悬浮物很少，水质清，浊度低. 、地表水：指雨雪、江河、湖泊及海洋地水，除海洋含盐量极高以外，其他地表水地重要特点就是含盐量低，硬度低，但污染杂质却很高.市政供水（自来水）主要是指经过自来水厂处理过地市政供水.这是较为普遍地一种饮水方式.由于各区源水地巨大差异，故国家标准也响应地比较宽松.自来水厂经过沉淀、过滤、加氯消毒处理后.输送到千家万户.此种方式水质相对稳定，一般不会有太大地起落，但该水可谓粗加工，用途十分广泛，不可能将工业、生活及饮用水分开，根本不能满足人口饮水地高标准、高要求，而且在漫长地输送或储存过程
离子交换除盐系统介绍 软化水处理设备：离子交换除盐系统介绍 离子交换除盐 除去水中离子态杂质的主要方法之一是离子交换法。水处理中常用到的离子交换法有Na离子交换、H离子交换和OH离子交换。根据应用目的的不同，它们组合成的水处理工艺有：为除去水中硬度的Na离子交换的软化处理;为除去硬度并降低碱度的H—Na离子交换的软化降碱处理以及为除去水中全部溶解盐类的H—OH离子交换的除盐处理。 动态离子交换过程 工业上常用的是动态离子交换法，即水在流动状态下完成的离子交换过程。用动态离子交换处理水，不但可以连续制水，而且由于交换反应的生成物不断被排除，因此离子交换反应进行得较为完全。 一、离子交换原理 离子交换树脂遇水时，可交换离子在水分子的作用下，有向水中扩散的倾向，从而使树脂功能基上留有与可交换离子相反的电荷，形成正的或负的电场。由于异性电荷的吸引力而抑制了可
交换离子的进一步扩散，结果在浓差扩散和静电引力两种相反力的作用下，形成厂双电层式结构，即固定离子层和可动离子层(反离子层)。由于树脂是多孔结构，所以双电层存在于网孔的任何部位，图10-1为R—SO3H树脂的双电层结构示意。由于离子交换树脂的骨架结构不变，所以交换作用是在水溶液中的离子和双电层中的反离子之间进行的。 在水溶液中，连接在树脂骨架上的功能基(如—SO3H)能离解出可交换离子(如H+)，并向溶液中扩散，同时溶液巾带同类电荷的离子(如Na+)也能扩散到整个树脂多孔结构的内部，两种离子之间的浓度差推动了它们的扩散和相互交换。所以，改变离子
浓度等环境条件，可促使树脂的可交换离子与水溶液中带同类电荷的离子进行可逆交换。而溶液中带相反电荷的离子(如C1-)，由于受到树脂功能基固定离子层负电场的排斥而不交换。 此外，由于离子交换树脂功能基对各种离子的亲合力大小各不相同，所以在人为控制的条件下，功能基离解出的可交换离子就町与溶液中带同类电荷的离子发生交换。例如，磺酸型阳离子交换树脂(R—SO3H)与含Nacl的水溶液接触时，由于树脂上H+浓度大，而且磺酸基对Na+的亲合力比对H+大，所以树脂上的H+就与溶液中的Na+发生交换，使树脂功能基上原来带有的H+进入溶液，而溶液中的Na+则交换到树脂上，其反应可以用方程式表示如下(右向箭头所示)： 交换以后.树脂由原来的H型变成Na型，失去交换水中Na+的能力。若在N9型树脂中通人浓度较大的HCI(如5%)，此时由于溶液中H+浓度较大，则可将树脂上的Na+置换下来.使树脂重新带上可交换的H+[式(10-1)中左向箭头所示]，恢复了树脂的交换能力，又可重新使用。 交换器的运行制水和树脂的再生是离子交换器—个运行周期的两个主要阶段，运行制水是树脂交换容量的发挥过程，再生是树脂交换容量的恢复过程。下面讨沦这两个过程中的离子交换。
水的化学除盐和水的离子交换软化有什么不同? 从处理工艺上讲,水的化学除盐和水的离子交换软化有如下不同: ①除去水中的离子不同。软化仅要求除去水中的硬度离子(如Ca2﹢、Mg2﹢等) 和碱度(如HCO3﹣),而化学除盐则必须把水中的全部成盐离子(阳、阴离子) 都除掉。 ②处理工艺中使用的离子交换树脂不同。因为软化只要求除去水中的硬度和碱度,所以它可以只使用阳离子交换树脂而化学除盐要除去水中全部成盐离子,所以必须同时使用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂, 而且不能使用“盐型”树脂(即RNa、RCl一类的树脂)。这是因为“盐型”树脂虽然可以除去水中的成盐离子, 但又生成新的成盐离子,使水的含盐量没有“本质”的变化。 如:RNa KHSiO3+RK + NaHSiO 再如:RCl+NaHS03—→ RHSiO3+NaCl 所以要除去水中的成盐离子,则必须同时使用强酸阳树脂和强碱阴树脂: RHROH+ NaHSiO3→RNa/RHSiO3+H2O ③使用的再生剂不同。水的离子交换软化,其树脂失效后可以用盐类来再生。如再生Na型离子交换树脂就可以用食盐做再生剂: R2Ca+2NaCl—→2RNa+CaCl2 在化学除盐工艺中,离子交换树脂失效后,再生剂必须为强酸(HCl或H2SO4) 和强碱(NaOH),不能使用盐类作再生剂。因为当化学除盐工艺的离子交换树脂用盐类再生后,会使树脂转变成“盐型”树脂。而前面讲过,“盐型”树脂用于化学除盐后, 只会改变水中成盐离子的型式,而不能除去水中成盐离子。 佛山市格源环保科技有限公司有着丰富的工业设备清洗除垢经验，还有着一支团队，十年来赢下了良好的口碑和经验，格源值得信赖和选择。
水处理工程软化与除盐
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 －（锅炉给水、碱度太高，会汽水共除碱：HCO 3 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)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 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↓+ Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 ---MgCO3 + Na2SO4 MgCO3 + Ca(OH)2– CaCO3↓+Mg(OH)2↓ 但纯碱太贵，此法一般不用。 三、石灰－石膏法