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淺談硬水軟化方法

上海淶科儀器有限公司成都辦事處2011年12月28日 13:49 點擊:2804

       所謂"硬水"是指水中存在溶解的礦物質成分,尤其是鈣和鎂。硬水并不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來很多麻煩,比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。硬水在工業上會造成極大的危害甚至危險,例如造成工業鍋爐積垢傳熱不良浪費能源,甚至因傳熱不勻可能引起。
          水的硬度一般是指水里鈣鎂離子濃度總和,單位為摩爾每升。通常,如果1L水里含有10mg CaO或相當于10mg CaO的物質,例如7.1mg MgO,那么這樣的水的硬度稱為1度。通常硬度在0-4度稱為很軟水,4-8度稱為軟水,8-16度稱為中硬水,16-30度稱為硬水,30度以上稱為很硬水。
        硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類,一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由含有酸式碳酸鹽,如碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的,水的永久硬度則是由鈣和鎂的鹽或氯化物引起的。若水的硬度是暫時硬度,這種水經過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的氫氧化鎂沉淀。這些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,從而使硬度較高的水得到軟化;永久硬度不能用加熱的方法軟化。
           若水的硬度是永久硬度,往往使用以下幾種方法。
      (1)離子交換法:采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,由于鈉鹽的溶解度很高,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準方式。主要優點是:效果穩定準確,工藝成熟??梢詫⒂捕冉抵?。采用這種方式的軟化水設備一般也叫做“離子交換器”(由于采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,處理后的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。一般較少用于專門的軟化處理。
    
     
      3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于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:采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,沒有統一的衡量標準,而且由于主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能,所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。多用于商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理,不能應用于工業生產及鍋爐補給水的處理(同時由于該種設備的機理并未得到真正的理論證實)。
     
      5)加藥法: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;但水量較大時運行成本偏高,由于加入了化學物質,所以水的應用受到很大限制,一般情況下不能應用于飲用、食品加工、工業生產等方面。在民用領域中也很少應用。

(來源: 上海淶科儀器有限公司成都辦事處


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