硬水软化的主要方法
软化水质方法和技巧
软化水质方法和技巧
1、化学软化法：
就是在水中加入一些药剂,从而把水中的钙、镁离子转变为难溶的化合物并使其沉淀析出,如石灰软化法。
还有加入软化剂如磷酸三钠、磷酸氢二钠等对水软化，这种方法适用于非碱性水，一般指钙的硬度在75~175mgL或对于SiO2 含量高的水，用这种方法软化效果较好。
2、离子交换法：
一般采用钠离子交换剂或氢离子交换剂或氢离子交换剂对硬水进行软化处理：即用 Na+或H+来置换水中的Ca2+和Mg2+，则水中的Ca2+和Mg2+ 的浓度就减少，甚至降为零，这样水就被软化了。
第 1 页共1 页。
水的软化方法
水的软化几种方法通常对硬度高、碱度高的水采用石灰软化法；对硬度高、碱度低的水采用石灰-纯碱软化法；而对硬度低、碱度高的负硬水则采用石灰-石膏处理法。
1. 石灰软化法为避免投加生石灰（CaO）产生的灰尘污染，通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2（即熟石灰）使用，其反应如下CaO+H2O====Ca(OH)2消石灰投入高硬水中，会产生下列反应Ca(OH)2+CO2====CaCO3+H2OCa(OH) 2+Ca(HCO3) 2====2CaCO3+2H2O2Ca(OH) 2+Mg(HCO3) 2====2CaCO3+Mg(OH) 2+2H2O形成的CaCO3和Mg(OH)2都是难溶化合物，可从水中沉淀析出。
但水中的永硬和负硬却不能用石灰处理的方法除去，因为镁的永硬与负硬和消石灰会产生下列反应MgSO4+Ca(OH) 2====Mg(OH) 2+CaSO4MgCl2+Ca(OH) 2====Mg(OH) 2+CaCl2NaHCO3+Ca(OH) 2====CaCO3+NaOH+H2O由反应式可看出，镁的永硬全部转化为等量的溶解度很大的钙的永硬，而负硬则转化为等量的氢氧化钠、碱度，所以水中的碱度没有除去。
石灰加入量可按下式估算[CaO]=28/Z1{[CO2]+[Ca(HCO3) 2]+2[Mg(HCO3)2+B]}式中[CaO]——需投加的工业石灰量，mg/L；[CO2]——原水中CO2的浓度（1/2CO2计），mmol/L;[Ca(HCO3) 2]——原水中Ca(HCO3) 2的浓度[1/2Ca(HCO3) 2计]，mmol/L[Mg(HCO3) 2]——原水中Mg(HCO3) 2的浓度[1/2 Mg(HCO3) 2计]mmol/L；Z1——工业石灰纯度，%；28——1/2CaO的摩尔质量，g/mol；B——石灰过剩量（1/2CaO计），mmol/L(一般为0.2—0.4mmol/L)。
2．石灰-纯碱软化法石灰软化法只适用于暂硬高、永硬低的水质处理。
水软化的几种方法
水软化常用的几种方法降低水中钙离子和镁离子含量使硬水变成软水的处理叫作水的软化。
其主要方法如下：（1）煮沸法（只适用于暂时硬水）煮沸暂时硬水时的反应：Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2 =MgCO3↓+H2O+CO2↑由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生? 成更难溶的氢氧化镁：MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2（2）药剂软化法工业上的经典水质处理方法是药剂软化法，如加入石灰(CaO)、磷酸钠等。
加入石灰，可使水中的二氧化碳、碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对永久硬度大的硬水，可再加适量纯碱。
软化时石灰添加量，根据经验，每降低一千升水中暂时硬度一度，需加纯氧化钙10克。
反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
（3）离子交换法它是利用离子交换剂，把水中的离子与离子交换剂中可扩散的离子进行交换作用，使水得到软化的方法。
在处理水时，先让水从阳柱自上而下通过，使水中的金属离子被阳离子交换树脂吸附，阳离子交换树脂中的氢离子被交换到水中去；然后再通过阴柱，使水中的阴离子被阴离子树脂吸附，阴离子树脂将氢氧根离子交换到水中，和氢离子化合成水，使水得到净化。
（4）电渗析法电渗析法是在外加直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性，使水中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜向阳极和阴极移动，从而达到净化作用。
（5）反渗透法是以压力为驱动力，提高水的压力来克服渗透压，使水穿过功能性的半透膜而除盐净化。
反渗透法也能除去胶体物质，对水的利用率可达75%以上；反渗透法产水能力大，操作简便，能有效使水净化到符合国家标准。
硬水及其软化
硬水及其软化所谓“硬水”是指含有较多、可溶性、钙镁化合物的水。
硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
含有较多的可溶性钙盐和镁盐的天然水。
硬水中含盐量通常以硬度表示。
硬度单位是度，1度相当于每升水中含10毫克的氧化钙。
硬度在8以上者通常称为硬水，地下水（如井水、泉水）的含盐量较多，属于硬水。
在硬水中，钙盐和镁盐以碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐的形式存在。
所谓“硬水”是指水中存在溶解的矿物质成分，尤其是钙和镁。
硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
硬水在工业上会造成极大的危害甚至危险，例如造成工业锅炉积垢传热不良浪费能源，甚至因传热不匀可能引起爆炸。
若水的硬度是永久硬度，往往使用以下几种方法。
离子交换法：采用特定的阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
这种方法是目前最常用的标准方式。
主要优点是：效果稳定准确，工艺成熟。
可以将硬度降至0。
采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”（由于采用的多为钠离子交换树脂，所以也多称为“钠离子交换器”）。
膜分离法：纳滤膜（NF）及反渗透膜（RO）均可以拦截水中的钙镁离子，从而从根本上降低水的硬度。
这种方法的特点是，效果明显而稳定，处理后的水适用范围广；但是对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高。
一般较少用于专门的软化处理。
石灰法：向水中加入石灰，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。
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。
现工业上可以使用的阻垢剂很多。
这种方法的特点是：一次性投入较少，适应性广；但水量较大时运行成本偏高，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。
常用的软化方法有哪些
常用的软化方法有哪些?常用的软化方法有哪些?北京全自动软化水设备,北京锅炉软化水设备,北京软化水设备将硬水软化，避免水垢的沉积有很多种方法，经常使用的方法有：1)离子交换法：采用特定的阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
这种方法是目前最常用的标准方式。
主要优点是：效果稳定准确，工艺成熟。
可以将硬度降至0。
采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器” (由于采用的多为钠离子交换树脂，所以也多称为“钠离子交换器”)。
2)膜分离法：纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子，从而从根本上降低水的硬度。
这种方法的特点是:效果明显而稳定，处理后的水适用范围广；但是对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高。
一般较少用于专门的软化处理。
3)石灰法：向水中加入石灰，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。
4)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。
5)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)。
硬水处理方案
硬水处理方案硬水是指在水中含有高浓度的钙、镁等离子，由于这些离子会与肥皂产生反应，因此在家庭用水中，硬水会导致肥皂不易起泡，洗涤效果差。
另外，长期使用硬水也会损害家电和管道，因此家庭需要进行硬水处理。
目前市场上有很多种硬水处理方案，本文将带您了解其中几种常见的方案。
一、离子交换器离子交换器是对硬水处理最有效的一种方案之一。
它可以通过吸附硬水中的离子，将硬度降至合适的水平。
离子交换器的基本原理是将硬水通过一列高分子树脂柱，树脂吸附其中的钙、镁离子，释放同等数量的钠离子，使水中的钙、镁离子被去除，达到软化水的目的。
然而，离子交换器需要定期更换离子树脂，并需要定期维护和清洗，如果长时间未进行维护，其对硬水处理的效果可能会逐渐降低。
二、反渗透反渗透技术是另一种常见的硬水处理方案，可以将硬水通过反渗透膜，膜上的微孔可以过滤硬水中的离子，使水变得柔软。
这种技术在工业过滤上应用广泛，其优点是处理效果好，能够彻底地过滤水中的各种有机和无机物质，使水变得纯净。
然而，反渗透设备价格昂贵，占用空间大，其处理过程中会产生大量的废水，容易造成水资源浪费。
三、磁化传导水处理法磁化传导水处理法是一种非常环保的水处理方法，主要是通过改变水分子的排列方式和水中离子的组合方式，实现钙、镁离子的抑制和流畅。
该技术原理是通过使用钕铁硼磁体磁化水，使水分子变得更为流畅，与此同时，使硬水中的钙、镁离子失去原有的化学活性，从而达到减少钙、镁离子对家电、管道的腐蚀和堵塞作用的目的。
相比于其他处理方案，磁化传导水处理法无需使用化学药品和电能，对环境影响小，处理后的水还具有抗菌、抗氧化等特性。
四、加药软化加药软化是一种通过增加硬水中的药剂量来削弱硬度的方案。
这种方法在家居、酒店等领域使用较为常见，通过添加磷酸盐等温和的化学制剂，从而实现软化水的目的。
但是，这种处理方法在长时间使用后会将处理后的水中药剂含量提高，可能会对人体造成一定的危害。
总的来说，不同的硬水处理方案各有所长，家庭需要根据自身的实际情况选择不同的方案。
硬水快速软化的办法
硬水快速软化的办法有经过净水机软化的硬水，含有大量有害的矿物质，所以对皮肤是会产生许多不好的影响的，例如硬水不容易渗透入人体的皮肤之中，因此不能够有效去除皮肤毛孔中的垃圾，没法使皮肤保持湿润，硬水必须软化吗？如果硬水达到饮用标准就不用软化的，如果硬度太大的话，就要进行软化处理，下面一起来了解一下硬水快速软化的办法。
我们生活中的水源，无论是自来水还是井水都是硬水。
硬水就是含有许多矿物质成分的水。
烧开后再喝对身体没有影响。
如果家里水壶有水垢的话，在水壶里倒点醋，用软毛刷子轻轻刷洗，要用醋充分接触水垢，等水垢完全溶解消失后，用清水冲洗一下就可以了。
下面2．软水剂（1）Na3PO4：3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4（2）六偏磷酸钠：Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+ 、Fe2+ 、Cu2+ 等离子生成螯合物3．离子交换法（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+ 、Na+ 固体与Ca2+ 、Mg2+ 离子交换阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换（2）常用交换剂：a. 泡沸石：水化硅酸钠铝Na2O•Z+Ca(HCO3)→CaO•Z+2NaHCO3Na2O•Z+CaSO4→CaO•Z+Na2SO4b. 磺化煤：2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO42H(K)+CaSO4→Ca(K)2+naso4c.离子交换树脂4．电渗析法用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。
5．煮沸法该法只适用于暂时硬水。
煮沸暂时硬水时的反应：Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁：MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)26. 石灰—纯碱法(工业用)在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3- 都被转化成CO32- 。
硬水的软化方法
硬水的软化方法
硬水可以通过以下方法软化：
1.集中软化法：使用一台集中软化器，将硬水流经离子交换树脂，树
脂吸附水中的钙和镁离子，释放出水中的钠离子，以此软化水质。
2.逆渗透法：逆渗透技术是一种高效的水处理方法，通过逆渗透膜过
滤硬水，去除其中的离子和其他杂质，以此软化水质。
3.添加软化剂法：有些化学物质可以使水中的钙和镁离子沉淀成不易
溶解的盐类，从而软化水质，常用的软化剂有EDTA、柠檬酸等。
4.离子交换法：利用离子交换树脂，将水中的钙和镁离子与树脂反应，随后在树脂上的钠离子取代钙和镁离子，软化水质。
5.煮沸法：通过将硬水煮沸，水中的钙和镁离子会被沉淀，达到软化
水质的效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
教案示例
教学目标：
1.使学生掌握硬水的概念，了解硬水对生产、生活的危害。认识硬水软化的意义，掌握硬水软化的基本原理和常用的方法
2.通过指导学生阅读，培养学生的自学能力；通过理论联系实际，提高学生的学习兴趣，通过演示实验，培养学生的观察能力
重点、难点：硬水软化的主要方法教学过程：教来自活动[板书]2、药剂软化法
（1）石灰纯碱法
[讲解]向含有暂时硬度和永久硬度的水中，加入过量的熟石灰，请写出化学反应方程式
[提醒]碳酸氢镁与熟石灰作用最终是生成碳酸镁吗？
[提问]加入熟石灰的目的是什么？
加入纯碱的目的又是什么？
[板书]（2）磷酸钠法
硬水中加入磷酸钠，如何达到除去硬度的目的？
[提问]除去暂时硬度还可采用什么方法？
2、水的硬度的分类？
如何区分两种不同硬度的水？涉及到什么化学方程式？
3、硬水的危害
[补充讲解]天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度
MgCO3向Mg(OH)2转化的原因：微溶的沉淀向更难溶的沉淀转化
[介绍]饮用硬度过高或过低的水不利于健康
北方水的硬度较高，南方人初到北方水土不服
暂时硬度太高，易引起锅炉爆炸事故的原因
进一步体会离子交换原理
充分发挥学生的主体地位，调动学生的积极性
培养学生知识迁移的能力
理解石灰纯碱法除去水硬度的原理
用所学知识理解新内容
培养学生的知识迁移能力
2H2O+2CaCO3↓+Mg(OH)2↓
思考后回答：
除去暂时硬度
将镁引起的硬度转化为钙引起的硬度
加入纯碱是为了除去钙离子形成的硬度
讨论后回答：
磷酸钠与钙、镁离子直接形成磷酸钙、磷酸镁沉淀
思考、回答：
加热法
根据前面所学反应，回答：碳酸钙和氢氧化镁
自然过渡到硬水软化的学习
了解目前常用的离子交换法
加深对离子交换法的理解
△
区分暂时硬水和永久硬水可以用加热的方法,暂时硬水加热后有沉淀生成
△
Ca(HCO3)2==== CaCO3↓+CO2+H2O
△
Mg(HCO3)2=== MgCO3↓+CO2+H2O
MgCO3+2H2O====
Mg(OH)2↓+CO2+H2O
3、硬水的危害
（1）浪费肥皂，衣物不易洗净
（2）长期饮用硬度过高或过低的水不利于健康
学生活动
教学意图
[讲解]水是很好的溶剂，天然水中有很多成分。
[指导阅读]天然水的成分
[提问]水中的碳酸氢钙是如何形成的？
理解
总结出天然水中的成分：
无机盐：钙和镁的酸式碳酸盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等
可溶性的有机物
气体如二氧化碳
回答：溶有二氧化碳的水，遇到主要成分是碳酸钙的岩石时，发生如下反应：
CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2
培养学生的自学能力和分析总结能力
理解暂时硬度的形成原因
[板书]一、软水和硬水
[演示实验]向蒸馏水和自来水中分别加入肥皂水
[讲解]肥皂的主要成分硬脂酸钠跟Ca2+或Mg2+起反应生成不溶于水的硬脂酸钙、硬脂酸镁
[指导阅读]回答以下问题：
1、什么是硬水？什么是软水？二者如何区分？
[板书]二、硬水的软化
1、离子交换法
[介绍]离子交换剂
离子交换法软化硬水的原理：
2NaR+Ca2+=2Na++CaR
2NaR+Mg2+=2Na++MgR
离子交换法软化硬水的优点
[提问]一定量的离子交换剂是否可以无限地用下去？
[讲解]磺化煤的再生
常用8%-10%的氯化钠溶液浸泡磺化煤，CaR
和MgR跟Na+就会发生离子交换作用，请大家用方程式表示。
观察并描述现象：
蒸馏水中泡沫很多
自来水中有白色絮状沉淀生成
看书后回答：
1、硬水：溶有较多量Ca2+和Mg2+的水
软水：只溶有少量或不含Ca2+和Mg2+的水
可用肥皂水来区分硬水和软水
2、水的硬度分为暂时硬度和永久硬度
暂时硬度：水的硬度是由碳酸氢钙和碳酸氢镁所引起
永久硬度：水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等所引起的
[板书]3、煮沸法
[追问]水垢的成分
体会
观察现象后分析：硬水经离子交换过程后，变为软水了
了解离子交换法
思考后回答：不能，磺化煤中的Na+全部被Ca2+、Mg2+代替后，磺化煤就失去软化硬水的能力
写出离子交换反应：
2Na++CaR====2NaR+Ca2+
2Na++MgR====2NaR+Mg2+
写出化学方程式：
（3）锅炉用水硬度过高，特别是暂时硬度太高，不仅浪费燃料，而且易引起锅炉爆炸事故
培养学生的观察能力和描述现象的能力
提高学生的自学阅读能力和概括总结能力
注意碳酸氢镁加热后的产物是氢氧化镁
通过理论联系实际，激发学生的学习兴趣
[过渡]既然硬水有许多危害，通常需将硬水转化为软水，这一过程称为硬水的软化。
[演示实验]硬水经离子交换剂软化后，滴加少量肥皂水
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2====
2H2O+CaCO3↓
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2====
2H2O+CaCO3↓+MgCO3↓
MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2
MgSO4+Ca(OH)2====
Mg(OH)2↓+CaSO4
应改正为：
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2====