石灰软化法和石灰纯碱软化法的原理及适用情况

石灰软化实验

石灰软化处理循环水排污水实验1、实验原理1.1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+和H2OCa(OH)2 +Ca(HCO3) 2====2CaCO3+2H2O2Ca(OH) 2+Mg(HCO3) 2====2CaCO3 +2H2O+Mg(OH) 2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/ 1{[CO2]+ 2[Mg(HCO3)2]+ [Ca(HCO3)2]+Z}式中[C aO]——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；1——工业石灰纯度，%；28——1/2CaO的摩尔质量，g/mol；Z——石灰过剩量（1/2CaO计），mmol/L(一般为0.2—0.4mmol/L)。

1.2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。

对硬度高碱度低即永硬高的水，可采用石灰-纯碱软化法，即加石灰的同时再投加适量的纯碱（NaCO3又称苏打）。

灰软化处理循环水排污水实验(修订版本以本版本为准)

石灰软化处理循环水排污水实验1、实验原理1.1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+和H2OCa(OH)2 +Ca(HCO3) 2====2CaCO3+2H2O2Ca(OH) 2+Mg(HCO3) 2====2CaCO3 +2H2O+Mg(OH) 2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{[CO2]+ 2[Mg(HCO3)2]+ [Ca(HCO3)2]+Z}/ 1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；1——工业石灰纯度，%；28——1/2CaO的摩尔质量，g/mol；Z——石灰过剩量（1/2CaO计），mmol/L(一般为0.2—0.4mmol/L)。

1.2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。

对硬度高碱度低即永硬高的水，可采用石灰-纯碱软化法，即加石灰的同时再投加适量的纯碱（NaCO3又称苏打）。

水处理中水软化方法综述

水处理中水软化方法综述1.2.1石灰-纯碱软化法水的药剂软化法是根据容度积原理，根据需要向水中投加适当药剂，使之与钙、镁离子反应生成CaCO3和Mg (OH)2不溶性沉淀物。

药剂软化法包括石灰纯碱软化法，石灰软化法，苛性钠软化法等，其中用石灰软化最为常用。

药剂软化法中最常用的药剂是石灰，它的技术成熟，来源广泛，而且价格低廉。

石灰经消化后，生成石灰乳投加到原水中，在较高pH值条件下与重碳酸盐发生反应，生成Mg(OH)2和CaCO3等沉淀物，在下沉过程中钙镁二价离子形成的沉淀物起到混凝剂的作用，进而使各种沉淀物在反应池中絮凝，在滤池和沉淀池中去除。

适量的投加助凝剂，可增加混凝效果。

加入石灰后，出厂水的pH值会比较高，在出厂水中利用酸进行中和，调节水的pH值符合饮用水水质标准。

许多地区的水源里，不但硬度超标，而且铁、锰和溶解性总固体也往往超标，石灰药剂法和强化混凝也能去除一定的铁、锰和溶解性总固体。

石灰软化法适用于原水非碳酸盐硬度较低、碳酸盐硬度较高的情况。

石灰纯碱软化法已在水源水质硬度大的循环冷却水补充水的预处理广泛应用。

石灰纯碱软化法在除硬的同时也可以有效地减少总溶解固体，并且适合于原水中非碳酸盐硬度较高时的水处理。

虽然石灰纯碱软化法经济成本也很低，除硬率也高，但是这种方法也有很多缺点，由于所用剂量很高，不可避免对会产生大量的淤泥，而且还需要大面积的厂房来准备和储存这些原料;由于原料吸收了空气中的CO2，至使硬度的去除率很不稳定;因受湿度的影响需要重复加药等。

当原水水质变化时，虽然苛性钠软化法在准确控制碱度方面要优于石灰纯碱软化法，但是也会增加水中总溶解固体和Na+。

相比之下，苛性钠软化法比石灰纯碱软化法所产生的淤泥少;在自然条件下，苛性钠(NaOH)储存过程中要稳定且不容易变质，这使得操作过程稳定.而且清洁。

总体来看，常规药剂软化法出水水质不好，运行管理繁琐，产生大量的废弃物，处理性差，且对环境造成很大的污染。

石灰软化法除硬度

石灰软化法使用石灰软化硬水的方法称为石灰软化法，又称石灰纯碱软化法，在硬水中加入消石灰，使水中的镁生成氢氧化镁沉淀，这样，加入碳酸钠使水中的钙生成碳酸钙而沉淀，硬水即变为软水，利用这种方法可使水中钙浓度降低到10~35ppm。

其化学反应式如下：CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaClMgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2CO3MgCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+Mg(OH)2↓采用石灰软化法处理高硬度含氟地下水，考察了药剂投量、反应时间对处理效果的影响。

结果表明，在CaO和Na2CO3的投量分别为187和106mg／L并反应25min的条件下，再投加10mg／L的聚合氯化铝铁和0．25mg／L的PAM可将出水浊度降至1NUT以下；若要将出水总硬度分别降至400、300、200mg ／L，在略高于理论投药量的条件下，需控制搅拌反应时间分别为25、35、50min；水中氟化物可通过与软化过程中生成的Mg（OH）2形成共沉淀而得到有效去除，但由于出水pH值过高，需进行调节。

华东地区某市因地表水污染严重，计划适度开采高储量的地下水作为饮用水水源(开采量约为5．0×10 m ／d)。

取样分析结果表明，该市地下水清澈透明，但水中硬度和氟化物含量不达标，为保证居民饮水安全，需对该地下水进行软化及除氟处理。

降低水中硬度的常用方法有离子交换法、电渗析法及药剂软化法等。

其中离子交换法和电渗析法均存在造价高、运行费用高等缺点；石灰是药剂软化法中最常用的药剂，其价格较低，但如果用量不当，则会造成出水水质稳定性欠佳，给实际操作管理带来麻烦，因此有必要进行试验确定药剂用量。

去除氟离子的常用方法有电化学法(电凝聚、电渗析)、·49·第23卷第13期中国给水排水www．watergasheat．corn 混凝沉淀法和离子交换法等。

制作软化水原理

制作软化水原理
1. 离子交换法：这是一种利用离子交换树脂去除水中钙、镁离子的方法。

离子交换树脂上的钠离子可以与硬水中的钙、镁离子进行交换，从而使硬水得到软化。

当树脂中的钠离子耗尽时，需要使用氯化钠溶液进行再生。

2. 膜分离法：这是一种利用半透膜去除水中钙、镁离子的方法。

半透膜可以选择性地让水分子通过，而阻止钙、镁离子通过，从而实现硬水的软化。

这种方法通常需要使用高压泵将水通过膜进行过滤。

3. 石灰软化法：这是一种利用石灰和苏打软化水的方法。

在硬水中加入石灰和苏打，可以使水中的钙、镁离子与石灰和苏打反应，形成不溶性的沉淀物，从而降低水的硬度。

4. 电磁软化法：这是一种利用电磁场去除水中钙、镁离子的方法。

在电磁场的作用下，水中的钙、镁离子会发生极化，形成絮状沉淀，从而实现硬水的软化。

需要注意的是，软化水的原理不同，其适用范围和效果也不同。

在选择软化水方法时，需要根据实际情况进行选择。

同时，软化水过程中可能会产生一定的废水和废渣，需要进行妥善处理。

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。

脱盐技术

高含盐水脱盐技术现状1.石灰/石灰-纯碱软化法石灰软化作为应用最广泛应用的单元技术之一，能有效降低水中结垢成份与悬浮物浓度，并且可使部分水处理剂经软化工艺后再回流系统中继续循环使用，石灰乳与水中的碳酸盐硬度成分反应，生成难溶的CaCO3或Mg（OH）2后沉淀析出。

单纯的石灰软化法只能去除碳酸盐硬度，而石灰-纯碱软化法能有效去除水中结垢的主要成分如钙、镁、磷酸盐和二氧化硅等，并将水中的悬浮物、腐蚀产物和微生物粘泥等在沉淀和过滤过程中去除，且产生泥渣易脱水，可作为非毒性废弃物掩埋处置。

另外，石灰价格低廉、来源广泛，运行成本低，可与絮凝过程同时进行，即可降低水的硬度，又可除浊。

因此，石灰－纯碱软化法已广泛用于工业纯水系统补充水的预处理。

2.膜分离近40年来，膜分离技术已迅速发展成为工业循环冷却水系统中旁流处理中最重要、最广泛采用的新型高效节能分离单元技术，电渗析（ED）、反渗透（RO）、微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和渗透汽化（PV）等膜技术相继发展，并成为集成处理技术系统中的关键技术。

主要膜分离技术简述如下：（1）反渗透膜技术反渗透膜技术是以渗透压差作为推动力的一类膜分离过程。

依据各种物料的不同渗透压，通过RO膜技术达到分离提取、纯化与浓缩的目的。

RO技术的最大优点是节能，其能耗仅为电渗析的1/2，蒸馏技术的1/40，而且能够达到深度除盐目的。

近年来，随着膜分离技术的快速发展，工程造价和运行成本持续降低，RO膜技术已逐渐取代传统的离子交换、电渗析除盐技术，成为工业水系统中首选除盐技术。

RO膜技术今后主要发展趋势是降低RO膜的操作压力，提高RO系统纯水产率和浓缩回收率，以及廉价高效预处理技术，增强膜组件抗污能力等。

尤其近年来，在电厂循环冷却水脱盐回用领域，集成膜工艺已成为主要发展方向，其中“UF+RO"双膜工艺已成为电厂深度除盐的主导技术。

（2）电渗析技术电渗析技术是以电位差作为推动力的一类膜分离过程。