水的软化与除盐
软化水纯水去离子水如何区别
软化水、纯水、去离子水如何区别软化水一般是去了硬度后的水（去处钙镁离子）纯水电导在脱盐水的电导一般是纯水超纯水去离子水也就是超纯水了μs/cm是电导的单位总硬度的单位:mmol/l mg/l去离子水主要是电导率或电阻率要求；纯水要求主要是同使用条件有关。
水质指标及水质要求表示水质的各种指标1、水的电阻值在测定水的导电性能时，与水的电阻值大小有关，电阻值大，导电性能差，电阻值小，导电性能就良好。
根据欧姆定律，在水温一定的情况下，水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比，与电极之间的距离L成正比。
水的电阻率的大小，与水中含盐量的多少，水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。
因此，纯净的水电阻率很大，超纯水电阻率就更大。
水越纯，电阻率越大。
2、水的电导率由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在，当水中插入一对电极时，通电之后，在电场的作用下，带电的离子就产生一定方向的移动，水中的阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，使水溶液起导电作用。
水的导电能力的强弱程度，就称为电导度S（或称电导）。
电导度反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度的一个重要指标。
水越纯净，含盐量越少，电阻越大，电导度越小。
超纯水几乎不能导电。
电导的大小等于电阻值的倒数。
即S=1/R，S=(1/ρ)•(F/L)。
1/ρ就称为电导率，其国际制单位为西•米-1(S•m-1) 3、水的硬度水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，随着在受热面上而影响热传导，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。
如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)，它与水中的阴离子如碳酸根离子(Co32-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(Cl-)、以及硝酸根离子(NO3-)等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度，水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。
第六章离子交换
图6－2 H－Na并联离子交换脱碱软化系统
在H－Na并联离子交换脱碱软化系统中， H交 换器和Na交换器的流量分配为：
Q Q H Q Na
Q H S Q Na A Q A '
QH
A A' AS
Q
Q Na
Q
QH
S A' AS
Q
（2）H－Na串联离子交换脱碱软化系统
H－Na串联离子交换脱碱软化系统见图6－3。 H－Na串联离子交换脱碱软化系统的流量分
配与并联情况一样。
特点：适用于原水硬度高、碱度大的情况，且 该系统运行安全可靠，能减轻Na交换器的负 荷，提高软化水的质量，更适合于处理高硬度 水。
图6－3 H－Na串联离子交换脱碱软化系统
二、顺流再生固定床
1、交换器及辅助设备 （1）交换器 交换器为钢罐，内部构造由三部分组成： 上部配水系统：喇叭口、穿孔管 树脂层，厚1.5-2.0m。 下部配水系统：排水帽、多孔板＋石英砂垫层 （2）辅助设备 再生设备 脱炭器 水泵、水箱等
再生剂的用量比较大 再生后树脂的工作交换容量较低
适用：原水硬度较低的小型软化站
பைடு நூலகம்
三、逆流再生固定床
1、装置 逆流再生固定床有以下特点：
设有中间排水装置，作用：排除再生废液、 冲洗废液。
用压缩空气顶压，防止再生时树脂乱层 在中上部设有压脂层
作用：使压缩空气分布均匀；起过滤作用，截 留水中杂质。
图6－4 强酸－脱气－强碱系统
（1）强酸阳离子交换器 强酸阳离子交换树脂采用001×7 再生剂为盐酸，浓度4%-10% 物料平衡关系式为：
F1h1EOP1QT1C CNa＋ ＋ 2Ca2＋ ＋ 2M g2＋
用水及排水的生产工艺工序
用水及排水的生产工艺工序用水及排水的生产工艺工序通常涉及到水的供应和处理过程。
这包括取水、净化、输送、处理和排放等环节。
下面将详细介绍这些工序。
1. 取水：取水是指从水源中获取水资源的过程。
常见的取水方式包括自流取水和抽水。
自流取水通常利用自然水源如河流、湖泊或地下水源等。
抽水则是通过使用泵将水抽上来，常见于需要远距离输送水的情况。
2. 净化：净化是指处理水中的杂质和污染物，使其达到安全和卫生标准的过程。
净化工艺涉及到过滤、消毒、沉淀、絮凝和膜分离等步骤。
其中，过滤是通过网格、砂、活性炭等材料去除悬浮物和颗粒物。
消毒则是使用化学物质或紫外线杀死细菌和病毒。
沉淀、絮凝和膜分离等工艺可以去除水中的悬浮物和溶解性有机物。
3. 输送：输送水是把经过净化的水从水源地输送到目的地。
输送方式通常包括直接输送和间接输送两种。
直接输送是指通过管道、渠道或运输工具将水直接送到使用地点。
间接输送则是将水存储在水库或水塔中，然后通过管网输送至使用地点。
4. 处理：在用水过程中，水可能受到不同类型的污染，因此需要进行处理以满足特定的要求。
水处理过程可以包括软化、除盐、除铁、除锰等步骤。
软化是指去除水中的硬度物质，例如钙和镁。
除盐是去除水中的盐分，使其适用于特定的应用，如制备饮用水或工业用水。
除铁和除锰则是去除水中的铁和锰等金属离子。
5. 排放：排放是指处理后的废水通过相应的管道系统排放到污水处理厂或自然环境中的过程。
在排放过程中，应注意控制废水的流量和质量，以避免对环境造成过度的污染。
废水排放应符合国家和地方的环境保护法规。
污水处理厂会对废水进行二次处理，以进一步去除其中的有害物质和污染物。
总结起来，用水及排水的生产工艺工序涉及到取水、净化、输送、处理和排放等环节。
通过这些工序可以获得高质量的用水，并对废水进行适当的处理，以保护环境和人类健康。
2.脱盐水基础知识一.脱盐水概念
二、为什么要进行脱盐处理
❖ 未经除盐处理的水中除含有少量悬浮杂质外，还存在钙、镁、钠离子等 阳离子和硫酸根离子、氯根、碳酸氢根、硅酸根离子等阴离子所组成的 溶解盐类及氧气、二氧化碳等气体杂质。这些杂质随水进入锅炉中，会 在锅炉及蒸汽系统中产生以下危害： （1）氧气、二氧化碳等气体在给水管路和热力设备中造成腐蚀。 （2）含有溶解盐类的水进入受热后，水不断被蒸发，盐类逐渐浓缩、超 过其溶度积而析出产生沉积物，又由于钙镁盐类的溶解度随温度升高而 降低及碳酸氢盐受热分解产生沉积物，反应式如下： Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2→Mg(OH)2↓+2CO2↑ 由于上述原因，盐类物质在锅炉系统中极易生成水垢或水渣。水垢的热 导率只有金属的几十至几百分之一，从而导致锅炉受热面热阻增加，使 受热面受热不匀或局部过热，直至爆管的危险，这样就使设备寿命缩短 ，燃料消耗高， （3）污染蒸汽。盐类及杂质进入锅炉系统后，由于水滴携带或蒸汽的溶 解携带，水中钠盐、硅酸盐的气体杂质会带入蒸汽系统。锅炉的压力等 级越高，携带量越大，这些杂质会造成热力设备的腐蚀，盐类物质会沉 积在蒸汽通过的各个部位，如过滤器、汽轮机等，影响机组的安全经济 运行。 由于上述原因，未经除盐处理的水不能作为锅炉给水。
三、常见工业水处理方法有哪些
❖ 常见工业水处理方法有哪些？ 一般有三种：
1、软化：只去除或降低水中硬度的处理，通常 为氢型和钠型离子交换树脂软换法或石灰软化。 2、化学除盐：将水中全部阳离子、阴离子去除 或降低至一定程度的处理，通常采用离子交换。 3、水质稳定处理：防止循环冷却水的结垢和腐 蚀及控制微生物危害，是水质保持稳定的处理。 采用加入防垢、防腐剂及杀菌剂等多种药剂的处 理方法是水质保持稳定。
水软化工艺流程
水软化工艺流程
水软化是指将水中的钙、镁离子通过一定的处理工艺去除，以降低水的硬度。
以下为典型的水软化工艺流程：
1. 预处理：将原水进行预处理，包括除杂、除砂、除泥等步骤，以去除水中的杂质和悬浮物。
2. 加药处理：在预处理后的水中添加药剂，如溶解性离子交换剂或聚合物络合剂，以稳定水质和提高软化效果。
3. 离子交换：将加药处理后的水通过离子交换器进行处理。
在离子交换器中，水中的钙、镁离子与交换剂中的钠离子发生交换反应，将钠离子释放到水中，从而降低水的硬度。
4. 冲洗回收：流经离子交换器的软水会持续溶出钠离子，使交换剂的离子饱和，而无法继续软化水。
此时，需要对交换剂进行冲洗回收，通常采用反洗（反冲洗）和盐水洗（再生）两个步骤。
5. 滴定检测：通过滴定法对出水水样进行检测，以确认软化效果达到规定的标准。
6. 精处理：根据实际需求，可对软化后的水进行进一步精处理，如添加阻垢剂或消毒剂。
7. 儿童警示：某些场合下，尽量不提倡使用软化水或需在软化水中增加矿物质。
盐软化水的原理
盐软化水的原理
盐软化水的原理主要是通过离子交换的过程来去除水中的钙离子和镁离子，从而达到软化水质的目的。
软水盐通常是以氯化钠或氯化钾的形式存在，在软水设备中，水通过含有等离子树脂的水处理柱。
等离子树脂是一种聚合物，具有特殊的化学结构，可以吸附水中的钙离子和镁离子，并释放出等量的钠离子或钾离子。
当水通过软水设备时，钙离子和镁离子会与等离子树脂上的钠离子或钾离子发生离子交换。
由于钙和镁离子的电荷比钠或钾离子更高，它们更容易与等离子树脂进行吸附。
交换后，水中的钙和镁离子被移除，而等离子树脂上的钠或钾离子则释放到水中。
这个离子交换过程可以有效地软化水质。
软化后的水中，钙和镁的浓度大大降低，从而减少了水垢堵塞管道和设备的风险。
同时，软化后的水质更适合用于清洗、洗衣和洗浴，因为无硬水所带来的矿物质沉淀问题。
然而，使用软水盐需要定期更换等离子树脂，因为随着时间的推移，树脂上的钠或钾离子会逐渐耗尽，并且更多的钙和镁离子将无法被吸附。
因此，软水设备通常需要进行维护和维修以保持其正常运行。
水的物理化学处理方法
悬浮颗粒与气泡的黏附性
悬浮颗粒与气 泡的黏附性取 决于水对该种 物质的润湿性。
水对各种物质 润湿性的大小 可用它们与水 的接触角来衡 量。
水对颗粒物质的润湿性
当0时，这种 物质不能气浮； <90° ，这种物 质附着不牢，易 于分离；当 180 °时，这 种物质易被气浮。
对于亲水性颗粒
缺点：
•耗电、维修
第三节 水中溶解物质的去除
水的软化和除盐 离子交换法 吸附法 膜分离技术
一、水的软化和除盐
（一）软化的基本方法 加热软化：不能去除非碳酸盐硬度，很少使用 药剂软化：加入石灰，纯碱，石膏等药剂，使 Ca2+，Mg2+等离子沉淀。但是会有少量不能沉淀， 有残余硬度。 离子交换：用离子交换剂，将Ca2+，Mg2+等离子 交换出来，比较彻底。 （二）除盐的基本方法 有蒸馏法，离子交换法，电渗析等。
1)离子交换剂的分类及组成
离子交换剂分为无机和有机两大类。 无机的离子交换剂有天然沸石和人工合成沸石。 沸石既可作阳离子交换剂，也能用作吸附剂。 有机的离子交换剂有磺化煤和各种离子交换树脂。 离子交换树脂是一类具有离子交换特性的有机高 分子聚合电解质，离子交换树脂的合成一般是先 制备母体，然后通过化学反应引入相应的离子交 换基团。 生成离子交换剂的树脂母体最常用苯乙烯聚合物
对于亲水性颗粒，若用气浮法进行分离，则 需要经过浮选剂处理，使颗粒表面转变为具有疏 水性而附着于气泡上。 在废水中投加浮选药剂，选择性地将亲水性 的污染物变为疏水性，从而能附着在气泡上，然 后一起浮升到水面而加以去除的又一种水处理方 法，称之为药剂浮选法。 浮选分离的对象是亲水性固体悬浮物及重金 属离子等。两者的理论基础是相同的，有时统称 为气浮法。
名词解释水的软化
名词解释水的软化水的软化是指去除水中的硬度物质，使水变得更适合人类生活和工业生产的一种处理过程。
硬度物质主要包括钙、镁等金属离子，它们与水中的其他离子结合形成不溶于水的物质。
水的硬度对于饮用水、家电设备和工业生产都有一定的影响，因此进行水的软化可以改善水质，提高生活和生产的质量。
水的硬度是指水中含有的钙和镁离子的浓度。
这些离子会与水中的其他物质结合，形成沉淀物，这就导致水的硬度增加。
水的硬度可以通过测量水中钙和镁的含量来确定。
一般来说，水的硬度分为两种类型：临时硬度和永久硬度。
临时硬度是指由碳酸盐形成的硬度，主要包括碳酸钙和碳酸镁。
这种硬度可以通过加热水来去除，当水被加热时，碳酸盐会分解，硬度会降低。
例如，当水在烧开后冷却成冷水时，发现有白色的沉淀物，就是碳酸钙和碳酸镁形成的。
永久硬度是指由硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形成的硬度，主要包括硫酸钙和硫酸镁。
这种硬度无法通过加热来去除，需要采用其他方法进行处理。
常见的去除永久硬度的方法是水软化。
水的软化主要通过去除水中的钙和镁离子来降低水的硬度。
常用的处理方法包括离子交换和反渗透。
离子交换是指使用具有高离子选择性的树脂来吸附并固定钙和镁离子。
当水通过这些树脂时，硬度离子会被树脂吸附，而树脂中的其他离子则会释放到水中。
这样处理后的水质将更加软化。
反渗透是一种通过半透膜来分离水中溶解物质的方法。
这种方法通过施加高压使水通过半透膜，而硬度离子和其他溶解物质则被滞留在膜的另一侧。
这样处理后的水质也会变得较软。
水的软化对于一些特定的应用非常重要。
例如，软化水对于家用洗衣机和洗碗机的使用更加友好。
硬水中的钙和镁会与洗涤剂中的化学物质反应，形成沉淀物，降低洗涤效果。
而软化水则能够更好地溶解洗涤剂，提高洗涤效果。
此外，水的软化也对于工业生产具有重要意义。
例如，在锅炉和冷却系统中使用软化水能够降低钙和镁的沉积，减少设备的故障和维修频率。
工业中的许多化学反应也对水的纯净度有一定的要求，软化水可以满足这些需求。
脱盐水、脱氧水、蒸馏水的概念与区别
脱盐水、脱氧水、软化水、蒸馏水都有什么区别蒸馏水为纯水只有水分子，脱盐水为脱去水中钙、镁、CO3等离子的水，软化水跟脱盐水的概念一样，脱氧水是脱除水中游离氧其它的杂质不一定脱除。
应用上脱盐水、软化水可以用于锅炉。
脱盐水也称软化水，是新鲜水脱去钙、镁离子所得，我知道加氢注水用的是脱盐水；脱盐水进一步除去其中所含的微量氧后得到脱氧水（一般在除氧器中，蒸汽热力除氧），可作为锅炉上水；蒸馏水是水蒸气冷凝后所得，不含杂质，好像只在实验室中用，我不知道工业有无应用。
错误之处，还请指正。
脱盐水:将所含易于除去的强电解质除去或减少到一定程度的水。
脱盐水中的剩余含盐量应在1～5 毫克/升之间。
脱氧水，也称除氧水:是利用热力、真空和化学的方法除去水中含有的氧气。
软化水：利用钠型离子树脂中可交换的Na+将水中的Ca+、Mg+交换出来，除去源水中硬度离子。
蒸馏水：通过蒸馏方法制备的纯水。
可分一次和多次蒸馏水，一次蒸馏主要除去源水中的不挥发的组分（盐类），得到的蒸馏水中含有挥发性组分（氨、二氧化碳、有机物），可在一次蒸馏水中加入碱性高锰酸钾溶液，除去有机物和二氧化碳；加入非挥发性的酸（硫酸或磷酸），使氨成为不挥发的铵盐。
由于玻璃中含有少量能溶于水的组分，因此进行二次或多次蒸馏时，要使用石英蒸馏器皿，才能得到很纯的水，所得纯水应保存在石英或银制容器内。
原水：指未经过处理的水。
从广义来说，对于进入水处理工序前的水也称为该水处理工序的原水。
软化水：是指将水中硬度去除或降低一定程度的水，水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量是不变的。
脱盐水：是指水中盐类除去或降低到一定程度的水。
其电导率一般为1.0-10.0uS/cm,含盐量为5mg/l纯水：是指水中的强电解质和弱电解质去除或降低到一定程度的水。
其电导率一般为1.0-0.1uS/cm，含盐量＜1 mg/l超纯水：是指水中的导电介质几乎完全去除，同时不离解的气体、胶体以及有机物质也去除至很低程度的水母亲的眼神是那么的慈爱，自打儿女呱呱坠地起，那一抹温柔的眼眸，就有如一道无形的细线，系在儿女的身上，儿女走到哪里，母亲的牵挂就延伸到哪里。
除盐水工艺
活性碳过滤器
• 活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止 后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来 的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素 、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低 COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证 SDI<5，TOC<2.Oppm。 • 活性炭过滤器主要利用含碳量高、分子量大、比表面积大 的活性炭有机絮凝体对水中杂质进行物理吸附，达到水质 要求，当水流通过活性炭的孔隙时，各种悬浮颗粒、有机 物等在范德华力的作用下被吸附在活性炭孔பைடு நூலகம்中;同时， 吸附于活性炭表面的氯(次氯酸)在炭表面发生化学反应， 被还原成氯离子，从而有效地去除了氯，确保出水余氯量 小于0.1ppm，满足RO膜的运行条件。
反渗透系统故障分析及排除法
离子交换系统
• 工作原理:利用离子交换剂带有 的可交换离子与溶液中带有同 种电荷的离子进行交换，进而 到达去除水中离子的目的。 • 离子交换剂分无机质和有机质 两类;常用的离子交换剂有：沸 石，磺化煤，离子交换树脂。
离子交换装置
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多介质过滤器
• 过滤器内多介质滤料为优 质均粒砾石、石英砂、磁 铁矿、无烟煤等滤料，这 些滤料根据其比重和粒径 的大小在过滤器罐体内科 学有序的分布，如比重小 而粒径稍大的无烟煤放在 滤床的最上层，比重适中 和粒径小的石英砂放在滤 床的中层，比重大和粒径 大的砾石放在滤床的最下 层。这样的配比保证了过 滤器在进行反洗的时候不 会产生乱层现象，从而保 证了滤料的截留能力。
反渗透系统技术核心原理图
碟管式反渗透装置
反渗透系统的控制
• • • • • • • • • 严格控制进水水质，保证装置在符合进水指标要求的水质条件下运行。 最高运行压力： 600psi（41Bar） 最高使用温度：45℃ 最大给水浊度：1NTU 允许游离氯：<0.1ppm； 连续运行PH范围：2-10； 给水最大SDI值： 5.0 单个膜元件回收率：15%非系率）。 本装置由于RO是自动运行，而保安过滤器操作简单，故无需特别的运作，但 当处理水质恶化、水量下降、压差上升至0.1MPa时，应及时查明原因，然后 进行妥善处理。 装置运行中发生异常的现象，主要通过脱盐率、回收率、 压力降三个参数变化来反映。究其原因，往往是复杂的、多方面的。可能是 设备原因，也可能是进水水质变化的原因，也可能是RO膜组件的原因。因此 在原因调查时，应细致、有条不紊。以下给出检查流程（图5-1）及有关说明 ，供参考。