在水质学中,水的总硬度主要是由水中的钙离子和镁离子浓度决定的。硬度分为暂时硬度和硬度两种类型:
暂时硬度:主要由钙、镁的碳酸氢盐以及少量碳酸盐构成,这类硬度在加热过程中会转化为沉淀,从而被去除。
硬度:由钙、镁的氯化物、硫酸盐和硝酸盐等非碳酸盐构成,这种硬度不能通过简单的加热来分解。
针对这一问题,以下三种解决方案被广泛采用:
1.化学药剂软化法
这种方法通过化学沉淀原理,向水中加入特定的化学药剂,使硬度成分转化为难溶盐,进而被去除。常用的化学药剂包括石灰、纯碱、液碱、磷酸三钠和磷酸氢二钠等。
(1)石灰软化:适合处理高硬度和高碱度的水,能有效去除水中的二氧化碳和碳酸盐硬度,并将镁的非碳酸盐硬度转化为钙硬度。
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(2)石灰纯碱软化:适合处理硬度高而碱度低的水,根据处理温度的不同,可以分为冷法、温热法和热法。
(3)磷酸盐软化:适用于软水的深度处理,如锅炉给水处理,常用的磷酸盐包括磷酸三钠和磷酸氢二钠。
2.离子交换软化法
离子交换技术在水处理领域具有广泛的应用,包括软化、除盐、制取高纯水等。
(1)钠离子交换:通过交换剂中的钠离子替换水中的钙镁离子,实现硬水的软化。
(2)氢离子交换:不仅能软化硬水,还能除盐,用于制备纯水或超纯水。
3.膜软化技术
膜软化技术利用分离膜的选择透过性,实现自动化的硬度去除。
(1)管式微滤膜软化:通过管式微滤膜固液分离,无需额外投加絮凝剂,过滤效果显著。
(2)纳滤膜软化:能有效截留水中的二价离子,同时保留部分一价离子,适用于处理地下水,还能去除色度、农药、可溶性有机物等。
(3)反渗透膜:具有高的脱盐能力,能大幅去除水中的钙镁离子。在使用时需注意阻垢剂的添加和回收率的设定,以防止结垢。
通过上述三种方法,可以有效管理和降低水的硬度,保障水质的安全和适用性。(来源:土木在线)