水的软化与除盐

《水的软化与除盐》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第八章第八章水的软化与除盐水的软化与除盐SofteningandsaltremovalSofteningandsaltremoval1第1节概述2一、水中主要溶解杂质离子：Ca2+,Mg2+,Na+(K+)HCO-,SO2-,Cl-34一般Fe2+,SiO2-含量较少。3气体：CO,O22总硬度：Ca2+,Mg2+碳酸盐硬度（carbonatehardness、暂时硬度）非碳酸盐硬度（noncarbonatehardness）含盐量：∑阳＋∑阴3软化：降低硬度除碱：HCO－（锅炉给水、碱度太高，会汽3水共沸）除盐：降低含盐量二、硬度单位mmol

2、/L,meq/L,度（我国用德国度）德国度＝10mgCaO/L美国度＝1mgCaCO/L34三、水的纯度以含盐量或水的电阻率表示（单位：欧姆厘米）淡化水：高含盐量水经局部处理脱盐水：相当于普通蒸馏水，含盐量1－5mg/L纯水：亦称去离子水，含盐量<1mg/L高纯水：含盐量<0.1mg/L5四、软化和除盐基本方法1.软化(1)加热：去除暂时硬度(2)药剂软化：根据溶度积原理(3)离子交换：离子交换硬度去除比较彻底。2.除盐：蒸馏法、离子交换法、电渗析法、反渗透法、6第2节药剂软化法一、石灰软化法：CaO+HO=Ca(OH)22CO+Ca(OH)-

3、--CaCO↓+HO2232Ca(HCO)+Ca(OH)---2CaCO↓+2HO32232Mg(HCO)+2Ca(OH)---2CaCO↓+3223Mg(OH)↓+2HO22若碱度>硬度，还应去除多余的HCO－3若水中存在Fe离子，也要消耗Ca(OH)72所以，石灰投加量：[CaO]=[CO]+[Ca(HCO)]+2[Mg(HCO)]+23232[Fe]+aa：CaO过剩量，一般为0.1~0.2mmol/L为尽量降低碳酸盐硬度，石灰＋混凝沉淀可以同时进行。注意：石灰法只能降低碳酸盐硬度及降低水中的碱度。8二、石灰－纯碱法去除碳酸盐和非碳酸盐硬

4、度CaSO+NaCO----CaCO↓+NaSO423324MgSO+NaCO---MgCO+NaSO423324MgCO+Ca(OH)–CaCO↓+Mg(OH)↓3232但纯碱太贵，此法一般不用。9三、石灰－石膏法当原水的碱度大于硬度，即负硬度（有碱度存在时）出现时2NaHCO+CaSO+Ca(OH)-----3422CaCO↓+NaSO+2HO324210第3节离子交换基本原理一、离子交换剂•磺化煤（煤磨碎后经浓硫酸处理得到）•离子交换树脂11二、离子交换树脂1．结构•母体（骨架）：高分子化合物和交联剂经聚合反应而生成的共聚物根据组成母体的

5、单体材料：苯乙烯（最广泛）、丙烯酸、酚醛系列•活性基团：遇水电离，称为固定部分和活动部分，具有交换性（可交换离子）12如聚苯乙烯磺化→磺酸基团（－SOH）3一种强酸性阳离子树脂•微孔形态：凝胶型、大孔型、等孔型等132．命名•全名称：（微孔型态）（骨架名称）（基本名称）如凝胶型苯乙烯系强酸型阳离子交换树脂•为了区别同一类树脂的产品，有时在前面加上一些数字。143．主要性能1)密度：湿真密度：湿树脂质量/树脂颗粒本身所占体积（不包括颗粒之间的空隙）—用于确定反冲洗强度，混合床的分层湿视密度：湿树脂质量/树脂堆积体积—计算树脂用量152）交换容量：

6、是树脂最重要的性能，表示树脂交换能力的大小。以体积和重量两种表示方式。全交换容量：可用滴定法测定或从理论上计算分子量184.2,184.2g树脂中含有1g可交换离子H+。扣去交联剂所占份量（8%)，全交换容量为4.99mmol/g。工作交换容量：实际工作条件下，全的60－70％163)离子交换树脂的选择性与水中离子种类、树脂交换基团的性能有很大关系，同时也受离子浓度和温度的影响。•离子电荷愈多，愈易被交换•原子序数愈大，即水合半径愈小，愈易被交换Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH+>Na+>Li+4SO2->NO->Cl->HC

7、O->HSiO-4333•H＋和OH－的交换选择性与树脂交换基团酸、碱性的强弱有关。对于强酸阳树脂：H+>Li+而对于弱酸阳树脂：H+>Fe3+17三、离子交换平衡离子交换也是一种化学反应，存在交换平衡。RA+B+---RB+A+离子交换选择系数为：KB=[RB][A+]/[RA][B+]A该值>1，有利于交换反应的进行。18经推导：q/q0B+c/c0=KA+1−q/q1−c/c00q：树脂全交换容量；0q：树脂中B+离子浓度C：溶液中两种交换离子的总浓度0C：溶液中B+离子浓度19二价对一价的离子交换反应离子交换选择系数：−2++2B2+[

8、R2B][A]K=A+−+22+[RA][B]改写成：B2+q/qKqc/c0A+00=22(1−q/q)c(1−c/c)00020离子交换树脂的选择