1第九章1第九章软化与除盐（Softeningandsaltremoval）第九章2第1节概述第2节药剂软化法第3节离子交换基本原理第4节离子交换软化第5节离子交换除盐第6节离子交换处理工业废水本章内容第九章3一、离子交换去除二、水中主要溶解杂质三、硬度单位四、水的纯度第1节概述第九章4一、水中主要溶解杂质离子：Ca2+,Mg2+,Na+(K+)HCO3-,SO42-,Cl-一般Fe2+,SiO32-含量较少。气体：CO2,O2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＋∑阴第1节概述第九章5软化：降低硬度除碱：HCO3－（锅炉给水、碱度太高，会汽水共沸）除盐：降低含盐量第1节概述第九章6二、硬度单位•当量浓度：meq/L•度（我国用德国度）:德国度＝10mgCaO/L美国度＝1mgCaCO3/L•物质的量浓度(mol/L):c•基本单元的表示方法：Ca2+,1/2Ca2+第1节概述2第九章7三、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/L第1节概述第九章8四、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、反渗透法第1节概述第九章9一、石灰软化法二、石灰－纯碱法第2节药剂软化化第九章10一、石灰软化法CaO：生石灰CaO+H2O=Ca(OH)2（消化过程）Ca(OH)2：熟石灰或消石灰第2节药剂软化化第九章11CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+2Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O若碱度>硬度，还应去除多余的HCO3－若水中存在Fe离子，也要消耗Ca(OH)2第2节药剂软化化第九章12所以，石灰投加量：[CaO]=[CO2]+[Ca(HCO3)2]+2[Mg(HCO3)2]+[Fe]+aa：CaO过剩量，一般为0.1~0.2mmol/L经石灰处理，水的剩余碳酸盐硬度可降低到0.25~0.5mmol/L，碱度降低到0.8~1.2mmol/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。第2节药剂软化化3第九章13二、石灰－纯碱法去除碳酸盐和非碳酸盐硬度CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4MgCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+Mg(OH)2↓但纯碱太贵，此法一般不用。第2节药剂软化化第九章14一、离子交换树脂二、离子交换平衡三、离子交换速度第3节离子交换基本原理第九章15一、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）第3节离子交换基本原理第九章16如聚苯乙烯磺化→磺酸基团（－SO3H）一种强酸性阳离子树脂•微孔形态：凝胶型、大孔型、等孔型等CHSO3HCH2n第3节离子交换基本原理第九章172．命名•全名称：（分类名称）（骨架名称）（基本名称）如强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂•为了区别同一类树脂产品，有时用数字区分。第3节离子交换基本原理第九章183．主要性能指标(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—计算树脂用量第3节离子交换基本原理4第九章19(2)交换容量：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。CHSO3HCH2n第3节离子交换基本原理第九章20�不论那种树脂，可交换离子均为1价离子�而水中被交换离子一般1价或2价离子�全树脂交换容量定义：树脂所能交换的离子的物质的量nB除以树脂体积或质量m�qv=nB/V(mmol/L)或qm=nB/m(mmol/g)�B：可交换离子的基本单元，等于离子式除以电荷数，即以当量粒子为基本单元。�工作交换容量：实际工作条件下，全的60%~70%第3节离子交换基本原理第九章21(3)离子交换树脂的选择性与水中离子种类、树脂交换基团的...
