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| | 下載名稱 軟化（softening） | 2007/4/10 16:12:31 | | 文件大小 |
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軟化預處理
原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca、Ba和Sr等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。
1 石灰軟化
在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2Ca(CO3)↓?。?2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2→2Ca(CO3)↓ ＋ Mg(OH)2 + 2H2O
非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純堿）得到進一步降低：
CaCl2 + NaCO3→2Na2CO3 + Ca(CO3)↓
石灰－純堿軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉淀。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，采用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/l以下。
通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉淀晶種，通常要采用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，并在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。
只有大型苦咸水/廢水系統（大于200m/小時）才會考慮選擇石灰軟化工藝。
2 樹脂軟化 強酸型樹脂軟化
使用鈉離子置換除去結垢型陽離子，如Ca、Ba、Sr，樹脂交換飽和后用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。 弱酸型樹脂脫堿度 主要在大型苦咸水處理系統中采用弱酸陽離子交換樹脂脫堿度，脫堿度處理是一種部分軟化工藝，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca、Ba和Sr等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由于樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對于碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。
HCO3 + H = H2O + CO2
一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時（地表水，高TOC或高菌落總數），對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，采用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統的脫除率比進水pH＜5時要高。 再生所需要的酸量不大于105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響； 通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低；弱酸型樹脂處理的缺點是： 殘余硬度如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。
另一種克服這一缺點的方法是在脫堿度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱酸樹脂脫堿時，還未出現過結垢問題，但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度，并采取相應的措施。 處理過程中水會發生pH變化因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫堿處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH＜4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的
TDS，因此，我們推薦用戶增加一個并聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水Ph,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化后出水的pH值。 | | | 5206 |  |
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