1、3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化1一、工業給水軟化的目的一、工業給水軟化的目的 硬度是水質的一個重要指標，通常以水中硬度是水質的一個重要指標，通常以水中Ca2+，Mg2+的總含的總含量稱為水的量稱為水的總硬度（總硬度（Ht）。硬度又分為。硬度又分為碳酸鹽硬度（碳酸鹽硬度（Hc）和和非碳酸非碳酸鹽硬度（鹽硬度（Hn），），前者稱為前者稱為暫時硬度暫時硬度，后者稱為，后者稱為永久硬度。永久硬度。 生活用水與生產用水均對硬度指標有一定的要求生活用水與生產用水均對硬度指標有一定的要求(yoqi)。 鍋爐用水鍋爐用水中若含有硬度鹽類，會在鍋爐受熱面上生成水垢，中若含有硬度鹽類，會在鍋爐受熱面上

2、生成水垢，從而降低鍋爐熱效率，增大燃料消耗從而降低鍋爐熱效率，增大燃料消耗 ，甚至因金屬壁面局部，甚至因金屬壁面局部過熱而燒損部件、引起爆炸過熱而燒損部件、引起爆炸 。 因此，因此，低壓鍋爐低壓鍋爐，一般要進行水的，一般要進行水的軟化處理軟化處理；對于；對于中、高壓鍋爐中、高壓鍋爐，則要求進行水的則要求進行水的軟化與脫鹽處理軟化與脫鹽處理。 第三章第三章 工業給水工業給水(jshu)(jshu)的藥劑軟化的藥劑軟化第一頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化2二、水的軟化的方法概述二、水的軟化的方法概述(一一)藥劑軟化法藥劑軟化法 基于溶度積原理基于溶度積原理，向原水中加入一定

3、量的某些化學藥劑（，向原水中加入一定量的某些化學藥劑（如如石灰石、蘇打等石灰石、蘇打等），使之與水中的），使之與水中的Ca2+、Mg2+反應生成難溶化反應生成難溶化合物合物CaCO3和和Mg(OH)2沉淀析出，以達到去除水中大部分沉淀析出，以達到去除水中大部分Ca2+、Mg2+的目的。這一方法稱為的目的。這一方法稱為(chn wi)水的水的藥劑軟化法或沉淀軟化法藥劑軟化法或沉淀軟化法。(二二)離子交換軟化法離子交換軟化法 基于離子交換原理基于離子交換原理，利用某些離子交換劑所具有的可交換陽，利用某些離子交換劑所具有的可交換陽離子（離子（Na+或或H+）與水中）與水中Ca2+、Mg2+進行離子交

4、換反應，去除水進行離子交換反應，去除水中的中的Ca2+、Mg2+ ，以達到水的軟化目的，以達到水的軟化目的,稱為水的稱為水的離子交換軟化法離子交換軟化法。第二頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化3(三三)電滲析軟化法電滲析軟化法 基于基于電滲析電滲析原理原理(yunl)，利用離子交換膜的選擇透過性，在外，利用離子交換膜的選擇透過性，在外加直流電場作用下，通過離子的遷移，在進行水的局部除鹽的同加直流電場作用下，通過離子的遷移，在進行水的局部除鹽的同時，達到軟化的目的。時，達到軟化的目的。第三頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化4三、軟化方法及選擇三、軟化方

5、法及選擇 通常對硬度高、堿度高的水采用通常對硬度高、堿度高的水采用石灰軟化石灰軟化法法；對硬度高、堿度低的水采用；對硬度高、堿度低的水采用石灰純堿軟石灰純堿軟化法化法；對堿度高的負硬水則采用；對堿度高的負硬水則采用石灰石膏石灰石膏(shgo)處理法處理法。第四頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化51.石灰軟化法：石灰軟化法：（1）基本反應原理基本反應原理 消石灰投入高含量消石灰投入高含量暫時硬度暫時硬度(yngd)的水中，會產生下的水中，會產生下列反應列反應：Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2OCa(OH)2+Ca(HCO3)22CaCO3+2H2O2Ca(OH)2+M

6、g(HCO3)22CaCO3+Mg(OH)2+2H2O 形成的形成的CaCO3和和Mg(OH)2都是難溶化合物，可從水中都是難溶化合物，可從水中沉淀析出。沉淀析出。第五頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化6水中的永久硬度不能用石灰軟化法除去水中的永久硬度不能用石灰軟化法除去(ch q)，因為：，因為： MgSO4+Ca(OH)2Mg(OH)2+2CaSO4MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+2CaCl2 故石灰軟化法不能降低水的非碳酸鹽硬度。故石灰軟化法不能降低水的非碳酸鹽硬度。但通過但通過石灰處理，在軟化的同時還可以去除水中部分鐵和硅石灰處理，在軟化的同時還可以去除

7、水中部分鐵和硅的化合物。的化合物。第六頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化7（2）工業石灰加入量估算）工業石灰加入量估算工業石灰加入量可按下列兩種情形估算：工業石灰加入量可按下列兩種情形估算：1) 當當鈣硬度鈣硬度(HCa)大于碳酸鹽硬度大于碳酸鹽硬度(HZ)，此時水中的碳酸鹽硬度僅以，此時水中的碳酸鹽硬度僅以Ca(HCO3)2的形式的形式(xngsh)出現出現。CaO=28(Hz+CO2+Fe+K+) ，g/m32) 當當鈣硬度小于碳酸鹽硬度鈣硬度小于碳酸鹽硬度（HcaHz），此時水中的碳酸鹽硬度），此時水中的碳酸鹽硬度以以Ca(HCO3)2 和和Mg(HCO3)2 的形

8、式出現。的形式出現。CaO=28(2Hz-Hca+CO2+Fe+K+) ，g/m3 第七頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化8（3）石灰軟化法的優缺點：）石灰軟化法的優缺點：1) 經石灰處理后，水的經石灰處理后，水的剩余剩余(shngy)碳酸鹽硬度可降低到碳酸鹽硬度可降低到0.250.5mmol/L,剩余剩余(shngy)堿度約堿度約0.81.2mmol/L。2) 石灰由于價格低，來源廣，是較常用的軟化藥劑，石灰由于價格低，來源廣，是較常用的軟化藥劑，適用于適用于原水的碳酸鹽硬度高、非碳酸鹽硬度低且不要求深度軟化原水的碳酸鹽硬度高、非碳酸鹽硬度低且不要求深度軟化的場合的場合

9、。3)石灰用量不當，會使出水水質不穩定石灰用量不當，會使出水水質不穩定，因此也具有運，因此也具有運行管理比較困難的缺點。行管理比較困難的缺點。第八頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化9其反應其反應(fnyng)如下如下第九頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化10（2）石灰純堿加入量估算）石灰純堿加入量估算1）石灰用量估算）石灰用量估算 CaO石灰投加量，mg/L；56CaO的摩爾質量，g/mol；1工業石灰的純度，；H總原水總堿度，mmol/L；HMg原水鎂硬度，mmol/L；石灰過剩量，mmol/L （一般(ybn)為0.10.2mmol/L） 2）純

10、堿用量估算）純堿用量估算 Na2CO3純堿投加量，mg/L；106Na2CO3的摩爾質量，g/mol；2工業純堿的純度，；H永原水永久硬度，mmol/L；純堿過剩量，mmol/L（一般為0.50.7mmol/L）； 第十頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化11 對于高堿度的負硬水，即水中總堿度大于總硬度的水，對于高堿度的負硬水，即水中總堿度大于總硬度的水，常以石灰石膏處理法除去常以石灰石膏處理法除去(ch q)。涉及反應式為：。涉及反應式為：2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)22CaCO3+Na2SO4+2H2O2KHCO3+CaSO4+Ca(OH)22CaCO3+K

11、2SO4+2H2O第十一頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化12四、軟化設備四、軟化設備 石灰軟化設備包括：石灰軟化設備包括：制備消石灰制備消石灰的設備、的設備、投加投加消石灰與原水充分消石灰與原水充分混合的設備混合的設備，以及生成，以及生成(shn chn)的碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀物的沉淀和的碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀物的沉淀和過濾分離過濾分離設備設備,組成了一套石灰軟化系統。組成了一套石灰軟化系統。第十二頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化13第十三頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化14第十四頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化15第十五頁，共十七頁。3/8/2022醫學專題-工業給水藥劑軟化16第十六頁，共十七頁。醫學專題-工業給水藥劑軟化內容(nirng)總結一、工業給水軟化的目的。因此，低壓鍋爐，一般要進行水的軟化處理。這一方法稱為水的藥劑軟