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离子交换法除水垢

发布时间:2020-12-29 13:46:41

1. 自来水硬度大水垢多应该怎么办

若水的硬度是暂时硬度,这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀。这些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,从而使硬度较高的水得到软化。
若水的硬度是永久硬度,往往使用以下几种方法。
1)离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。这种方法是目前最常用的标准方式。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)、软水机、软水器。
2)膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。一般较少用于专门的软化处理。
3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于处理大流量的高硬水,只能将硬度降到一定的范围。
4)电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。
5)加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。现工业上可以使用的的阻垢剂很多。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量较大时运行成本偏高,由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。
水的暂时硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的,这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的碳酸镁沉淀。

2. 生水加什么不生水垢

煮沸可以去掉大部分,其他方法对于饮用水不是很可行。水垢在水中主要是以离子的形式存在,碳应该也吸引不了。降低水中钙离子和镁离子含量使硬水变成软水的处理叫作水的软化。
其主要方法如下:
1、煮沸法(只适用于暂时硬水)
煮沸暂时硬水时的反应:
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2=MgCO3↓+H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶,MgCO3微溶,所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁:
MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
2、药剂软化法
工业上的经典水质处理方法是药剂软化法,如加入石灰(CaO)、磷酸钠等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧化镁的沉淀,对永久硬度大的硬水,可再加适量纯碱。软化时石灰添加量,根据经验,每降低一千升水中暂时硬度一度,需加纯氧化钙10克。
反应过程中,镁都是以氢氧化镁的形式沉淀,而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq)--石灰-苏打法-->CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法-->Mg(OH)2(s)
3、离子交换法
它是利用离子交换剂,把水中的离子与离子交换剂中可扩散的离子进行交换作用,使水得到软化的方法。饮料用水大都采用有机合成离子交换树脂作离子交换剂。
在处理水时,先让水从阳柱自上而下通过,使水中的金属离子被阳离子交换树脂吸附,阳离子交换树脂中的氢离子被交换到水中去;然后再通过阴柱,使水中的阴离子被阴离子树脂吸附,阴离子树脂将氢氧根离子交换到水中,和氢离子化合成水,使水得到净化。
4、电渗析和超滤技术
电渗析法是在外加直流电场的作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使水中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜向阳极和阴极移动,从而达到净化作用。这项技术常用于将自来水制备初级纯水
5、反渗透法(超滤技术)
是以压力为驱动力,提高水的压力来克服渗透压,使水穿过功能性的半透膜而除盐净化。反渗透法也能除去胶体物质,对水的利用率可达75%以上;反渗透法产水能力大,操作简便,能有效使水净化到符合国家标准。

3. 软水和硬水的划分

通常我来们所说的"硬水源"与"软水",主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量,以"毫克碳酸钙/公升水"或"ppm"来表示,称为水的硬度。

一般将水的硬度分为4个等级:
1. 软水:0-60ppm
2. 稍硬水:60-120ppm
3. 硬水:120-180ppm
4. 极硬水:181ppm以上

4. 如何去除自来水中的水垢

防垢技术,大体可分为两大类:一是化学法,一是物理法。
化学法主要是离子交换、化学加药或阶段性酸洗等,这些化学方法在锅炉水处理和工业水处理中广泛应用,有很好的防垢效果,但是其代价也是相当大的。以钠离子交换器为例,我国一般采用的都是盐耗为250-500克/摩尔的钠离子交换器,也就是说每置换出水中20克的钙离子或12克镁离子就需要使用250-500克食盐,可想而知,对地下水的污染是多么的严重。水是地球、是人类的宝贵资源。为了防止污染地下水,美国已经禁止使用钠离子交换器。在此之前美国先是限制使用钠离子交换器,规定盐耗超过110克/摩尔的纳离子交换器不允许使用,后又规定盐耗超过90克/摩尔的钠离子交换器不允许使用,最终是禁止使用钠离子交换器。
目前有许多工业循环水是采用化学加药的,如加阻垢剂等,但是在低温循环水、冷却水的工作温度下,水中的微生物是极易生长的,而许多阻垢剂常常又是微生物的营养源,所以,通常在加阻垢剂的同时,还需加入大量的杀菌剂、灭藻剂、平衡剂等等。另外化学药剂本身对设备、管道的腐蚀也是很严重的。进行阶段性酸洗虽然比较简单,但需要停设备,影响生产,费事费力,另外,清洗的废液对环境的污染也是不可忽视的。总之,在越来越重视环保、强调可持续发展的今天,化学除垢表现出越来越明显的局限性。
物理法除垢、防垢:过去常见的一般有电磁、永磁、强磁、高频、静电等多种形式的除垢仪,俗称电子水或电子除垢。人们对电子除垢的研究到目前为止已经经历了半个世纪,电子除垢几上几下,除垢效果众说纷纭,常常是此地有效果,彼处就可能没有效果,刚装上的时候效果好,用一段时间,效果就不明显了,这也就是为什么尽管化学除垢存在这样或那样的问题,但目前还必须大量使用的关键所在。难道说:电子除垢就没有作为了吗?不是,以上所说的种种电子除垢产品其除垢效果的不理想,究其原因,都是因为其产品没有真正掌握有效除垢的机理,直到”变频共振“理论的提出,人们才算真正揭示高效除垢、防垢的奥妙。

5. 硬水易生水垢,用蒸馏的方法能使硬水软化这句话对吗

不对。详情请看:
若水的硬度是暂时硬度,这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀。这些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,从而使硬度较高的水得到软化。
若水的硬度是永久硬度,往往使用以下几种方法。
1)离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。这种方法是目前最常用的标准方式。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。
2)膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。一般较少用于专门的软化处理。
3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于处理大流量的高硬水,只能将硬度降到一定的范围。
4)电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。
5)加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量较大时运行成本偏高,由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。 硬水软化首先要搞清楚水硬度的分类,一般来说水的硬度是暂时硬度和永久硬度的总和。水的暂时硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的,这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,从而使硬度较高的水得到软化。水的永久硬度则是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,永久硬度不能用加热的方法软化,一般有加入碳酸盐的沉淀法和离子交换法等。

6. 怎样去除生水水垢

煮沸可以去掉大部分,其他方法对于饮用水不是很可行。水垢在水中主要是以离子的形式存在,碳应该也吸引不了。降低水中钙离子和镁离子含量使硬水变成软水的处理叫作水的软化。
其主要方法如下:
1、煮沸法(只适用于暂时硬水)
煮沸暂时硬水时的反应:
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2=MgCO3↓+H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶,MgCO3微溶,所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁:
MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
2、药剂软化法
工业上的经典水质处理方法是药剂软化法,如加入石灰(CaO)、磷酸钠等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧化镁的沉淀,对永久硬度大的硬水,可再加适量纯碱。软化时石灰添加量,根据经验,每降低一千升水中暂时硬度一度,需加纯氧化钙10克。
反应过程中,镁都是以氢氧化镁的形式沉淀,而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq)--石灰-苏打法-->CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法-->Mg(OH)2(s)
3、离子交换法
它是利用离子交换剂,把水中的离子与离子交换剂中可扩散的离子进行交换作用,使水得到软化的方法。饮料用水大都采用有机合成离子交换树脂作离子交换剂。
在处理水时,先让水从阳柱自上而下通过,使水中的金属离子被阳离子交换树脂吸附,阳离子交换树脂中的氢离子被交换到水中去;然后再通过阴柱,使水中的阴离子被阴离子树脂吸附,阴离子树脂将氢氧根离子交换到水中,和氢离子化合成水,使水得到净化。
4、电渗析和超滤技术
电渗析法是在外加直流电场的作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使水中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜向阳极和阴极移动,从而达到净化作用。这项技术常用于将自来水制备初级纯水。
5、反渗透法(超滤技术)
是以压力为驱动力,提高水的压力来克服渗透压,使水穿过功能性的半透膜而除盐净化。反渗透法也能除去胶体物质,对水的利用率可达75%以上;反渗透法产水能力大,操作简便,能有效使水净化到符合国家标准。

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