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工业给水处理-1.ppt

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软化的目的与方法概述,为什么要软化? 软化的目的 硬度的概念 硬度的种类及区别 硬度的表示方法和单位 硬度表示方法之间的换算关系 硬水与软水 水中离子的假想结合 目前水的软化处理的几种主要方法,,第一篇 工业水处理,目录 一 软化 二 除盐 三 冷却 四 循环冷却水质处理,在一般天然水中,主要是Ca2+和Mg2+,其它离子含量很少,通常以水中Ca2+和Mg2+的总含量称为水的总硬度Ht。,硬 度 的 概 念,硬度盐类包括Ca2+、Mg2+、 Fe2+、Mn2+、 Fe3+、Al3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。,,,软 化,,第一章 软 化,硬度的危害:,软 化,日常生活:衣服不易洗净、容易引起水土不服;,工业生产:印染质量受影响、锅炉效率低,甚至引起爆炸哦。,硬 度 的 种 类 及 区 别,,碳酸盐硬度(Hc):由于水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度,经煮沸后可把硬度去掉,这种硬度称为碳酸盐硬度,亦称暂时硬度。,软 化,,非碳酸盐硬度(Hn):由于水中含有CaSO4(CaCl2)和MgSO4( MgCl2 )等盐类物质而形成的硬度,经煮沸后也不能去除,这种硬度称为非碳酸盐硬度,亦称永久硬度。,Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+CO2+H2O Mg(HCO3)2 = MgCO3+H2O+CO2 MgCO3+H2O = Mg(OH)2↓+CO2,硬 度 的 表 示 方 法 和 单 位,物质的量浓度(法定计量单位)mol/L或mmol/L,基本单元选用1/2Ca2+、1/2Mg2+(当量粒子) 或者Ca2+、Mg2+,软 化,,当量粒子:对于还原性物质,一个当量粒子是指与1个氢原子具有相同的还原能力的粒子,硬 度 的 表 示 方 法 和 单 位,软 化,,毫克当量浓度(Ca2+和Mg2+的毫克当量数/体积)meq/L,毫克当量:对于还原性物质,与1mg(1mmol)氢的还原能力相等的物质叫做1毫克当量。以钙为例子,20mg(0.5mmol)钙的还原能力与1mg(1mmol/L)氢的还原能力相等,所以20mg钙称为1毫克当量。,当量摩尔浓度与毫克当量浓度在数值上是相等的。,硬 度 的 表 示 方 法 和 单 位,软 化,,CaCO3的质量浓度(CaCO3的质量/体积)mgCaCO3/L(ppm),德国度(10mgCaO/L) ºd,换算关系:1mmol/L( Ca2+)=1meq/L=0.5mmol/L(Ca2+)=50mgCaCO3/L=2.8ºd,硬度的表示方法之间的换算关系,,软 化,,硬水与软水,通常根据硬度的大小,把水分为硬水与软水。 软水:30 od (538 mg CaCO3/L; 5.38mmol/L),软 化,,我国生活饮用水卫生标准中规定: 总硬度小于450 mg CaCO3/L,水 中 离 子 的 假 想 结 合,水加热后,溶解度变小,会按一定的规律有先有后分别结合成某些化合物从水中沉淀析出,析出顺序如下:,软 化,水 中 离 子 的 假 想 结 合,上图清晰的表明水中各种离子的假想组合情况以及化合物含量的大小,这样,便于对水质进行分析研究。,软 化,,目前水的软化处理的几种主要方法,药剂软化法或沉淀软化法基于溶度积原理,加入某些药剂,把水中Ca2+、Mg2+转变成难溶化合物使之沉淀析出。 离子交换软化法基于离子交换原理,利用某些离子交换剂所具有的阳离子(Na+和H+)与水中Ca2+、Mg2+离子进行交换反应,达到软化的目的。 电渗析法基于电渗析原理,利用离子交换膜的选择透过性,在外加电场作用下,通过离子的迁移,在进行水的局部除盐的同时,达到软化的目的。 反渗透与超滤 蒸馏法其中电渗析、反渗透、超滤和蒸馏主要用于水的除盐与咸水淡化。,软 化,,第一章 软 化,软化的目的:去除或降低水中的Ca+、Mg2+等易形成难溶盐类的金属离子含量。,软 化,,水 的 药 剂 软 化 法,溶度积原理 石灰软化 石灰软化的原理 石灰软化过程 石灰软化的主要去除物 石灰用量的计算 石灰软化的效果 石灰软化的适用范围 石灰-苏打软化,软 化,,溶 度 积 原 理,在一定温度下,难溶电解质(假定为AmBn)饱和溶液中离子的相对浓度的系数方次项的乘积,为一常数Ksp ,称为溶度积常数。如: AmBn mAn++nBm- Ksp=[An+]m[Bm-]n溶度积规则:当溶液中[An+]m[Bm-]n Ksp 有沉淀生成,沉淀完全后,溶液呈 饱和状态[An+]m[Bm-]n =Ksp 无沉淀生成,溶液呈饱和状态[An+]m[Bm-]n Ksp 溶液不饱和,尚可溶解少量固体,软 化,溶 度 积 原 理,水中常见难溶化合物溶度积(25ºC)之间的关系Mg(
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