硬水软化 百科内容来自于: 百度百科

所谓"硬水"是指水中存在溶解的矿物质成分,尤其是钙和镁。 硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来很多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。 硬水在工业上会造成极大的危害甚至危险,例如造成工业锅炉积垢传热不良浪费能源,甚至因传热不匀可能引起爆炸。

硬水概述

英文术语: Hard water softening treatment.
所谓"硬水"是指水中存在溶解的矿物质成分,尤其是钙和镁。
所谓“硬水”是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来好多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
硬水中含盐量通常以硬度表示。硬度单位是度,1度相当于每升水中含10毫克的氧化钙。硬度在8以上者通常称为硬水,地下水(如井水、泉水)的含盐量较多,属于硬水。在硬水中,钙盐和镁盐以碳酸氢盐、碳酸盐硫酸盐氯化物和硝酸盐的形式存在。
硬水在工业上会造成极大的危害甚至危险,例如造成工业锅炉积垢传热不良浪费能源,甚至因传热不匀可能引起爆炸。

水的硬度

水的硬度一般是指水里钙镁离子浓度总和,单位为毫摩尔每升(mmol/L)。通常,如果1L水里含有10mg CaO或相当于10mg CaO的物质,例如7.1mg MgO,那么这样的水的硬度称为1度。
通常硬度在0-4度称为很软水,4-8度称为软水,8-16度称为中硬水,16-30度称为硬水,30度以上称为很硬水。

形成原理

水在蒸发及降雨过程中吸收溶解大气中的污染物; 降水落到地面,溶解地面上的污物; 地面水渗入地下或汇入江河的过程中,不断溶解所接触到的矿物质,化学物质等。 水在水循环中溶解了所接触到的钙(Ca),镁(Mg)离子,形成了水的硬度。

硬度分类

暂时硬度和永久硬度
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。
水的暂时硬度是由含有酸式碳酸盐,如碳酸氢钙碳酸氢镁引起的。
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,

软化方法

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。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。

软化树脂

树脂一般认为是植物组织的正常代谢产物或分泌物,常和挥发油并存于植物的分泌细胞,树脂道或导管中,尤其是多年生木本植物心材部位的导管中。由多种成分组成的混合物,通常为无定型固体,表面微有光泽,质硬而脆,少数为半固体。不溶于水,也不吸水膨胀,易溶于醇,氯仿等大多数。加热软化,最后熔融,燃烧时有浓烟,并有特殊的香气或臭气。分为天然树脂和合成树脂两大类。酚醛树脂、聚氯乙烯树脂等是合成树脂。树脂是制造塑料的主要原料,也用来制涂料(成膜物质,如广东三盈树脂等系列产品)、黏合剂、绝缘材料等。

合成反应

按此方法可将树脂分为加聚物和缩聚物。加聚物是指由加成聚合反应制得的聚合物,其链节结构的化学式与单体的分子式相同,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。
缩聚物是指由缩合聚合反应制得的聚合物,其结构单元的化学式与单体的分子式不同,如酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等。

主链组成

按此方法可将树脂分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。
碳链聚合物是指主链全由碳原子构成的聚合物,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
杂链聚合物是指主链由碳和氧、氮、硫等两种以上元素的原子所构成的聚合物,如聚甲醛、聚酰胺、聚砜、聚醚等。 元素有机聚合物是指主链上不一定含有碳原子,主要由硅、氧、铝、钛、硼、硫、磷等元素的原子构成,如有机硅。

树脂性质

热固性树脂(玻璃钢一般用这类树脂):不饱和聚酯/乙烯基酯/环氧/酚醛/双马来酰亚胺(BMI)/聚酰亚胺树脂等。
热塑性树脂:聚丙烯(PP)/聚碳酸酯(PC)/尼龙(NYLON)/聚醚醚酮(PEEK)/聚醚砜(PES)等。
合成树脂是由人工合成的一类高分子聚合物。合成树脂最重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能,常添加助剂,有时也直接用于加工成形,故常是塑料的同义语。合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料。合成树脂种类繁多,其中聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS树脂为五大通用树脂,是应用最为广泛的合成树脂材料。

树脂工艺品

这两组工艺品的造型材质里面都有用到树脂材料,其线条流畅性和明亮的质感都充分利用了其材质的优点。

污染处理和预防

在化学水处理系统中,由于多种原因,阴、阳离子交换树脂都存在着被污染的问题,尤其是钙、铁、有机物的污染。污染后的树脂性能下降、工作交换容量降低、离子泄露量增加,影响出水的质量。由于树脂的结构未遭到破坏,可以通过适当的处理,恢复其交换性能。同时应对树脂在使用过程中易出现污染的情况进行分析,采取合理的措施加以预防。
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- 来自原声例句
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