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水體軟化離子交換原理

時間:2021/10/17閱讀:1794
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固定床運行時,當水流從上至下通過交換劑層時,水中的Ca2+、Mg2+與交換劑中的Na+進行交換反應。其過程如下: 

碳酸鹽硬度軟化過程:Ca(HCO3)2 + NaR à CaR2 + NaHCO3

               Mg(HCO3)2 + NaR à MgR2 + NaHCO3

非碳酸鹽硬度軟化過程:  CaSO4 + NaR à CaR2 + Na2SO4

                 CaCl2 + NaR à CaR2 + NaCl

                  MgSO4 + NaR à MgR2 + Na2SO4

                MgCl2 + NaR à MgR2 + NaCl

從以上反應式可以分析出,經(jīng)鈉離子交換樹脂軟化后的水,其殘余硬度可以降低至0.03mmol/L以下,甚至可以*消除硬度。由于碳酸鹽硬度等量的轉變成了重碳酸鈉,并不能使硬水的堿度降低,所以堿度保持不變。

經(jīng)鈉離子交換樹脂軟化后的水,由于原水中的陰離子,即水中的氯離子、硫酸根、重碳酸根和硅酸根等并不改變,如果水中的其他重金屬陽離子忽略不計時,只是鈣、鎂鹽類等量地轉變成了不能生成水垢的鈉鹽,當1mmol/L的(1/2Ca2+)鈣硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時,則水中可增加鹽量達2.96mg/L[23.00Na+的摩爾質量)-20.041/2Ca2+)的摩爾質量)]。而1mmol/L的(1/2Mg2+)鎂硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時,則水中可增加鹽量達10.84mg/L[23.00Na+的摩爾質量)-12.161/2 Mg 2+)的摩爾質量)]。因此,軟化后的水質,其含鹽量要比原水高。


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