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化学软化实验报告
实验人： 报告整理：
2016年9月 日
1、实验背景
为节约水资源，污水厂采用RO系统对中间水池汇集的水进行处理后回用。 轻重、污染废水中的碱度、硬度、硫酸根、钙离子浓度如表所示：
碱度（mg/L） 硬度（mg/L） 硫酸根（mg/L） 钙离子（mg/L） 镁离子（mg/L） CO2（mg/L） 轻污染废水 重污染废水 由表中可以看出，轻、重污染废水处理后汇集于中间水池的水硬度高、碱度较低，并含有一定浓度的硫酸根。
2、实验目的
水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，通常是以离子形式存在。含量多的硬度大，反之则小。硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度，水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。以上两种硬度合称为总硬度。
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在反渗透过程中，纯净的水会通过半透膜，而水中的钙镁离子就会被截留在浓水一端，一部分会随着浓水的排放而冲走，一部分会滞留在半透膜的表面上，难溶盐在超过其饱和极限时，会以固体或胶体形式析出，例如碳酸钙、碳酸镁等。在膜面上形成结垢，降低 RO 膜的通量，增加运行压力和压力降， 并导致回收率下降、产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染。
所以必须降低RO系统进水的硬度，防止CaCO3、CaSO4等难溶盐结垢。 本实验的目的减少垢的产生，保证膜通量与产水量，延长设备清洗周期与使用寿命。为实现此目的，采用化学软化方法降低RO系统进水的硬度、碱度，通过实验确定药剂投加量，加药反应时间、沉淀时间，并优化反应参数。
3、实验方法
石灰软化法通常对硬度高、碱度高的水适用，且只适用于暂硬高、永硬低的水质处理。为避免投加生石灰（CaO）产生的灰尘污染，通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2（即熟石灰）使用。
对硬度高、碱度低的水，即永硬高的水，采用石灰-纯碱软化法，加石灰的同时再投加适量的纯碱（NaCO3又称苏打）。
而对硬度低、碱度高的负硬水则采用石灰-石膏处理法。 3.1、方法选用
由于本项目中的RO系统进水水质硬度高、碱度较低，所以选用石灰-纯碱软化法，
其反应如下
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①去除永久硬度
CaSO4+Na2CO3===CaCO3↓+Na2SO4 CaC12+Na2CO3===CaCO3↓+2NaC1 MgSO4+Na2CO3===MgCO3+Na2SO4 MgC12+Na2CO3=== MgCO3+2 NaC1 MgCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Mg(OH)2
在较高pH值时，MgCO3很快水解：
MgCO3+H2O===Mg（OH）2↓+CO2
②去除暂时硬度
Ca(HCO3)2+ Na2CO3===CaCO3↓+2 NaHCO3 Mg(HCO3)2+ Na2CO3=== MgCO3↓+2 NaHCO3
MgCO3+H2=== Mg（OH）2↓+CO2
经石灰-纯碱软化后的水，其硬度可降为0.15-0.2mmol/L。此外，永硬也可以直接用离离子交换法除去。 3.2、理论投加量计算
石灰-纯碱加入量可按下列计算式估算。 （1） 石灰用量估算
[CaO]=
（2） 纯碱用量估算
[Na2C03]=
式中
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28?（CO2+A0+HMg+α）mg/L ?153? (H永+β) mg/L ?2