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(1)石灰藥劑強(qiáng)化混凝軟化法 水的藥劑軟化法的工藝過(guò)程,就是根據(jù)容度積原理按需要向水中投加適當(dāng)藥劑,使之與鈣、鎂離子反應(yīng),生成不溶性沉淀物CaC03和Mg(OH)2。通常用的藥劑有石灰、純堿、苛性鈉、磷酸三鈉等,其中以石灰軟化最為常用。
石灰經(jīng)消化后,制成石灰乳投加在原水中,在高pH值條件下與重碳酸鹽產(chǎn)生如下反應(yīng):
Ca(HC03)2+Ca(OH)2=2CaC03 +2H20
Mg( HC03)2+Ca(OH)2 =CaC03 +MgC03+2H20
MgC03+Ca(OH)2 =Mg(OH)2 +CaC03
其中CaC03和Mg(OH)2為沉淀物。鈣鎂二價(jià)離子形成的沉淀物在下沉過(guò)程中起到混凝劑的作用,CaC03具有良好的絮凝作用,使各種沉淀物在反應(yīng)池中絮凝,在沉淀池和濾池中去除。對(duì)于地下水,一般水的濁度不高,不需投加其他混凝劑。其中pH值對(duì)混凝效果好壞影響很大,各地在進(jìn)行石灰軟化時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)實(shí)際情況,通過(guò)燒杯試驗(yàn)觀察不同pH值下的去除效果,同時(shí)考慮投藥的經(jīng)濟(jì)性,確定最佳pH值。
由于石灰價(jià)格低,來(lái)源廣,適用于原水的碳酸鹽硬度較高、非碳酸鹽硬度較低的情況。生活飲用水不要求深度軟化,目前表明這種方法處理后出水硬度指標(biāo)完全符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),石灰藥劑強(qiáng)化混凝法是經(jīng)濟(jì)有效的。投加石灰能去除水中大部分碳酸鹽硬度,不能去除非碳酸鹽硬度,如原水非碳酸鹽硬度較高,可用石灰蘇打法。
為了去除水中的天然有機(jī)物,可在石灰軟化處理后加陰離子交換樹(shù)脂,這種方法對(duì)去除有機(jī)物和色度是有效的,能將色度從17度降低到小于3度,一般情況下陰離子樹(shù)脂能有效去除相對(duì)分子質(zhì)量在1000以上的有機(jī)物,相對(duì)分子質(zhì)量在1000以下不一定有效。
(2)離子交換軟化法 離子交換法,就是將水連續(xù)通過(guò)陽(yáng)離子交換體,使組成水質(zhì)硬度的鈣鎂離子與離子交換劑中的鈉離子或氫離子進(jìn)行交換,鈣鎂離子被鈉或氫離子所取代,從而使水質(zhì)軟化的效果。常用離子交換劑有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和磺化煤等。離子交換劑的工作交換容量是有限的,當(dāng)其失去交換能力時(shí),就要進(jìn)行再生。離子交換樹(shù)脂運(yùn)行過(guò)程中原水總含鹽量及其組分、樹(shù)脂層高度、運(yùn)行流速、水溫、再生方式、再生劑品種和純度、再生液濃度和溫度、再生流速、再生劑用量等均會(huì)影響樹(shù)脂的實(shí)際工作交換容量。離子交換法會(huì)在水中產(chǎn)生一定的腐蝕性,會(huì)在三個(gè)方面產(chǎn)生影響:①會(huì)在水中產(chǎn)生金屬腐蝕副產(chǎn)物,②會(huì)改變水的化學(xué)性質(zhì),③會(huì)破壞供水管網(wǎng)的表面鈍化膜,從而腐蝕管網(wǎng)。因此控制水的腐蝕性至關(guān)重要。
(3)膜軟化法 隨著膜分離技術(shù)的提高,膜軟化工藝日益受到重視。膜軟化具有不需再生、無(wú)污泥產(chǎn)生、完全去除有機(jī)物、操作簡(jiǎn)單、占地面積少等優(yōu)點(diǎn),是其他軟化工藝所不能比擬的。常用的膜技術(shù)包括電滲析、納濾和反滲透。盡管建造費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)比石灰軟化要高,但膜軟化能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飲用水,即使未來(lái)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高,膜法仍能滿足要求,膜軟化的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。膜軟化適用在進(jìn)料水質(zhì)較差而軟化水質(zhì)要求較高的領(lǐng)域。