1. 硬水變軟水的方法
硬水軟化，變軟水，最簡單的方法就是煮沸。
家庭中最常用的就是煮沸。而實驗室中，則是採用離子交換法。
1、沉澱法：用石灰、純鹼處理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出，過濾後即得軟水，其中的錳、鐵等離子也可除去。
2、軟水劑
（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸鈉： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物。
3、離子交換法：
（1）原理：用無機or有機物組成一混合凝膠，形成交換劑核，四周包圍兩層不同。
電荷的雙電層，水通過後可發生離子交換。
陽離子交換劑：含H+、Na+固體與Ca+、Mg2+離子交換。
陰離子交換劑：含鹼性基因，能與水中陰離子交換。
（2）常用交換劑：
a、泡沸石：水化硅酸鈉鋁
Na2O·Z+Ca(HCO3)2=CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4=CaO·Z+Na2SO4
b、磺化煤：
2Na(K)+CaSO4=Ca(K)2+Na2SO4
2H(K)+CaSO4=Ca(K)2+Na2SO4
c、離子交換樹脂
4、電滲析法：
用直流電源作動力，使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。
5、磁化法：
使水流過一個磁場，鈣、鎂鹽類分子間引力減小，不易產生堅硬水垢。
2. 離子交換的基本原理和裝置運行方式
離子交換是利用固體離子交換劑中的離子與溶液中的離子進行交換的過程，廣泛應用於水處理等領域。以下是關於離子交換基本原理和裝置運行方式的詳細介紹：
1.1 離子交換的基本原理
在水處理中，主要採用離子交換樹脂和磺化煤進行離子交換。離子交換樹脂具有多種類型，包括凝膠型、大孔型和等孔型，以及苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等。根據交換基團的性質，可分為強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。
離子交換樹脂由空間網狀結構骨架和活性基團構成。活性基團遇到水時會電離，分為固定離子和可交換離子。固定離子與骨架牢固結合，不能自由移動；可交換離子能在一定范圍內自由移動，並與其他同性離子進行交換反應。
此外，離子交換樹脂的基本性能包括外觀、交聯度、含水率、溶脹性、密度、交換容量、有效PH范圍、選擇性和離子交換平衡等。這些性能對樹脂的應用和性能評價具有重要意義。
1.2 離子交換裝置運行方式
離子交換裝置按運行方式不同，主要分為固定床和連續床。
固定床是離子交換裝置中最基本和常用的類型，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行。根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置不同，可分為單層床、雙層床和混合床。
連續床是為克服固定床缺點而開發的，主要包括移動床和流動床。移動床的特點是樹脂顆粒處於連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高。流動床是運行完全連續的離子交換系統，但在廢水處理中較少應用。
總之，離子交換技術在水處理等領域具有重要作用。了解其基本原理和裝置運行方式有助於提高離子交換效果，延長設備使用壽命。
3. 鍋爐水硬度過高怎麼辦以及解決方法
鍋爐水的硬度過高會產生水垢，不僅浪費燃料，更重要的是存在很大的版危險性。
常見的水處理方權法有：鈉（氫）離子交換法、磺化煤交換法（基本不用了）、RO過濾法（反滲透）、加葯法（氫氧化鈉、磷酸三鈉、阻垢劑等），如果是熱水鍋爐或循環水，還可以選用電子磁力除垢器。蒸汽鍋爐一般不選用電子除垢器。
4. 磺化煤（表達式為NaR）是一種鈉離子型離子交換劑，它能與硬水中的Ca2+、Mg2+交換而將其除去，從而使水軟
?解：要使海水淡化，必須藉助離子交換樹脂的作用除去海水中的Na+，Ca2+，Mg2+及Cl-等，由題目所給信息可知，HR為陽離子交換樹脂，可交換Na+，Ca2+，Mg2+；ROH為陰離子交換樹脂，可交換Cl-．其交換反應為：HR+Na+═NaR+H+，2HR+Ca2+（Mg2+）═CaR2（MgR2）+2H+，ROH+Cl-═RCl+OH-先通過HR樹脂，可除去Na+、Ca2+、Mg2+，而此時海水呈酸性，再通過ROH樹脂，可除去Cl-等陰離子，且恰好酸鹼中和，從而達到海水淡化的目的；若相反通過，則會導致通過ROH交換下來的OH-與海水中的Mg2+反應生成Mg（OH）2沉澱，造成交換柱堵塞，使海水淡化失敗，
（1）通過以上分析知，A柱為HR、B柱為ROH，故答案為：HR；ROH；
（2）通過以上分析知，若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH-，使Mg2+轉化為Mg（OH）2沉澱，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗，所以先通入HR後通過ROH，故答案為：若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH-，使Mg2+轉化為Mg（OH）2沉澱，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗．
5. 離子交換的基本原理和裝置運行方式
離子交換的基本原理和裝置運行方式
藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。下面一起來了解一下離子交換的基本原理和裝置運行方式：
水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。
離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型;
按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;
按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。
⑴離子交換樹脂的構造
是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。
⑵基本性能
①外觀
呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，
②交聯度
指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯度為7%～10%.
③含水率
指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。
④溶脹性
指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。
在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。
⑤密度
分為干真密度、濕真密度和濕視密度
⑥交換容量
是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。
⑦有效PH范圍
由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。
⑧選擇性
即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。
⑨離子交換平衡
離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。
⑩離子交換速率
主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。
其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型比酸鹼型耐熱好。
⑶樹脂層離子交換過程
以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。
離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床
⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的.位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。
單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。
雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。
混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。
根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。
順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果也不太理想;樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。
逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。
總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。
為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。
⑵連續床又分為移動床和流動床
移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。
流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。
;6. 鈉離子交換器工作原理
工作復原理：
全自動浮動床制鈉離子交換器，依託專利技術——平面密封集成多路閥的先進技術，用轉動對位方式實現液相的切換，控制原水、軟化水、鹽液和廢水在系統內的流量和流向，自動完成交換器周期循環軟化過程的全自動。
總之，鈉離子交換器是用於降低水中的硬度，生水由上而下通過交換器進行軟化，水中含有的鎂、鈣、陽離子與水交換劑的鈉離子互相交換；生水被軟化成為極少的鈣、鎂、鹽類的水，也就是軟水。其剩餘硬度不超過0.03毫克／升。
7. 自來水中碳酸鈣超標如何軟化
1.離子交換法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標准方式。主要優點是：效果穩定準確，工藝成熟。可以將硬度降至0。採用這種方式的軟化水設備一般也叫做「離子交換器」(由於採用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為「鈉離子交換器」)。
2.石灰法：向水中加入石灰，主要是用於處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。
3.加葯法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是：一次性投入較少，適應性廣；但水量軟大時運行成本偏高，由於加入了化學物質，所以水的應用受到很大限制，一般情況下不能應用於飲用、食品加工、工業生產等方面。在民用領域中也很少應用。
4.電磁法：採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是：設備投資小，安裝方便，運行費用低；但是效果不夠穩定性，沒有統一的衡量標准，而且由於主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能，所以處理後的水的使用時間、距離都有一定局限。多用於商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理，不能應用於工業生產及鍋爐補給水的處理(同時由於該種設備的機理並未得到真正的理論證實)。
5.膜分離法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是，效果明顯而穩定，處理後的水適用范圍廣；但是對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。一般較少用於專門的軟化處理。
8. 鈉型離子交換劑磺化煤（NaR）可使硬水的Ca2+、Mg2+通過離子交換而軟化．現代海水的淡化方法是使海水（含N
A．若使海水先通過ROH樹脂，溶液中會有較多的OH-，這樣使海水中的Mg2+轉化為Mg（OH）2沉澱，造成堵塞而使海水淡化失敗．所以A為氫型離子交換樹脂（HR），B為羥型離子交換樹脂（ROH），故A正確；
B．A為氫型離子交換樹脂（HR），B為羥型離子交換樹脂（ROH），故B錯誤；
C．陽離子交換樹脂是陽離子與氫離子的交換，故C正確；
D．陰陽離子都能與氫氧根和氫離子發生交換，pH不變，故D正確．
故選B．
9. 全自動鈉離子交換器和全自動軟化水器有什麼區別
遼京製造離抄子交換器工作原襲理
在鈉離子交換器內裝有一定高度的鈉離子交換樹脂作為交換劑。生水自上而下地通過交換劑層，交換劑上的鈉離子置換了生水中的鈣、鎂離子、使水得到了軟化。反應如下：
Ca2++2NaR → CaR+2Na+
Mg2++2NaR → MgR+2Na+
交換劑上的鈉離子逐漸被鈣、鎂離子所取代，當使用一段時間以後，就會泄漏出鈣、鎂離子,在出水的硬度達到所規定的數值時，即停止運行,進行再生。再生時將5～8%的鹽水(或稀鹽酸)由下向上地通過交換劑層。鹽液中的鈉離子又置換出交換劑上的鈣、鎂離子，使交換劑得到再生，恢復其交換能力。反應如下：
CaR+2Na+→ Ca2++2NaR
MgR+2Na+→ Mg2++2NaR