1. 硬水变软水的方法
硬水软化，变软水，最简单的方法就是煮沸。
家庭中最常用的就是煮沸。而实验室中，则是采用离子交换法。
1、沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
2、软水剂
（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物。
3、离子交换法：
（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同。
电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、Mg2+离子交换。
阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换。
（2）常用交换剂：
a、泡沸石：水化硅酸钠铝
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、离子交换树脂
4、电渗析法：
用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。
5、磁化法：
使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢。
2. 离子交换的基本原理和装置运行方式
离子交换是利用固体离子交换剂中的离子与溶液中的离子进行交换的过程，广泛应用于水处理等领域。以下是关于离子交换基本原理和装置运行方式的详细介绍：
1.1 离子交换的基本原理
在水处理中，主要采用离子交换树脂和磺化煤进行离子交换。离子交换树脂具有多种类型，包括凝胶型、大孔型和等孔型，以及苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等。根据交换基团的性质，可分为强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。
离子交换树脂由空间网状结构骨架和活性基团构成。活性基团遇到水时会电离，分为固定离子和可交换离子。固定离子与骨架牢固结合，不能自由移动；可交换离子能在一定范围内自由移动，并与其他同性离子进行交换反应。
此外，离子交换树脂的基本性能包括外观、交联度、含水率、溶胀性、密度、交换容量、有效PH范围、选择性和离子交换平衡等。这些性能对树脂的应用和性能评价具有重要意义。
1.2 离子交换装置运行方式
离子交换装置按运行方式不同，主要分为固定床和连续床。
固定床是离子交换装置中最基本和常用的类型，其特点是交换与再生两个过程均在交换器中进行。根据交换器内装填树脂种类及交换时树脂在交换器中的位置不同，可分为单层床、双层床和混合床。
连续床是为克服固定床缺点而开发的，主要包括移动床和流动床。移动床的特点是树脂颗粒处于连续的循环运动过程中，树脂用量可减少三分之一至二分之一，设备单位容积的处理水量还可得到提高。流动床是运行完全连续的离子交换系统，但在废水处理中较少应用。
总之，离子交换技术在水处理等领域具有重要作用。了解其基本原理和装置运行方式有助于提高离子交换效果，延长设备使用寿命。
3. 锅炉水硬度过高怎么办以及解决方法
锅炉水的硬度过高会产生水垢，不仅浪费燃料，更重要的是存在很大的版危险性。
常见的水处理方权法有：钠（氢）离子交换法、磺化煤交换法（基本不用了）、RO过滤法（反渗透）、加药法（氢氧化钠、磷酸三钠、阻垢剂等），如果是热水锅炉或循环水，还可以选用电子磁力除垢器。蒸汽锅炉一般不选用电子除垢器。
4. 磺化煤（表达式为NaR）是一种钠离子型离子交换剂，它能与硬水中的Ca2+、Mg2+交换而将其除去，从而使水软
?解：要使海水淡化，必须借助离子交换树脂的作用除去海水中的Na+，Ca2+，Mg2+及Cl-等，由题目所给信息可知，HR为阳离子交换树脂，可交换Na+，Ca2+，Mg2+；ROH为阴离子交换树脂，可交换Cl-．其交换反应为：HR+Na+═NaR+H+，2HR+Ca2+（Mg2+）═CaR2（MgR2）+2H+，ROH+Cl-═RCl+OH-先通过HR树脂，可除去Na+、Ca2+、Mg2+，而此时海水呈酸性，再通过ROH树脂，可除去Cl-等阴离子，且恰好酸碱中和，从而达到海水淡化的目的；若相反通过，则会导致通过ROH交换下来的OH-与海水中的Mg2+反应生成Mg（OH）2沉淀，造成交换柱堵塞，使海水淡化失败，
（1）通过以上分析知，A柱为HR、B柱为ROH，故答案为：HR；ROH；
（2）通过以上分析知，若先通过ROH，溶液中会生成较多的OH-，使Mg2+转化为Mg（OH）2沉淀，造成交换柱堵塞而使海水淡化失败，所以先通入HR后通过ROH，故答案为：若先通过ROH，溶液中会生成较多的OH-，使Mg2+转化为Mg（OH）2沉淀，造成交换柱堵塞而使海水淡化失败．
5. 离子交换的基本原理和装置运行方式
离子交换的基本原理和装置运行方式
借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。下面一起来了解一下离子交换的基本原理和装置运行方式：
水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛，种类多，而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。
离子交换树脂按结构特征，分为：凝胶型、大孔型和等孔型;
按树脂母体种类，分为：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;
按其交换基团性质，分为：强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。
⑴离子交换树脂的构造
是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成两部分：固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成所谓固定离子，活动部分，能在一定范围内自由移动，并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应，称为可交换离子。
⑵基本性能
①外观
呈透明或半透明球形，颜色有乳白色、淡黄色、黄色、褐色、棕褐色等，
②交联度
指交联剂占树脂原料总重量的百分数。对树脂的许多性能例如交换容量、含水率、溶胀性、机械强度等有决定性影响，一般水处理中树脂的交联度为7%～10%.
③含水率
指每克湿树脂所含水分的百分率，一般为50%，交联度越大，孔隙越小，含水率越少。
④溶胀性
指干树脂用水浸泡而体积变大的现象。一般来说，交联度越小，活性基团越容易电离，可交换离子的水合离子半径越大，则溶胀度越大;树脂周围溶液电解质浓度越高，树脂溶胀率就越小。
在生产中应尽量保证离子交换器有长的工作周期，减少再生次数，以延长树脂的使用寿命。
⑤密度
分为干真密度、湿真密度和湿视密度
⑥交换容量
是树脂最重要的性能，是设计离子交换过程装置时所必须的数据，定量地表示树脂交换能力的大小。分为全交换容量和工作交换容量。
⑦有效PH范围
由于树脂的交换基团分为强酸强碱和弱酸弱碱，所以水的PH值对其电离会产生影响，影响其工作交换容量。弱碱只能在酸性溶液中以及弱酸在碱性溶液中有较高的交换能力。
⑧选择性
即离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能。除与树脂类型有关外，还与水中湿度和离子浓度有关。
⑨离子交换平衡
离子交换反应是可逆反应，服从质量作用定律和当量定律。经过一定时间，离子交换体系中固态的树脂相和溶液相之间的离子交换反应达到平衡，其平衡常数也称为离子交换选择系数。降低反应生成物的浓度有利于交换反应的进行。
⑩离子交换速率
主要受离子交换过程中离子扩散过程的影响。
其他性能：如溶解性、机械强度和耐冷热性等。离子交换树脂理论上不溶于水，机械强度用年损耗百分数表示，一般要求小于3%～7%/年。另外，温度对树脂机械强度和交换能力有影响。温度低则树脂的机械强度下降，阳离子比阴离子耐热性能好，盐型比酸碱型耐热好。
⑶树脂层离子交换过程
以离子交换柱中装填钠型树脂，从上而下通以含有一定浓度钙离子的硬水为例，以交换柱的深度为横坐标，以树脂的饱和度为纵坐标，可绘得某一时刻的饱和度曲线。就整个交换过程而言，树脂层的变化可分为三个阶段。
离子交换装置按运行方式不同，分为固定床和连续床
⑴固定床的构造与压力滤罐相似，是离子交换装置中最基本的也是最常用的一种型式，其特点是交换与再生两个过程均在交换器中进行，根据交换器内装填树脂种类及交换时树脂在交换器中的.位置的不同，可分为单层床、双层床和混合床。
单层床是在离子交换器中只装填一种树脂，如果装填的是阳树脂，称为阳床;如果装填的是阴树脂，称为阴床。
双层床是离子交换器内按比例装填强、弱两种同性树脂，由于强、弱两种树脂密度的不同，密度小的弱型树脂在上，密度大的强型树脂在下，在交换器内形成上下两层。
混合床则是在交换器内均匀混杂的装填阴、阳两种树脂，由于阴、阳树脂混杂，因此原水流经树脂层时，阴、阳两种离子同时被树脂所吸附，其产物氢离子和氢氧根离子又因反应生成水而得以降低，有利于交换反应进行的彻底，使得出水水质大大提高。但其缺点是再生的阴、阳树脂很难彻底分层。于是又发明了三层混床新技术，保证在反洗时将阴、阳树脂分隔开来。
根据固定床原水与再生液的流动方向，又分为两种形式，原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换器的，称为顺流再生固定床，原水与再生液流向相反的，称为逆流再生固定床。
顺流再生固定床的构造简单，运行方便，但存在几个缺点：在通常生产条件下，即使再生剂单位耗量二至三倍于理论值，再生效果也不太理想;树脂层上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期间，原水中被去除的离子首先被上层树脂所吸附，置换出来的反离子随水流流经底层时，与未再生好的树脂起逆交换反应，上一周期再生时未被洗脱出来的被去除的离子，作为泄漏离子出现在本周期的出水中，所以出水剩余被去除的离子较大;而到了了工作后期，由于树脂层下半部原先再生不好，交换能力低，难以吸附原水中所有被去除的离子，出水提前超出规定，导致交换器过早地失效，降低了工作效率。因此，顺流再生固定床只选用于设备出水较小，原水被去除的离子和含盐量较低的场合。
逆流再固定床的再生有两种操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以弥补顺流再生的缺点，而且出水质量显著提高，原水水质适用范围扩大，对于硬度较高的水，仍能保证出水水质，所以目前采用该法较多。
总起来说，固定床有出水水质好等优点，但固定床离子交换器存在三个缺点：一是树脂交换容量利用率低，二是在同设备中进行产水和再生工序，生产不连续，三是树脂中的树脂交换能力使用不均匀，上层的饱和程度高，下层的低。
为克服固定床的缺点，开发出了连续式离子交换设备，即连续床。
⑵连续床又分为移动床和流动床
移动床的特点是树脂颗粒不是固定在交换器内，而是处于一种连续的循环运动过程中，树脂用量可减少三分之一至二分之一，设备单位容积的处理水量还可得到提高，如双塔移动床系统和三塔移动床系统。
流动床是运行完全连续的离子交换系统，但其操作管理复杂，废水处理中较少应用。
;6. 钠离子交换器工作原理
工作复原理：
全自动浮动床制钠离子交换器，依托专利技术——平面密封集成多路阀的先进技术，用转动对位方式实现液相的切换，控制原水、软化水、盐液和废水在系统内的流量和流向，自动完成交换器周期循环软化过程的全自动。
总之，钠离子交换器是用于降低水中的硬度，生水由上而下通过交换器进行软化，水中含有的镁、钙、阳离子与水交换剂的钠离子互相交换；生水被软化成为极少的钙、镁、盐类的水，也就是软水。其剩余硬度不超过0.03毫克／升。
7. 自来水中碳酸钙超标如何软化
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.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。
3.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。目前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；但水量软大时运行成本偏高，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。
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.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。
8. 钠型离子交换剂磺化煤（NaR）可使硬水的Ca2+、Mg2+通过离子交换而软化．现代海水的淡化方法是使海水（含N
A．若使海水先通过ROH树脂，溶液中会有较多的OH-，这样使海水中的Mg2+转化为Mg（OH）2沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败．所以A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故A正确；
B．A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故B错误；
C．阳离子交换树脂是阳离子与氢离子的交换，故C正确；
D．阴阳离子都能与氢氧根和氢离子发生交换，pH不变，故D正确．
故选B．
9. 全自动钠离子交换器和全自动软化水器有什么区别
辽京制造离抄子交换器工作原袭理
在钠离子交换器内装有一定高度的钠离子交换树脂作为交换剂。生水自上而下地通过交换剂层，交换剂上的钠离子置换了生水中的钙、镁离子、使水得到了软化。反应如下：
Ca2++2NaR → CaR+2Na+
Mg2++2NaR → MgR+2Na+
交换剂上的钠离子逐渐被钙、镁离子所取代，当使用一段时间以后，就会泄漏出钙、镁离子,在出水的硬度达到所规定的数值时，即停止运行,进行再生。再生时将5～8%的盐水(或稀盐酸)由下向上地通过交换剂层。盐液中的钠离子又置换出交换剂上的钙、镁离子，使交换剂得到再生，恢复其交换能力。反应如下：
CaR+2Na+→ Ca2++2NaR
MgR+2Na+→ Mg2++2NaR