A. 工业上如何软化硬水
硬水软化首先要搞清楚水硬度的分类，一般来说水的硬度是暂时硬度和永久硬度的总和。
水的专暂时硬属度是由含有酸式碳酸盐,如碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的。
水的永久硬度则是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，永久硬度不能用加热的方法软化，
软化的方法
若水的硬度是暂时硬度，这种水经过煮沸以后，水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀。这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。
若水的硬度是永久硬度，往往使用药剂软化法和离子交换法等方法。
药剂软化法是在水中加入化学药剂，是钙镁离子沉淀出来，便于过滤分离，常用的药剂有石灰，纯碱等。
离子交换法采用交换树脂（或磺化煤），它分为阳离子交换树脂（例如RSO3H）和阴离子交换树脂〔例如RN(CH3)3OH〕。硬水先后通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，阳离子交换树脂中的氢与钙镁等阳离子交换，释放出氢离子，阴离子交换树脂与氯离子和硫酸根等阴离子发生离子交换，释放出氢氧根。最后氢离子和氢氧根结合为水分子。
B. 煮沸软化水的硬度的原理是什么
天然水可分为硬水和软水两种：凡含有较大量钙、镁离子（无机矿物质）的水称为硬水。水的硬度若由含有碳酸钠或碳酸氢镁引起的，这种水则称为暂时性硬水；水的硬度若由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的这种水叫永久性硬水。简单地说，水中碳酸钙的含量小于10毫克/升下的水就属于高标准的软水。在西方发达国家作为90%的家庭用水（包括烹饪、洗涤、洗浴等）均使用软水。天然软水──无污染的雨水、雪水、露水一方水土养一方人。说的就是我国南方的水质比北方软，南方人皮肤较北方人细腻。因为皮肤本身具有呼吸功能，特别是在洗浴时毛孔都会张开，如果水的硬度高，水中的无机矿物质就会堵塞毛孔，出现皮肤粗糙、黑色素沉淀等现象。软水，可将肌肤细胞内的污物彻底清除，延缓皮肤衰老，使清洗后的皮肤无紧绷感，光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质，具有较强的去污力，只需少量的卸妆膏，就可取得100%的卸妆效果，因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的饮用和沐浴，可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼，恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症，是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的，发生湿疹或手足裂纹时。若常用软水清洗，就可驱除湿疹，愈合裂纹，还您柔软、富有光泽的手、足。软水可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时，先用软水洗净患处后，并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等，轻擦患部，可快速愈合伤口，并且使烧伤引起的浮肿马上消失，这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。头发的活力：经常使用软水可使发丝轻柔、飘逸，去屑止痒，不枯不涩，发型自然光泽。
水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水。依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。
C. 硬水软化有哪些方法
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)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。
3)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。
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)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。
D. 将硬水软化的化学方法
将硬水软化的化学来方法：
1)离子交源换法：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。现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；但水量较大时运行成本偏高，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。
E. 软水 硬水
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多，尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
水是一种很好的溶剂，能有效去除污物杂质。纯水--无色、无味、无臭，被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时，水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时，它会溶解少量的矿物质成分，钙和镁就是其中最常见的两种成分，也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多，水的硬度越大。
在英国一般用以下指数表示水硬度：
硬度范围 软 轻硬度 中硬度 高硬度 超强硬度
所溶矿物质（毫克/升水） 0 - 17.1 17.1 - 60 60 - 120 120 – 180 180 & 以上
所谓硬水，就是含有大量钙盐和镁盐离子的水。这种水在家庭使用时，不能使肥皂产生泡沫，还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢；在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。如果这种硬水使用在锅炉或蒸汽机车上，会在锅炉底部和管道壁上形成一层硫酸钙或二氧化硅的“硬垢”，或一层碳酸钙的软垢，因而使管壁过热变形，导致锅炉和管道发生爆炸的危险。这是很令人讨厌和十分可怕的。
当然，水中的铁盐和锰盐离子也是使水变硬的原因之一。含有此离子的水会把肥皂沉淀出来的水垢在织物上产生锈斑，若再漂白却使污斑变得更糟。这种水用来泡茶时，茶水面上会显出一层“水皮”，且茶的清香味儿也不翼而飞。水中的镁的硬度会使水带有腐蚀性和明显的酸性，还会有一种会刺激眼睛的金属味。镁盐是一种轻泻剂。但是镁离子仅仅使人讨厌，而不会威胁人的健康。
尽管一定硬度的水，能降低金属的毒性及心血管病的发生率，但是，居民饮用的水还需进行软化处理，以免让硬水带来不良后果。
硬水变为软水，最简单的办法是在盛水的容器中加入足量的熟石灰(即是氢氧化钙)，水中的镁盐以氢氧化镁的形式沉淀出来，然后再加入足量的苏打(不纯的碳酸钠)，使所有的钙以碳酸钙(包括已加入的熟石灰)的形式沉淀出来。经过两次处理的混合沉淀物便慢慢地沉淀到容器的底部(容器的底部最好呈圆锥形状，以便清除沉淀物)。这样，容器上部则是清洁的饮水了。
实际上，用石灰和苏打处理水并不能使水净化，只是把水中的钙离子和镁离子换成了钠离子。因此，对这种处理后的水，应加入一点稀硫酸，使水的PH值为6.5左右，促其稳定。
硬水的软化
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
水的硬度是由什么引起的：
水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，这种硬度叫作暂时硬度。这种水经过煮沸以后，水里所含的碳酸氢钙就分解成不溶于水的碳酸钙，水里所含的碳酸氢镁就生成难溶于水的碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。
水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，这种硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加热的方法软化。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度，因此，一般所说水的硬度是指上述两种硬度的总和。
软水
什么是软水
含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水（soft water）。软水不易与肥皂产生浮渣，而硬水相反。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克／升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但在工业上若采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。
作用
水可将肌肤细胞内的污物彻底清除，延缓皮肤衰老，使清洗后的皮肤无紧绷感，光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质，具有较强的去污力，只需少量的卸妆膏，就可取得100%的卸妆效果，因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的饮用和沐浴，可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼，恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症，是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的，发生湿疹或手足裂纹时，若常用软水清洗，就可驱除湿疹，愈合裂纹，还您柔软、富有光泽的手、足。
软水还可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时，先用软水洗净患处后，并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等，轻擦患部，可快速愈合伤口，并且使烧伤引起的浮肿马上消失，这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。经常使用软水洗头可使发丝轻柔、飘逸，去屑止痒，不枯不涩，发型自然光泽。
家居使用软水的益处 ：
厨房：餐具、瓷器光洁如新，绝无水渍痕迹；减少使用洗涤用品53%，大大利于环保，厨房清洁时间减少50%。
卫生：马桶、水槽、浴缸不再发黄生垢，产生异味，淋浴喷头的小孔不再有白色水垢，水流畅通无阻。
洗衣：衣物柔软、洁净、色泽如新，衣物纤维增加33％洗涤次数，减少洗衣粉55％使用量，减少洗衣机等用水设备由于使用硬
水而导致的维修问题。
设备：壁挂炉或热水器的维修次数大大减少，热水器寿命延长一倍以上，热水器煤气及用电费用减少29％～32％，家庭内墙中安装的水管不结垢、不阻塞。
鉴别
鉴别硬水和软水的方法：
方法1：取一杯热水，把肥皂切碎投入其中，肥皂能完全溶解，冷却后成为一种半透明液体（肥皂较多则成冻），即为软水;若冷却后水面有一层未溶解的白沫则为硬水。白沫越多，水的硬度越大。
方法2：还可以用烧杯加热，在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙，镁物质的水，加热后，这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质，沉淀杂质多的是硬水，杂质越多，水的硬度越大。
软化水的方法
软化水的方法有：
①石灰 -苏打法 。先测定水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水中的钙、镁离子便沉淀析出。
Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2=2CaCO3↓＋2H2O
②磷酸盐软水法。对于锅炉用水，可以加入亚磷酸钠（NaPO3)作为软水剂，它与钙、镁离子形成络合物，在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出，从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水，但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应，使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用，故此法是既经济又先进的软水法。
CaSO4＋Na2CO3=CaCO3↓＋Na2SO4
特别注意：工业上处理的软化水人们不可饮用，因为成本问题，一般工业软化水处理是用钠离子置换出钙、镁离子，人们如果长期饮用含高钠盐的水，容易得心脑血管疾病。例如：高血压、脑血栓等。
F. 硬水软化的原理
硬水转化软水原理
1、硬水的软化原理：
软水机，在操作使用上，分电控全自动型和手动钟控型两大类，均是采用离子交换原理，将源水中的钙，镁离子置换出去，流出的水就是去掉了钙镁离子，硬度极低的软化水。当离子树脂吸收一定量的钙镁离子后就必须进行再生--用饱和的食盐水浸树脂层，把树脂上的钙镁离子再置换出来，恢复树脂的交换能力，并将废液污水排出。最先进的自动控制系统使软化，反洗，吸盐，慢洗，快洗，盐箱注水等全过程实现自动化。
2、软水机的运行方式及树脂再生：
电控全自动型及手动钟控型软水机的循环过程由下列步骤组成
a.运行：源水在一定压力，流量下，流经装有离子交换树脂的容器（软水器）树脂中所含的可交换Na+与水中的阳离子（Ga2+，Mg2+，Fe2+等）进行离子交换，使容器出水中所Ca2+，Mg2+离子含量极大地降低，达到用户的要求。
b.反洗：树脂吸附一定量的钙镁离子后失效，再进行再生之前先用水自下而上的进行反洗，反洗的目的有两个，一是通过反洗，使运行中压紧的树脂层松动，有利于树脂颗粒与反洗液充分接触，二是运行时在树脂表层积累的悬浮物及一些碎树脂颗粒也随着反洗水流排除，这样，交换器的水流阻力不会越来越大。为了反洗时完整颗粒的树脂不被冲走，在设计软水器时，在树脂层上留有一定的反洗空间，反洗强度越大反洗空间就越大。反洗的好坏直接影响再生效果。
c.吸盐再生：再生液（氯化钠溶液）在一定浓度流量下流经失效的树脂层，将树脂上的钙镁离子置换下来，将树脂还原再生，使其恢复原有的交换能力。
d.慢洗置换：在再生液进完后，交换器膨胀空间的树脂层中还有尚未参与再生交换的盐液及树脂,以小流量的清水和盐液同方向流动，使盐液和树脂充分接触，从而使树脂再生完全并充分利用盐液。
e.快洗（正洗）：目的是清除树脂层中残留的再生废液及置换下来的钙镁离子，通常以正常运行流速清洗至出水合格为止。
f.盐箱补水：向盐箱注入溶解再生所需盐耗量的水，饱和盐水的浓度为37%为了保证盐箱中的盐液浓度能达到饱和，首先应保证溶解时间不小于6小时，其次，必须保持盐箱中盐平面始终高于水平面。
G. 怎样进行硬水软化
怎样进行硬水软化？
软化水质可以用软化水设备，利用钠离子树脂置换水中的钙镁离子，以达到软化水质的目的。
H. 软化水处理器5600在吸盐时为什么出水管仍然在流出硬水
1、富莱克5600是美国民用控制阀。就是家庭中用的，用水要求不严格，在吸盐时，为了预防紧急用水，还是保留了硬水出口，就是不经过软化的原水出来。
2、解决办法：加个电磁阀、执行器。
I. 什么是硬水的软化
硬水是指生水里含有Ca
,Mg
的水(浓度在8~30度)一般大于30度的叫做很硬水,软化可以煮沸,化学药剂和离子交换法.
J. 软水和空气长期接触后会变成硬水吗
软水（ water）指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。软水不易与肥皂产生浮渣，而硬水相反。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但在工业上若采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。
硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。
当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。
硬水有许多缺点：1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水）2.工业上，钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题，工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”；用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值；用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值；用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。
那么硬水毫无是处了吗？不对，否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高。其实，长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定：饮用水的硬度不得超过25度 。
硬水经过处理后可以转化为软水。下面介绍硬水软化的三种主要方法：
1. 煮沸法（只适用于暂时硬水）
煮沸暂时硬水时的反应：
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁：
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
2. 石灰——纯碱法 (工业用)
在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)
3. 离子交换法
这种方法中用到的离子交换剂，有无机和有机两种。无机离子交换剂，如沸石等；有机离子交换剂包括：碳质离子交换剂——磺化酶，阴阳离子交换树脂等。而且一般的离子交换剂在失效后还可以再生。
水的硬度（也叫矿化度）是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。1升水中含有10mmgCaO（或者相当于10mmgCaO）称为1度。软水就是硬度小于8的水，如雨水，雪水，纯净水等；硬度大于8的水为硬水，如矿泉水，自来水，以及自然界中的地表水和地下水等。