⑴ 软化水硬度测定方法
软水硬度的测量有两种方法,一种是EDTA滴定法,一种是用软水硬度测量盒直接测定。
通常水质硬度分析是采用国标的EDTA滴定法,单位表示的方法多种,在国内一般以mg/L和mmol/L居多。
软水硬度测试盒主要是将标准方法中复杂的EDTA滴定过程和使用的试剂整合成试剂盒形式,方便非专业用户与现场用户快速检测经软化处理后的水水质硬度,使用方法极为简单,不需要专业技术人员,其检测精度视不同的产品可以达到1PPM或更高。
(1)软化水加热法原理扩展阅读:
在日常生活中,我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成,这是因为在我们取用的水中含有不少无机盐类物质,如钙、镁盐等。
这些盐在常温下的水中肉眼无法发现,一旦它们加温煮沸,便有不少钙、镁盐以碳酸盐形式沉淀出来,它们紧贴壶壁就形成水垢。
我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。雨、雪水都是软水,泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是硬水。
⑵ 如何软化水质
煮沸即可软化水质,软水机也可软化水质。
想要降低水的硬度,最简单的方法就是煮沸。在加热的过程中,硬水中的钙、镁等离子会沉淀,形成水垢。水中的钙、镁离子含量低了,水的硬度也就降低了。
软水机通过树脂类物质置换出水中的钙、镁离子等,软化水质,降低水的硬度,减少水中矿物质对衣物和皮肤的磨损,可以呵护肌肤,保护衣料。还能避免水中矿物质在洁具、餐具等形成黄斑,避免水管、热水器花洒产生水垢等。软水机产生的水主要用于生活用水,不能用来直接饮用。
(2)软化水加热法原理扩展阅读
世界卫生组织(WHO)定义,水的软硬程度取决于1L水中钙离子和镁离子含量的多少,硬度小于120mg/L为软水,超过120mg/L为硬水。硬水会给我们的日常生活和身体健康带来很大影响。
如果使用硬水洗衣服,需要在水中添加大量柔顺剂;如果使用硬水清洁,洁具上易生水垢;如果使用硬水沐浴,肌肤易干涩紧绷,头发易枯黄无光泽;如果在电热水器、加湿器中使用硬水,电器中易结水垢,从而增加能耗、缩短使用寿命。
不适应硬水的人偶尔饮用硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的“水土不服”;用硬水泡茶会改变茶的色、香、味,大大削弱其饮用质量;此外,据《南方日报》报道,深井水、山泉水等“硬水”中含矿物质较多,饮用过多这类水可能造成肾结石。
不过,这并不是说硬水对人体只有坏处,据《新民晚报》介绍,水溶性的钙、镁离子比钙片等更易被人体所吸收。此外,也有国外对照实验表明,喝硬度适中的硬水的人群比常喝软水的人心血管疾病发病率低25%-30%。
参考资料来源:人民网-你听说过硬水吗?原来水也不单纯
参考资料来源:人民网-健康饮水有要求!家用净水器该怎么选?
⑶ 软化水一般都怎么处理
工业软化水大致有两类,一类是吸附,即利用阴树脂或阳树脂进行吸附,去除水中的硬度——钙镁离子;另一类就是RO反渗透过滤法,也可称为膜法或分子筛法。
⑷ 有什么常用的软化水处理方法
本发明公开了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并分别置有阳极板和阴极板;根据I≥1.01Qη(M+2M2)得到电流,待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,产生的OH‑,使Ca2+生成CaCO3晶体,Mg2+生成Mg(OH)2晶体,且随着pH值的增大,碳酸钙晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而讯速形成晶核;过饱和的晶体悬浮液随水流流出电解室的过程中,以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,再进行沉降或过滤,即完成软化。本发明计算出适宜电流值,将水中钙镁离子一次性除去,且在处理过程中阴极板上几乎不会附着水垢,电能利用效率高达90%,极大提高了设备的处理能力和便于实现数字化和自动化控制。
权利要求书
1.一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流,所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到,其中,I为电极板的电流,单位:A;η为目标软化率,单位:1;Q为阴极室的水流量,单位:L/s;当M0>M1时,M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度,单位:mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度,单位:mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度,单位:mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,电解产生的OH-,与HCO3-反应生成CO32-,然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体,且随电解的继续,阴极液pH值增大,CaCO3晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,生成肉眼可见的固体颗粒物,悬浮于水中,再进行沉降或过滤,即完成软化。
2.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到,其中,Q1为向阴极室通入空气的流量,单位:L/s。
4.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到,其中,Q0为向阴极室通入CO2的流量,单位:L/s。
5.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为定型导电材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板。
7.一种利用权利要求1~6所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
8.根据权利要求7所述的软化硬水的装置,其特征在于,至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口,在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口,在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
9.根据权利要求8所述的软化硬水的装置,其特征在于,在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器。
10.一种软化硬水的系统,其特征在于,将若干个权利要求8所述的电解槽并联、串联或串并复合连接,且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器。
说明书
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置
技术领域
本发明属于电化学软化水技术领域,特别涉及一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置。
背景技术
利用电化学技术进行水体脱盐除垢处理,早在2006年就有文献(Desalination,2006,201:150)报道,随后也有不少国内文献及专利(西安交通大学学报,2009,43(5):104;专利公开CN105523611A、CN204198498U)报道过,并在工程实践中得到一定程度的应用。相比于传统的消石灰软化法,电化学脱盐软化水技术占地空间小、处理速度快、不需要使用絮凝剂无二次污染、废弃固体物少,操作简单方便,可实现数字化控制,具有很高的经济效益和环境效益。用于冷却循环水的除垢防垢领域,与以往传统的化学加药方法以及电磁技术、超声波技术相比,电化学技术的优点在于能够将水中的成垢的钙镁离子以水垢沉积的方式从水中取出,并能提高浓缩倍数,达到节水减排的目的。
现有的电化学设备主要用于冷却循环水的除垢防垢领域,为提高除垢效率,中国专利公开CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等专利对电化学除垢设备进行了相应的优化设计,其创新点在于充分优化电化学设备内部结构,扩大阴极面积,简化操作,提高设备的处理效率与处理能力。
为了摆脱极板面积大小的限制因素,以色列文献(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一种新的处理方法,利用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室与阴极室,将待处理的水流经阴极室后,引入外部结晶器内进行诱发结晶以提高极板处理能力,电能利用率达到50%。中国专利CN204198498U利用刮刀刮掉阴极板垢以提供微小晶核增加结晶比表面积,虽在一定程度上提高了电能的利用率,但其电能利用率依旧偏低,一是增加了阴极动力旋转部分的电耗,二是由于其辅助电极接正电且在阴极室内,其表面必定会析氧(氯)而产生H+,可消耗阴极产生的部分OH-而导致电能利用率降低,另外其在后续工艺中提及需添加絮凝剂造成二次污染及处理成本的增加,另外其设备内腔底部没有隔膜将阴阳两室分开,而其实施例中阳极室酸性水一直往复循环部分H+必会进入阴极室,也会降低电能的利用率。生活中大部分水体都是硬水即碱度小于硬度(等同于重碳酸根的含量低于钙镁量),故在不补加二氧化碳的情况下不能完全消除硬度。专利CN106277369A虽也提及阴阳极间加隔膜,但同样要求阴极室出水口需连接一外部结晶器诱发结晶,结晶器体积庞大且时效性低,因无二氧化碳的补给同样存在硬度水条件下不能完全消除硬度达到彻底软化水的目的。
发明内容
本发明的第一目的是提供了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,向电解槽中通入电流,使得阴极室内形成强碱性区域,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,碳酸钙晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶,避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染,减少了工序步骤,而且时间上也快很多,投资少、设备占用空间也少,处理能力大。
本发明的第二目的是提供了一种利用上述高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置及其系统,向电解槽中通入电流,使得阴极室内形成强碱性区域,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶,避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染,减少了工序步骤,而且时间上也快很多,投资少、设备占用空间也少,处理能力大。
本发明的技术方案如下:
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,包括以下步骤:
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流,所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到,其中,I为电极板的电流,单位:A;η为目标软化率,单位:1;Q为阴极室的水流量,单位:L/s;当M0>M1时,M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度,单位:mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度,单位:mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度,单位:mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,电解产生的OH-,与HCO3-反应生成CO32-,然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体,且随电解的进行阴极室pH值的增大,CaCO3晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,生成为肉眼可见的固体颗粒物,悬浮于水中,再进行沉降或过滤,即完成软化。
优选为,还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
优选为,常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到,其中,Q1为向阴极室通入空气的流量,单位:L/s。
优选为,常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到,其中,Q0为向阴极室通入CO2的流量,单位:L/s。
优选为,所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为不锈钢、铸铁、石墨、铝或铜等定型导电材料中的一种。
优选为,所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板,如聚四氟乙烯塑料薄板。
本发明还公开了一种利用上述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
优选为,至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口,在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口,在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
优选为,在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器,用来收集绿色能源—氢气。
本发明还公开了一种软化硬水的系统,将若干个上述的电解槽并联、串联或串并复合连接,且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器,用来收集绿色能源—氢气。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
一、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,通过I≥1.01Qη(M+2M2)计算出一适宜电流,使得阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,流出阴极室的过饱和悬浮液以此晶核为生长点高效自发结晶,实现将水中大部分或全部钙镁离子一次性除去,且在阴极板上不会附着水垢,无需诱发结晶和外加絮凝剂,避免了二次污染,减少了工序步骤,具有软化效率稿,投资少、设备占用空间少,处理能力大等优点;
二、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,还根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算通入空气的流量和根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算通入二氧化碳的流量,以提供足够量的HCO3-,达到所需软化率;
三、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,根据通入电流的计算公式和通入空气或二氧化碳的计算公式,计算出电流值及通入空气或二氧化碳的速率,便于实现数控化和自动化,使用清洁电能作为唯一的“处理剂”,无色环保无污染。
⑸ 水的软化处理方法有哪些
软化处理的基本方法有三种。
(1) 化学软化法 就是在水中加入一些药剂,从而把水中的钙、镁离子转变为难溶的化合物,并使其沉淀析出。如石灰软化法等。
(2) 离子交换软化法 利用离子交换剂活件基团中的H+、Na+等阳离子与水中的硬度成分Ca2+、Mg2+以达到软化的目的。
(3) 热力软化法就是将水加热到100℃或100℃以上,在煮沸过程中,使水中的钙、镁的碳酸氢盐转变为CaCO3和Mg(OH)2沉淀去除。热力软化法只能基本上除去碳酸酸盐硬度,而不能去除非碳酸型硬度。
此外,还有电渗析软化法等,但通常使用的主要方法是离子交换软化法和化学软化法。
⑹ 供暖锅炉软化水化验方法
一、正常操作1、采集水样用的容器应是玻璃、陶瓷器皿。容器采水样时,应先用水样冲洗3次后再采集水样。2、采集锅炉给水的水样时,应在水泵的出口处或水的流动部位取样。3、采集炉水水样时,必须通过取样器采集,并应调节冷却水流量使水样温度控制在30~40℃范围内,流速稳定并控制在500~700mL/min范围内。4、采集水样的数量应能满足化验和复核的需要。5、测定水样中的溶解氧等不稳定的成分时,应按规定的方法在现场进行。6、使用单一稳定的水源时,每月至少化验一次水源水样。两种或两种以上小源交替使用时,每次更换水源时都必须化验水源水样。化验的项目应符合规定要求,不得任意减少。7、交换器的出水一般每2h化验一次硬度,8h化验一次氯根、PH值、碱度。除氧器的出水每8h测一次溶解氧,当除氧器的负荷波动较大时要相应增加化验次数。8、炉水每2h化验一次碱度和PH值。9、根据炉水化验结果监督指导司炉工排污。二、特殊操作1、钠离子交换器的操作:(1)操作步骤操作钠离子交换器时,第一个周期可按大反洗→再生→小反洗→放水→正洗→软化六步程序操作。或按再生→小反洗→放水→正洗→软化五步程序操作。(2)交换器的操作1)大反洗。大反洗的主要作用是疏松离子交换剂,为均匀地再生创造条件,大反洗的压力为0.5Mpa,时间10~15min。2)再生。再生的主要作用是恢复失效离子交换剂的交换能力。再生时,应严格按设备主要性能及规格尺寸表中的数据,即再生食盐的耗量、体积、时间和浓度进行操作,其中,再生时间可以大于或等于上述时间而不得小于上述数据。如果再生时间比给定时间小得多,就会发生乱层,造成交换器出力不足或出力质量恶劣。3)小反洗。小反洗的主要作用是促进再生和洗去离子交换层中的再生杂物。小反洗时,其流速与再生时的速度相同,压力为0.2~ 0.3Mpa。当小反洗出水的波美比重达到零时,延长小反洗时间10~20min,即可转入正洗程序的操作。如果反洗得好,将会大大地缩短正洗时间。4)放水。放水是在对多台软化设备调试经验总结的基础上新增加的下一步操作程序,其主要作用是将大反洗、再生、小反洗三步程序中托起的交换剂层由成床(即托起)状态落回大反洗前的状态,即落床。目的是为了制造离子交换剂上部的“水垫层”,从而避免、缓解正洗水直接穿透离子交换剂层,否则,因无水垫层正洗水会直接穿透交换剂层。洗不净的那部分离子交换剂不仅不参加交换,还减少出力,以及影响出水质量。5)正洗。正洗的主要作用是洗净小反洗时留下的再生产物,为投入软化运行创造良好的条件。正洗的压力为0.5~1Mpa。正洗水自上而下通过离子交换剂层,从软化器的底部流出排入地沟。6)、软化。软化的主要作用是将水中的钙、镁离子全部或大部分与钠离子进行交换反应,软化运行的压力大于0.5MPa。软化程序运行的好坏标志有三个:出水量、 连续运行时间、出水质量(或残留硬度)。只要前五步按规定进行操作,其软化水质量就可达到理想的目的。2、氯化物的测定(硝酸银容量法)。(1)概要:在PH=7的中性溶液中,氯化物与硝酸银作用生成白色的氯化银沉淀,过量的硝酸银与氯酸钾作用生成红色氯酸银沉淀,终点呈橙色。(2)试剂:1)硝酸银标准溶液1mL;2)10%氯酸钾指示剂;3)1%酚酞(乙醇溶液);4)0.1NNaOH;5)0.1NH2SO4。(3)测定方法:1)量取100mL水样,注入锥形瓶中,加2~3滴酚酞指示剂,若显红色,即用硫酸标准溶液中和至无色;若不显红色,则用0.1NNaOH溶液滴至微红色,再用硫酸标准溶液中和至无色。2)加入10%的铬酸钾指示剂10滴,摇匀,用硝酸银标准溶液滴定,至溶液显示橙色,硝酸银消耗体积为amL,同时取蒸馏水,按上述方法做空白试验,记录消耗硝酸银的体积为bmL。氯化物含量按下式进行计算:C1= ×1000式中:a — 滴定水样时硝酸银的消耗量,mL;b — 滴入硝酸银的体积,mL;1.0 — 硝酸银的浓度,T=1;V — 水样的体积,mL;注意事项:当水样中氯含量大于100mL/L时,应减少水样体积。软化水、自来水一般取100mL;炉水取50mL,甚至更少一些;回水正常情况下取100mL,污染以后取mL,甚至更少一些。3、碱度的测定(容量法)。(1)概要:水中的碱度是指水溶液中能接受氯离子物质的含量。(2)试剂:1)1%酚酞(乙醇溶液);2)0.1%甲基橙;5)0.1NH2SO4标准溶液。(3)测定方法:准确量取100mL水样,注入250mL锥形瓶中,加入2~3滴酚酞指示剂,此时若溶液显红色,用0.1N硫酸标准溶液滴定至无色,记录硫酸消耗体积amL;再在上述溶液中加入2~3甲基橙指示剂,溶液显黄色,继续用硫酸标准溶液滴定,终点呈橙色,记录第二次硫酸消耗体积bmL。碱度的计算公式:(JD)酚= (JD)甲= (JD)全= 式中:(JD)酚—以酚酞作指示剂测定的碱度,mmol/L;(JD)甲—以甲基橙作指示剂测定的碱度,mmol/L;(JD)全—全碱度, mmol/L;a—以酚酞作指示剂时硫酸的消耗量,mL;b—以甲基橙作指示剂时硫酸的消耗量,mL;V—取水样的体积,mL。(4)注意事项:1)水溶液中的碱度在空气中不稳定,应首先进行分析。2)甲基橙碱度终点不易看清,应做对照色。3)水样有颜色时,要进行脱色,加入适量H2O2在电炉上煮沸或少取水样稀释进行分析。4、硬度的测定(络合法)。(1)概要:PH在10±0.1缓冲溶液中,用铬黑T作指示剂,以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)标准溶液进行滴定,终点呈纯蓝色。根据EDTA消耗体积计算出水中硬度的含量。(2)试剂:1)0.005MEDTA;2)氨-氯化铵缓冲溶液;3)铬黑T指示剂0.5%(乙醇溶液)。(3)测定方法:准确量取100mL水样,注入250mL锥形瓶中,加入5~3mL氨缓冲液,加2~3滴铬黑T指示剂,摇匀,溶液呈酒红色,用0.005MEDTA标准溶液滴定,终点呈蓝色,记下EDTA消耗体积为amL。硬度按下式进行计算:YD= 式中:YD— 硬度,mmol/L;M— EDTA的摩尔浓度;V— 水样体积,mL;2— EDTA的一个摩尔数是两个克当量数。(4)注意事项:1)测定一般生水、自来水硬度时,用铬黑T作指示剂,用0.005MEDTA溶液滴定;测定软水、给水硬度时,用铬蓝K作指示剂,用0.005MEDTA标准溶液滴定。用铬蓝K作指示剂不仅终点灵敏度高,同时也不会因为过滴而带来误差。2)指示剂量不宜过多,因为指示剂本身是蓝色,加入量过多会掩蔽终点,给分析带来误差。3)若水样呈酸性,应先用NaOH中和以后再进行测定;若水样呈酸性,应事先用H2SO4中和后再进行滴定。4)对于碳酸硬度较高的水样,一般应少取水样稀释后进行测定。如果有条件,取样以后应先加入EDTA标准溶液的80%,再加缓冲溶液、指示剂。用EDTA标准溶液进行滴定,计算时EDTA的体积应包括事先加入的试剂的体积。5)滴定过程中如果发现滴不到终点,或者指示剂加入以后溶液呈灰紫色,可能是Fe3+离子干扰。遇到这种问题,可另外取样,首先加入2~3滴三乙醇胺,摇匀,再加入缓冲溶液,指示剂用EDTA滴定。如果用三乙醇胺掩蔽不了,终点仍然不明显,可能是Cu2+离子干扰,可另外取样,加三乙醇胺和硫尿联合掩蔽,再进行滴定。6)测定硬度时,PH=10±0.1,如果大于10,溶液中部分金属水解会产生沉淀,测定结果偏低;如果小于10,在滴定过程中的电离度受到影响,结果终点拖长,严重时滴定过程中溶液一直呈红色,滴不到终点。
⑺ 锅炉系统常用的软化水处理有哪些方法
如果要保证锅炉用水质量,最好选择逆流再生工艺的软化水处理设备,目前都是以多路阀控制系统为主,优点是再生工艺先进,设备运行工况稳定,是锅炉配套较强的水处理设备...。一杰水质
⑻ 软化水装置操作方法
软水器的工作过程软化水设备工作流程示意图,一般由下列几个步骤循环组成:反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来。自动软化器运行程序:
A.运行(工作)
原水在一定的压力(0.2-0.6Mpa)、流量下,通过控制器阀腔,进入装有离子交换树脂的容器(树脂罐),树脂中所含的Na+与水中的阳离子(Ca2+,Mg2+,Fe2+……等)进行交换,使容器出水的Ca2+,Mg2+离子含量达到既定的要求,实现了硬水的软化。
B. 反洗
树脂失效后,在进行再生之前,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,有利于树脂颗粒与再生液充分接触;一是使树脂表面积累的悬浮物及碎树脂随反洗水排出,从而使交换器的水流阻力不会越来越大。
C. 再生吸盐
再生用盐液在一定浓度、流量下,流经失效的树脂层,使其恢复原有的交换能力。
D. 置换(慢速清洗)
在再生液进完后,交换器内尚有未参与再生交换的盐液,采用小于或等于再生液流速的清水进行清洗(慢速清洗),以充分利用盐液的再生作用并减轻正洗的负荷。
E. 正洗(快速清洗)
目的是清除树脂层中残留的再生废液,通常以正常流速清洗至出水合格为止。
F. 再生剂箱注水
向再生剂箱中注入溶液再生一次所需盐量的水。
⑼ 锅炉软化水的检测方法是什么EDTA如何标定
实验九 EDTA标准溶液的配制和标定
一.实验目的:
1.学习EDTA标准溶液的配制和标定方法。
2.掌握络合滴定的原理,了解络合滴定的特点。
3.熟悉钙指示剂的使用。
二.实验原理:
1.乙二胺四乙酸(简称EDTA,用H4Y表示),难溶于水,常温下溶解度为0.2g/L,(约0.0007mol/L),在分析中通常使用其二钠盐配制标液。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120g/L,可配成0.3mol/L以上的溶液,其水溶液的PH=4.8,常采用间接法配制标准溶液。
2.标定EDTA常用的基准物有Zn,ZnO,CaCO3,Bi,CuMgSO4·7H2O,Hg,Pb等,通常选用其中与被测物组份相同的物质作基准物,这样,滴定条件一致,可减小误差。因下次实验要测水的硬度,故选用碳酸钙作基准物。
3.EDTA是个络合性能很强的络合剂,几乎跟所有的阳离子进行1:1络合,其应用相当广泛。
4.变色原理:钙指示剂用H3Ind表示在水中
H3Ind=2H++HInd2-
在PH≥12,HInd2-离子与Ca2+形成比较稳定的络离子,其反应式:
HInd2-+ Ca2+=CaInd-+H+
纯兰色 酒红色
所以在钙标液中加入钙指示剂时,溶液呈酒红色。当用EDTA溶液滴定时,由于EDTA能与Ca2+形成比CaInd-络离子更稳定的络离子,因此在滴定终点附近,CaInd-络离子不断转化为较稳定的CaY2-络离子,而钙指示剂游离出来。反应:CaInd-+H2Y2-+OH-=CaY2-+ HInd2-+H2O
酒红色 无色 纯兰色
5.用此法测定钙时,若有Mg2+共存(PH≥12时,Mg2+→Mg(OH)2↓),则Mg2+不仅不干扰测定,而且使终点变化比Ca2+单独存在时更敏锐。当Ca2+、Mg2+共存时,终点由酒红色到纯兰色,当Ca2+单独存在时,则由酒红色→紫红色,所以标定时常常加入少量Mg2+。
6.干扰:Fe3+,Al3+,Cu2+,Ca2+,Mg2+。
三.实验内容:
1.配制400ml0.01mol/LEDTA标液及直接法钙配制100ml标准钙溶液。注意应将EDTA加入温水中。
2.标定0.01mol/LEDTA溶液。注意控制PH值、滴定速度及终点颜色变化情况。
四.数据记录及处理:计算EDTA溶液的浓度。要求相对平均偏差≤0.2%
五.讲课重点:络合原理、钙标准溶液的配制、络合指示剂的使用特点及终点颜色变化。
六.讲课难点:钙标准溶液的配制、络合指示剂的使用及终点颜色变化。
七.思考题:P102
二、实验原理
1.EDTA常因吸附水分和其中含有少量杂质而不能直接配制标准溶液,只能间接法配制。
2.标定:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2
Ca2+ + Y4- === CaY2-
pH>12,HInd2- + Ca2+ === CaInd- + H+
蓝色 酒红色
CaInd- + Y4- === CaY2- + I nd3-
酒红色 蓝色
铬黑T为指示剂,酒红色→纯蓝色
三、实验步骤
l. 0.01mol·L-1EDTA溶液的配制
用烧杯在粗天平上称取约2.0g固体乙二胺四乙酸二钠盐,溶于500m水中(可温热溶解),充分摇匀。
2. 0.01mol·L-1EDTA标准溶液浓度的标定
以差减法准确称取0.25-0.30gCaCO3 固体于小烧杯中,加少量水润湿,盖上表面皿,从烧杯嘴处往烧杯中滴加5ml(1+1)HCl溶液,加热使CaCO3 全部溶解,并用水冲洗表面皿。冷却后定量转移至250ml容量瓶中,稀释,摇匀。
移取上述溶液25.00ml,加1d甲基红,用氨水中和CaCO3 溶液中的HCl,溶液由黄色变为红色即可,加20ml水,加5.00ml Mg-EDTA,加10ml氨-氯化铵缓冲溶液,加3d铬黑T指示剂,立即用EDTA滴定。酒红色至紫蓝色即为终点,记VEDTA,平行3份
⑽ 如何软化水
一、离子交换法
家用软化水设备是应用离子交换技术,通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换,从而吸附水中多余的钙、镁离子,达到去除水垢(碳酸钙或碳酸镁)的目的。
二、物理打包法
利用纳米晶高能聚合球体,把水中钙、镁离子、碳酸氢根等打包产生不溶于水的纳米级晶体,从而抑制水垢的生产,纳米晶软水机不用电、不费水、不用盐、不用任何化学添加剂,在高效抑垢的同时保留对人体有益的矿物质和微量元素,是一种绿色环保的软水机,解决了现软化技术多方面的缺陷。
(10)软化水加热法原理扩展阅读:
软水有如下的作用:
一、防止水管道、热水器、咖啡机,加湿器、蒸汽电熨斗、浴缸、淋浴喷头、抽水马桶等家庭器具积留水垢、经常堵塞、热效率低等现象。
二、煮咖啡、冲茶叶,口感独特,味道纯正。养花,延长开花期,绿叶无斑点,花朵艳丽。养鱼,预防各类鱼类疾病。软水煮饭饱满、蓬松、口感好;卫生器具,晶莹剔透,无污渍斑点。
三、延长豆腐保质期,豆浆更香浓,豆芽不需生长素,长势粗壮。洗菜,清除农药成分,延长蔬菜保鲜期。煮饭,缩短时间,米粒松软光润、面食不易膨胀。烹调,保持蔬菜的天然口感和营养成分。
四、洗衣,预防静电、脱色、变型,清洗餐具,洁净无水渍,提高器皿光泽度。清洗厨房浴室,强劲去污、除异味。具有较强的去污力。软水洗涤衣物纤维,不会发硬,发脆,节约洗涤用品。
五、软水从根本上消除了水碱,使设备安全运行,节省经费支出,减少水设备及水管道维修费60%以上,减少热水燃料费30%以上,减少洗涤剂购置费50%以上。