软化系统常见问题

       1、工业锅炉用水的主要评价指标       

       A、  悬浮物

       悬浮物是表征水中颗粒较大一类杂质的指标。通常采用某些过滤材料分离水中不溶性物质（其中包括不溶于水的泥土、有机物、微生物等）的方法来测定悬浮物，单位为mg/L。

       在水质分析中，常用较易测定的“浊度”作为衡量悬浮物的指标。浊度测定方法是以难溶性的不同质量级配的硅化物（如白陶土、高岭土等）分散在无浊水中，所产生的光学阻碍现象为标准，单位为度或mg/LSiO2。

       B、   含盐量

       含盐量是表示水中溶解盐类的总和。含盐量有两种表示方法：一是物质的量表示法，即将水中各种阳离子（或阴离子）均按带一个电荷的离子为基本单元，计算其含量（mmol/L），然后将他们全部相加；二是重量表示法，即将水中的各种阴离子、阳离子的含量换算成mg/L，然后全部相加。

       C、  溶解固形物

       溶解固形物是水经过过滤之后，那些仍溶于水中的各种无机盐、有机物等，在水浴上蒸干，并在105～110℃下干燥至恒重所得的蒸发残渣称为溶解固形物，单位：mg/L。在不严格的情况下，当水比较洁净时，水中的有机物含量比较少，有时也用溶解固形物来近似地表示水中的盐含量。

       D、   电导率

衡量水中含盐量最简单和迅速的方法是测定水的电导率。表示水中导电能力大小的指标，称作电导率。电导率是电阻的倒数，可用电导仪测定。水越纯净，含盐量越小，电导率越小。水电导率的大小除了与水中离子的含量有关外，还和离子的种类有关，单凭电导率不能计算水中含盐量电导率的单位为S/㎝。

       E、   硬度

       硬度是指水中某些易于形成沉淀的金属离子，它们都是二价或二价以上的离子（如Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+等）。在天然水中，形成硬度的物质主要是钙、镁离子，所以通常认为硬度就是指这两种离子的量。钙盐部分包括：重碳酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙；镁盐部分包括：重碳酸镁、碳酸镁、硫酸镁、氯化镁。钙盐部分称为钙硬度，镁盐部分称为镁硬度，总硬度等于二者之和。

       a)   硬度的分类

       硬度可按水中存在阴离子种类分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。

       1、碳酸盐硬度是指水中钙、镁的重碳酸盐与碳酸盐的含量。天然水中碳酸根非常少，所以碳酸盐硬度看作是钙、镁的重碳酸盐硬度，此类盐的硬度在水沸腾时就从溶液中析出而产生沉淀，所以也叫暂时硬度。

       2、非碳酸盐硬度是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物等的含量。由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀，也称永久硬度。

       当水中HCO3-含量小于水中钙镁总量时，水的硬度有碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度；当水中HCO3-含量大于水中钙镁总量时，水的硬度有碳酸盐硬度和过剩碱度（有时也称负硬度），对这种水质称为负硬水。

       b)   硬度的表示方法

       硬度的表示方法一般用物质的量浓度或者用钙、镁离子换算成CaCO3的含量来表示。

       1、用物质的量浓度表示（mmol/L）

       这是一种最常见的表示物质浓度的方法，而且是法定计量单位。硬度、碱度和含盐量等水质指标，均以此表示水中物质浓度的大小，而且是以一价离子作为基本单元。对于二价离子（或分子）则以1/2作为基本单元。这样，用物质的量浓度（mmol/L）表示水中硬度物质浓度的时候，在数值上就与过去习惯用的毫克当量/升（meq/L）表示法完全相同。

水的硬度定义为：                           

       式中：YD(1/2Ca2+、1/2Mg2+)--水的硬度，（mmol/L）；

       n(1/2Ca2+）、n(1/2Mg2+)--表示以（1/2Ca2+）、（1/2Mg2+）

       为基本单元物质的量，mmol/L；

       V --水样的体积，L。

       2、用钙、镁离子换算成CaCO3的含量来表示

       有许多水质分析资料用钙、镁离子换算成CaCO3的含量来表示水的硬度。因为1/2CaCO3的摩尔质量为50g，所以1mmol/L相当于50mg/L（CaCO3）或50ppmCaCO3，也可换算成美制单位，则1gra/gal相当于17.1 mg/L（CaCO3），即1mmol/L硬度相当于0.342gra/gal（CaCO3）。

       3、用‘度’表示

       硬度的单位也有用‘度’表示的，如‘德国度’、‘英国度’等，他们都有不同的定义。我国在水质分析中经常采用德国度。用的符号。G表示。它的定义是：当水样中的硬度离子浓度相当于10mg/LCaO时称为1度。1mmol/L=2.8德国度。

       F、  碱度

       碱度是表示水中能接受氢离子的一类物质的量。如溶液中的OH-、HCO3-、CO32+及其他弱酸盐类。在天然水中主要的是碳酸氢盐，有时还有少量的腐植酸质弱酸盐类。锅水中的碱度主要以OH-、CO32-的形式存在。水中的碱度可能有五种不同的形式：只有OH-碱度；只有CO32+碱度；只有HCO3-碱度；同时有OH-+CO32-碱度；同时有HCO3-+CO32-碱度。

       硬度与碱度的关系

       硬度是表示水中Ca2+、Mg2+等金属离子的含量；碱度是表示水中OH-、HCO3-、CO32+等阴离子的含量。水溶液中硬度与碱度的成分都是以离子状态单独存在的，但出于判断水质及选择水处理工艺的需要，有时将它们组成假想的化合物。

       假想化合物的组成次序原则是根据水体在蒸发浓缩时，阴、阳离子形成化合物的溶解度由小到大的次序先后组合的。阳离子按Ca2+、Mg2+、Na+、K+的次序排列；阴离子按HCO3-、SO42-、Cl-的次序排列。即首先组成假想化合物是Ca2+、Mg2+与HCO3-组成Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2，原因是当水体受热时，它们容易转化成难溶的沉淀物CaCO3和Mg(OH)2，然后剩余的依次组合。如下表所示。

       水中硬度与碱度的关系有以下几种情况：

       1、碱度＞硬度

       当水中Ca2+、Mg2+与HCO3-结合生成Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2后，同时还存在Na+、K+的碳酸氢盐，但没有非碳酸氢盐存在。此时，碱度减去硬度所得的差等于Na+、K+的碳酸氢盐。这部分多出的Na+、K+的碳酸氢盐碱度即所谓过剩碱度亦称为负硬度。

       2、碱度=硬度

       当水中Ca2+、Mg2+完全与HCO3-结合生成Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2，无Na+、K+的碳酸氢盐，也没有非碳酸氢盐存在时，水中碱度与硬度相等。

       3、碱度＜硬度

       此时有两种情况：一种是1/2Ca2+＞HCO3-的钙硬水，此时水中有非碳酸盐硬度CaSO4、MgSO4存在，但没有镁的碳酸盐硬度Mg(HCO3)2。

       另一种是1/2Ca2+＜HCO3-的镁硬水，水中有镁的碳酸盐硬度Mg(HCO3)2存在，但没有钙的非碳酸盐硬度存在，而有镁的非碳酸盐硬度MgSO4存在。

       但上述两种情况，无论是哪种，水中都有非碳酸盐硬度存在，而没有Na+、K+的碳酸氢盐存在。

       G、   酸度

       酸度是表示水中能与强碱发生中和作用的物质的量。可能形成酸度的物质有：强酸、强酸弱碱盐和弱酸。水中这些物质对强碱的全部中和能力称为总酸度。水中酸度的测定是用强碱标准液来滴定的。

       H、  8.量  75/F78  有机物

       天然水中的有机物一般是指腐植物质、水生物生命活动产物以及水生活污水和工业废水的污染物等。有机物当进行生物氧化分解时，需要消耗水中的溶解氧，而在缺氧的条件下就会发生腐败发酵，恶化水质。水中的有机物成分极其复杂，定性与定量都很困难。一般都是测定一些代替参数，代替有机物含量。代替参数如下：

       a)   化学需氧量（COD）

       化学需氧量是指在一定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，在水样有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等所消耗的该氧化剂的量，计算时折合为氧气的质量浓度，简写代号为COD，单位用mg/LO2来表示。

       b)   生化需氧量（BOD）

       生化需氧量是指在有氧的条件下，水中有机物与无机物进行生物氧化时所消耗溶解氧的质量浓度。单位也用mg/LO2来表示。

       生物氧化的整个过程一般可分为两个阶段，第一阶段主要是有机物被转化为无机二氧化碳、水和氨的过程；第二阶段主要是氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。对于工业用水，因为氨已经是无机物，它的进一步氧化，对环境卫生的影响较小，所以生化需氧量通常指第一阶段有机物氧化所需的氧量。通常以5天作为测定生化需氧量的标准时间，称5天生化需氧量，用符号BOD5表示。

       c)   总有机碳（TOC）

       总有机碳是指水中有机物的总含碳量，即将水样中的有机碳在900℃高温和加催化剂的条件下汽化、燃烧，这时水样中的有机碳和无机碳全部氧化成CO2，然后利用红外线气体分析法分别测定总的CO2和无机碳产生的CO2量，两者之差即为总的有机碳量。