染整用水基础知识

水的硬度hardness of water

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反映水中可溶性钙、镁盐含量的一个指标。有碳酸盐硬度（暂时硬度）和非碳酸盐硬度（永久硬度）之分。可用煮沸法去除的硬度称为暂时硬度，不可用煮沸法去除的硬度称为永久硬度。二者之和称为总硬度。过去国外常用度表示水质硬度，但各国对度的认定不同：美俄的度指水中钙盐含量的百万分之一（1ppm），法德指十万分之一，英国则指七万分之一。而且依据的钙盐物质各国也不同，美英法以碳酸钙计，俄国以钙离子计，德国以氧化钙计，因此在表征水质硬度时，必须指明是何国的度、以何种物质计。我国也曾以ppm或者度表征水质硬度，由于它们均非我国法定单位，现在一般用碳酸钙在水中的质量浓度（mg/L）表示。通常认为以CaCO3计的钙盐含量在0～57mg/L为软水；58～100mg/L为略硬水；100～286mg/L为硬水；含量大于287mg/L为极硬水。染整加工一般采用软水或略硬水，因为硬水会使肥皂及一些染化药品（药剂）、染料发生沉淀，不仅使药剂失效，还会使织物产生疵病，如斑渍、手感硬脆、染色织物色泽暗淡等。

离子交换ion exchange
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离子交换剂和溶液间交换离子的过程。当溶液通过装有离子交换剂的容器时，溶液中的某种离子被离子交换剂吸附而从溶液中分出，被交换的离子则从离子交换剂中分出，进入溶液。如使硬水通过合成有机树脂层发生离子交换以降低硬度。

! B- B4 L- g4 d  ?- S软化剂 Awater softening agent A

学名z，z′，z〞－氮基三乙酸钠，通常为白色粉末，易溶于水，耐高温，耐碱。可与Ca2＋、Mg2＋等结合生成可溶性的络合物，因此可用作水的软化剂。

软化剂 Bwater softening agent B

分子式为（NaOOCCH2）2NCH2CH2N(CH2COONa)2，学名为乙二胺四乙酸钠，简称 EDTA盐。通常为白色粉末，易溶于水，耐高温和碱性。能够与钙、镁、铁、铜、锰等离子结合生成可溶性络合物。染整加工中作为金属“螯合剂”和软化剂，但成本较高。

硬水软化warer softening
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去除主要由钙、镁离子引起的硬度。常用软化法有：“石灰—纯碱软化法”、“泡沸石软化法”、“树脂软化法”、“磺化煤软化法”、“电渗析软化法”、“螯合剂软化法”。

石灰—纯碱软化法lime－soda process for water softening

用石灰和纯碱处理硬水，使硬水中的Ca 2＋、Mg 2＋分别生成CaCO3 和Mg(OH)2沉淀而析出从而实现“硬水软化”的方法。通过石灰—纯碱软化处理，硬度可降至5～6mg/L（以CaCO3在水中的质量浓度计）以下，但需较大的沉淀池，并使处理水呈碱性。

& u0 t4 g0 q) m6 p泡沸石软化法zeolite softening for water
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用泡沸石发生离子交换反应而使“硬水软化”的方法。泡沸石是水化钠铝硅酸盐，化学通式为(Na2O)x·(Al2O3)y·(SiO2)z·(H2O)n。经泡沸石软化后，水的硬度可降至2mg/L（以CaCO3在水中的质量浓度计）。泡沸石使用一段时间后，需用浓氯化钠溶液活化，使其恢复活性。

3 B) \+ X; X: H树脂软化法resin ion exchange softening for water
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经有机树脂发生离子交换而使“硬水软化”的方法。常用的合成有机树脂为聚苯乙烯型离子交换树脂，分阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两类。经离子交换树脂软化后，水的硬度可降至2～5mg/L（以CaCO3在水中的质量浓度计）。通常离子交换树脂使用一段时间后，需要用浓氯化钠水溶液或盐酸溶液活化，恢复其活性。目前印染厂较常采用此法。

& C# L. ^% v( _% P7 c磺化煤软化法sulphonated coa1 softening for water
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经磺化煤处理使“硬水软化”的方法。经软化后水的硬度可降至2～5mg/L（以CaCO3在水中的质量浓度计）。成本较低，但离子交换能力较差。磺化煤使用一段时间后，需要用浓氯化钠溶液或稀酸溶液处理，才可以恢复活性。

电渗析软化法electrodialysis softening for water
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在直流电场的作用下，硬水中的阴、阳离子发生定向迁移，从而降低水的硬度的方法。该方法理论上可将硬度降至0，但设备耗能较大。实际使用时一般需结合其他软化方法使用。