软水制备反渗透和树脂交换

A. 反渗透水处理原理是什么 反渗透水处理原理介绍【详解】

反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右)，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97-98%)。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水;水的软化处理;废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外，反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。

反渗透是目前高纯水制备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物，反渗透(RO)、超过滤(UF)、微孔膜过滤(MF)和电渗析(ED)技术都属于膜分离技术。

反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的.在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。

渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分，在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。

反渗透水处理具有以下优点：连续运行，产品水水质稳定 ; 无须用酸碱再生; 不会因再生而停机; 节省了反冲和清洗用水; 以高产率产生超纯水(产率可以高达95%); 无再生污水，不须污水处理设施; 无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施; 减小车间建筑面积; 使用安全可靠，避免工人接触酸碱; 减低运行及维修成本; 安装简单、安装费用低廉。

近30年来，反渗透、电渗析，超过滤和膜过滤已进入工业应用，发展很快，在半导体、集成电路制造工艺中、食品、医药工业中，通常将反渗透作为高纯水制备中的脱盐，超过滤则多作为制水系统的后处理，膜过滤则用于水处理的预处理和后处理，用于过滤微粒和细菌。

B. 反渗透膜及离子交换树脂的关系

两者没有直接的关系，但是两者都是用于水处理中的，很多时候这两种是一起使用的，反渗透膜主要是用于除去水中的细菌和盐分，离子交换树脂主要用于去除水中的金属离子，比如说钙离子和镁离子

C. 硬水软水如何转化 硬水软水转化方法介绍【详解】

很多消费者在饮用白开水的时候，经常会觉得闻起来有一股怪味，喝到偶嘴里略微苦涩，时间长了水杯很容易形成水垢等，其实这种种迹象表明，普通的白开水就是我们水处理专家常说的硬水，而硬水里面含有各种物质对人体健康十分有益。与之相对应最适合居家生活、洗衣、洗碗用的便是软水。看到这里，相信很多消费者容易糊涂，究竟硬水软水如何转化呢?怎样搭配使用才最健康舒适呢?下面就和我一起来看看吧。

一、中央软水系统

水中的钙、镁离子实际上是溶解的矿石。当水流经岩层和地壤时溶解了钙和镁的沉积物，这种溶解的矿物最终进入到地下水层。当水从地下水层被抽到表面时，水中含有溶解的硬性矿物质，这种水称为硬水。软水器使溶解在水中的钙镁硬性矿物质被软化剂树脂上的软性矿物质钠交换。所有这三种矿物都是叫做阳离子的带正电荷离子。在适当的压力容器中，含硬性矿物的水通过离子交换树脂可发生离子交换反应。在现代的软水器中装有千百万颗微细的聚苯乙烯/二乙烯苯塑料球，所有小球都含有许多吸引正离子的负电荷交换位置。当树脂处在再生状态时，这些负电荷交换位置为带正电荷的钠离子占据。当钙和镁经过树脂贮槽时，它们与树脂小球接触，从交换位置上取代钠离子，从而被除去。通过天然树脂置换出水中钙、镁离子等，降低水的硬度;有效减少对衣物和皮肤的磨损，避免管道、洁具、卫浴设备等结垢问题。

运用离子交换的原理，用软化系统中的钠离子交换树脂吸附水中的钙、镁离子，释放钠离子，使水质得到软化的工作过程。可有效去除水垢，调节水质，减少硬水对肌肤、衣物的损害。

二、中央净水系统

中央净水系统

运用了KDF滤料、活性炭和反洗工艺，自来水首先经过KDF滤料，去除水中的杂质悬浮物及绝大部分的余氯和坦闷重金属、硫化氢等，并抑制细菌生长，活性炭可进一步对水中的微小有机物、余氯、重金属等进行吸附及过滤，并对水质进行脱色、除臭。反洗是对KDF和活性炭的定期清洗，保证其能效的持续发挥。可有效降低、分离水中的杂质和化学元素，提升饮用水的口感。

净水运行过程：

自来水→多路阀进水口→ KDF→活性炭→下布水器→中心管→多路阀出水口→用水点

在这个过程中，自来水首先经过KDF滤料，去除了水中的杂质悬浮物以及绝大部分的余氯和重金属、硫化氢等，并抑制细菌的生长，后进入活性炭。活性炭进一步对水中的微小有机物、余氯、重金属等进行吸附及过滤，并对水质进行脱色、除臭以改善水质口感。

反洗过程：

自来水→多路阀进水口→中心管→下布水器→活性炭→ KDF→多路阀排废口→排水管

经过一段时间的净水运行过镇信坦程，杂质和胶体会覆盖在 KDF的表面，活性炭也因大量吸附杂质而降低效能，因此，必须对KDF和活性炭进行定期的清洗。在反洗状态下，KDF和活性炭会浮起，在水流的作用下，带去积淀，露出新鲜表面，从而使他们恢复功能先有效清除水中的氯、重金属、细菌、病毒、藻类及固体悬浮物，后用活性炭进一步去除各种有机物，让出水清澈、洁净、无卤，可直接饮用;系统具备自动维护功能。

三、RO纯净水系统

逆渗透是美国政府所发展成功用于太空科技，利用自然界逆渗透原理，将污水加压，使纯净的水分子穿透薄膜产生纯水，同时将不能穿透薄膜之各种有害物质排放。美国太空总署〈NASA〉将RO用于太空梭回收太空人尿液纯化再供饮用，也用于航空母舰、及潜水艇将海水淡化供士兵饮用。目前则普遍应用于一般家庭之饮用水，此乃人类饮水的一大突破。

RO纯净水系统采用反渗透式工艺，主要利用半透膜的渗透原理，通过一定的方式给它施加一种压力，反于自然渗透方向的力，使浓溶液中的水向稀溶液中渗透，从而达到有效去除供水二次污染而产生的细菌、病毒、重金属离子等的作用，保留对人体有益的矿物质和微量元素，滤后水可直接生饮。纯净水系统采用5层过滤原理：

第一层：5微米PP棉沉积式前过滤，除去尘土、铁锈、砂砾;

第二层：颗粒状活性炭预过滤，除去氯、臭味、甲烷、农药;

第三层：压缩活性炭(或1微米PP棉)预过滤，除去大部分有机物质;

第四层：RO逆渗透膜，除去所有有机杂质及其他溶于水中的固体或重金属，制造纯水;

第五层：后置活性碳除去异味使水质甘醇甜美。

蓄水桶：密闭式高压蓄水桶确保过滤后活性水不受御桐二次污染。

四、选购水处理设备时的注意事项

1、看资质--选择正规产品，中华人民共和国卫生部卫生监督中心明确发布生活饮用水卫生监督管理办法。消费者在购买的时候可到卫生行政许可公众网进行查询。

2、看材质--选择耐用产品，市场上目前存在不锈钢、玻璃钢、铸铁、铝制、食品级树脂或PVC等材料。前三种属于抗压性比较好的材质，可以用做 前置过滤器 (中央机)。后两种属于抗压性比较差的材质，只能用在前置过滤器(中央机)的后端，用做 直饮机 使用。这几种材质中，抗压性和耐腐蚀性以不锈钢为最好，价格也相对较高，食品极树脂或PVC抗压性较差，价格也比较低。

3、定功能--选择适合自己用途的产品，选择水处理器要先明确自己的目的，首先从大的概念上说是要净化水还是要软化水。净化水是去除水中泥沙、杂质、细菌、重金属、余氯、有机物以及一些矿物质。软化水是去除水中的钙镁离子，最直接的说就是水垢。

4、选滤 --到底解决什么问题，目前净水材料常用的主要有PP棉，活性碳,KDF，超滤膜，RO膜(反渗透膜、逆渗透膜)，石英砂，麦饭石，红外线矿化球等。不同的净水材料会产生不同的净化效果，消费者可以根据自己想要的净化效果选择一款适合的 净水器 。

5、比大小--供水是否够自己用，这是最直观的办法，净水器一般都是根据瞬间出水量来定型号的，超过1。0吨/小时的可称为中央净水器，小于1。0吨/小时的可称为直饮净水器。而这个出水量跟体积和进出水口的直径有关系，通常是越大的净水机瞬间出水量越大。 ，当然也不能一味只追求大的出水量，还要保证出水质量才行，因此选择知名品牌更放心些!

6、比服务--选择值得信赖的销售商家，首先是安装净水机的售前服务，根据地区水质不同，水路设计不同，房间大小不同等各种因素，应该给出比较完善的购买建议并在安装后询问使用效果，根据客户的要求再做改善。另外，水处理材料在使用过程中由各种原因引起的渗漏都是有可能出现的， 选择信誉好的公司在使用材料，安装管件，安装师傅等环节都有保证，免去您的后顾之忧!

D. 水质变软最简单办法

水质变软办法：离子交换法、膜分离法、石灰法、热煮沸法、蒸馏法等。
1、离子交换法
这种方法是目前最常用的标准方式。它采用特定的阳离子交换树脂，用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，从而避免了随温度升高而造成水垢生成的情况。在餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中，也多采用离子交换法对补水进行处理。
这种方法的主要优点是：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
纳滤膜及反渗透膜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、热煮沸法：只能除去暂时硬度。
5、蒸馏法：只适用于制备少量无Ca2＋、Mg2＋的特殊用水。
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E. 软化水处理设备与反渗透水处理设备工艺上有什么不同呢

反渗透是使用RO膜的反渗透效应，在进水侧加压大于溶液的渗透压导致水中的溶内剂向容膜的另一侧迁移，而溶质离子截留在进水侧形成浓水的一种膜效应，同时由于膜孔径的大小可以过滤一部分细菌物质及TOC物质，因此反渗透可以有效去除水中离子的处理方法。软化水通常是采用Na型阳离子树脂，进水中的钙镁离子通过树脂，与树脂上的钠离子进行交换取代，从而降低水中钙镁离子浓度即硬度的处理方法，但是由于钠离子被钙镁离子取代后会进水水中，因此软化对水中离子的去除并无效果。

F. 树脂净化水质原理

软化树脂原理：

1.软化树脂处理的原理就是回将原水通过答钠型阳离子交换树脂，常规的软化树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。

2. 当软化树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

G. 怎么把硬水变成软水

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.

4.蒸馏（最纯净的）

H. 自来水是硬水，那怎么才能把他变成软水

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，往往使用以下几种方法。

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。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。在民用领域中也很少应用。
水的暂时硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，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碳酸镁沉淀。 伟大的楼主，如果我的回答对您有帮助，请务必点“采纳"哦!谢谢合作！

I. 软水机和净水器的区别

工作原理不同、用途不同、后期维护不同。
一、工作原理不同。
净水机实际上主要使用两种技术，RO反渗透技术和超滤技术。而软水机主要是两种软化技术，离子树脂交换技术和纳米晶技术。
二、用途不同。
净水机能有效的祛除水中的有害物质，提高生活用水的安全，并改善口感。软水机主要是将自来水中的钙镁离子去除，降低水的硬度，将硬水转换成软水。
三、后期维护不同租旁。
净水机多选用活性炭吸附升改、PP棉和高纯度KDF滤芯实现净水作用，但是滤芯有一定的使用寿命，需要定期更换和维护。而软水机主要是通过离子交换树脂除去水中的钙、镁离子，降低水质硬度。不需要更换滤芯，等树脂吸附的硬度离子达到饱和时，通过更换再生材料（焕新盐）即可使树脂再生，从吵型判而继续产生软水。