软水剂使用比例

『壹』 合成切削液的基本知识和使用常识

金属切削用油常识

概述：世界金属加工油液占世界总润滑油量5％以上，而且从以油基为主，逐步向水基发展。由于铝加工业的比例增加，铝加工油品种和产量呈上升趋势。在国外金属加工液中，切削液一直占有较大比例，一般为50％左右。金属加工液分类常按金属加工方法分为切削液和成型液两大类，或按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。我国目前亦大多沿用此分类。ISO于1986年通过IS06743/7，按油基、水基将加工液分为MH和MA两大类，又根据每类的化学组成、应用各分为8类和9类，共17类，该标准将目前众多的金属加工液的品种均可包含进去，我国已等效采用了该标准，制定了 GB7631.5。

金属的机械加工通常包括两种类型：金属的去除和金属的变形。前者作业是靠刃具把金属从被加工件上除掉；后者则是用模具使金属在应力下塑性变形，如轧、拉拔、冲压、挤压等。一般习惯地把金属去除作业所用的润滑剂称为切削液，而把金属变形用的润滑剂称为金属加工工艺用液体。金属加工液则是泛指上述两类加工、作业用润滑剂。

（一）金属切削液的选用（技术切削设备的润滑见机床的润滑特点）

大部分金属切削需要使用切削液，甚至在可以正常进行干切削的作业，如果选用适当的冷却润滑剂也可增加工效。早在1883年，F.W.泰勒(Taylor)曾证明用冲洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。金属切削液的品种繁多。

ASTM D2881把金属加工用的液体划为三类：
(1)油和油 基液体；
(2)水基乳液及分散体；
(3)化学溶液(真溶液及胶体溶液)。

2类与3类之间的基本区别在于分散相的粒度和粒度分布。溶解油乳化液的平均粒度大于1 μm，真溶液及胶体溶液的粒度范围为20~40 nm。胶体乳液(Ⅱ-C)代表了一种介于化学溶液与溶解油的乳液之间的中间状态，其粒度分布介于上述两等级之间。这种划分原则基本上是一个理论性的区分，因为从典型的矿物油到不含油的化学溶液之间，可能存在着无限度的等级。

近年来，金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)。由于这 类液体以水为基质，其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。等量的水吸收一定 热量后，比油的温升要慢得多，从而提高了冷却效果，且可减少油雾，因此水基切削液的用量增大。以英国为例，水基切削液在整个切削液市场中约占60%。但是水基 切削液与油相比存在着润滑性差，其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。这些问题对切削液在机床应用时的“油池寿命(Sum p Life)”至关重要。合理选择、应用、监控和维护，对使用水基切削液特别重要。

1、金属切削液的成分与选择

根据我国目前市场情况，切削液的主要成分如下。

(1) 油或油基液体：属于ASTM D2881分类中的Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C，习惯称为切削油(也称净切削油)，主体为矿物油，含或不含添加剂。

(2) 乳液：属于ASTM D2881分类中的Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C，有时称为溶解油。根据矿物油含量和油滴粒度可分为3种：粗乳液：含油65%~80%,油滴粒度2~10 μm；微乳液：含油40%~50%，油滴粒度＜1 μm；半合成乳液：含油5%~40%，油滴粒度约0.1 μm；

(3) 合成液体：含油或不含油，以溶于水的高分子有机物为主要润滑剂。

(4) 化学溶液：不含油，属ASTM D2881分类中的Ⅲ。从以上成分来看，以切削油的润滑性最好。乳化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液，如配制得当也有相当好的润滑性能。目前粗乳液和微乳液的使用范围最广泛。用于重负荷切削的乳化液要含极压添加剂。合成液是乳化液的补充产品。这种液体常用在特定的用途上。某些合成液体在使用中由于浓度增大，清洗性增强而导致损伤操作人员的皮肤和机床涂层。化学溶液是不含矿物油的水溶液。使用前用水稀释，有良好的冲洗、冷却效果 ，并应能防止接触区域的锈蚀。这类液体主要用于研磨，功能在于清洗和冷却，没有润滑性。切削液的选择，首先要避免使用那些对机床、刃具和加工材料有害的液体。通常，不含游离硫的硫化油适用于加工钢材和铜材。而有些铜合金和高镍合金，在硫 剂(特别是含游离硫)作用下会产生暗色斑痕。水基切削液的成分比较复杂，这是因为要顾及乳化系统的稳定，既要考虑诸成分的HLB值，又要达到各项性能的平衡。由于切削液以水为基质，还应考虑诸成分的 水溶性或在水中分散的性质。

选择切削液前应充分了解下列情况。

1.1 加工材料的性质

被加工的材料物理化学性质各异，反映在切削操作上就会有切削的难易和与切削液相容性等新问题。对较难加工的材料及其与切削液的相容性分别简略介绍如下 。
铝：质软，切割易粘切具。乳化液如碱性强，与铝产生化学反应，造成乳液分层。应选用专用乳化液或石蜡基矿物油作冷却润滑剂。
黄铜：切削时产生大量细屑，易使乳化油变绿。含活性硫的油剂可使加工材料变色，如选油剂要有过滤设备。
青铜：剪切前产生显著的塑性变形，可使乳化液变成绿色。如选油剂要有过滤设备。
铜：粘韧，切削时产生微细卷曲的屑，可使乳化液变成绿色，影响乳化液的稳定，在活性硫作用下生污斑。如选用油剂要配备过滤设备。
可锻铸铁：切削时产生大量微细的具有化学活性的磨蚀性屑。这些活性细屑好似过滤介质，削弱了乳化液的活性，而且可生成铁皂，使乳化液变为红褐色，乳化液的稳定性变劣。如使用油剂，必须用离心机或过滤器把铁屑除去
铅及其合金：易切削，可生成铅皂，破坏乳化液的稳定。如使用油剂，对油剂有稠化倾向，要防止使用含大量脂肪的油剂。
镁：切削时产生细屑，可燃。一般不使用水基切削液，可采用低粘度油作为切削液。
镍及高镍合金：切削时局部产生高热，切屑可能烧结。可选用重负荷乳化液或非活性硫化油。
钛：产生磨蚀性、可燃的切削，易发生加工硬化现象，应用重负荷乳化油或极压油剂。
锌：切削面不规整，难以取得良好的光洁度，与乳化液生成锌皂，使乳化液分离，应选专用乳化液。

1.2 加工工况

刀具的作用是在主剪切区域把加工材料用强剪切力切除剥落。刀具的推进面和暴露的新鲜金属面之间，由于强烈的附着作用使推进面受到高的应力。因切割剥落的屑要移过刀具推进面，从而形成了第二剪切区域。在第二剪切区域产生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。润滑和冷却作用在此时同样重要。但属于金属去除的机械加工种类很多，又各有其独特的工况。一般认为，在低速加工(螺纹切削、扩孔和 齿面切削)时，切削润滑剂的主要任务是缩小推进面与屑的粘结，作为边界润滑剂。在高速切削加工时，切削液的主要作用是降低摩擦热，带走热量。

那些切削液难以到达剪切区域的加工作业，给润滑、冷却造成很大的困难。通常对扩孔、齿轮切削(特别是滚齿)、深孔钻和镗孔、攻丝(特别是盲孔)、深套孔、车螺纹加工要精心选择适用的切削液。

1.3 油基和水基的特点

油基切削液指含添加剂的矿物油。水基切削液指乳液、合成液及化学溶液。笼统地说，低速重负荷切削需要充分的润滑，通常选用极压切削油剂。高速浅层切削，冷却是首要的，一般选用水基切削液。有些极压乳化液具有很好的润滑和冷却性，可以用于重负荷切削。一般的研磨加工，有时润滑反而有害，故可使用合成液或化学溶液。加工材料、刀具材质、机床构造也是确定选用油基液或水基液的重要依据。

2 使用和维护

2.1 配制(稀释)只有水基切削液需要配制，即按一定比例加水稀释。水基切削液特别是乳化型的，在用水稀释时要注意以下几个方面。

2.1.1 水质 一般情况下不宜使用硬度超过400的水，因高硬度的水中所含的钙、镁离子会使 阴离子表面活性剂失效，乳液分解，出现不溶于水的金属皂。即使乳化液是用非离子表面活性剂制成，大量的金属离子也可使胶束聚集，从而影响乳液的稳定性。太软的水也不宜使用。用太软的水配制的乳化液在使用过程中易产生大量泡沫。

配制乳化液的水的适宜硬度应为50~200。可用去离子水和未经处理的工业水混配使用。我国幅员辽阔，切削液品种极多，因此在选购水基切削液之前，最好用当地的水作调配试验。一般禁止使用处理后的污水、含化学物质的水和二次水来配制乳化液。锅炉用的软化水也要慎用。硬水地区的用户可采用碳酸钠法把水软化后使用。软化剂用量最好经试验确定 。要防止软水后水的pH值过高。软水剂使用过度会破坏乳化液的稳定。

2.1.2 稀释

切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前，要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用切削液(原液)量和水量。

选取洁净的容器，将所需的全部水倒入容器内，然后在低速搅拌下加入切削液原液。配制乳化液时，原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。切削液原液和水的加入程序不能颠倒。不要在机床的油池(槽)内直接调配乳液。

2.2 切削液的使用

切削液的使用效果，首先取决于正确选用适合加工工况的切削品种，以及合理地调配稀释。但以下诸因素亦值得重视。

(1)循环液体总量

机加工过程中循环使用的切削液因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切屑携带 ，不断地消耗。这种消耗以a(携带值)表示。其定义是：为了维持机床油槽原有切削 液的体积，每月需补加切削液量，以原有体积倍数表示。例如，一个切削液循环系统的a=1，是指一个�V�为20 m↑3液体循环系统，每月需补充稀释后的切削液(或 油)20 m↑3。欧洲汽车工业机加工的a值为1~1.5。个别切削液循环系统可低至0.25 ，即原来投入的切削液，假设不进行补充，4个月就会被携带完，也有高达a=4的。

携带值a与加工材料的形状关系很大。携带值a无疑与机加工费用相关。但携带值太小会增大切削液的维护费用。每立方米冷却剂一年的总费用�K�为：

K=k1+k2+k3�（元/m3·年）

式中，�k1�为变换冷却剂的费用(原液+水)、废冷却液排放费用(劳力、清洗、充入水以及停工时间)；�k2�为携带值费用(液体因工件、切屑携出的损失及液 体雾化、蒸发的损失)；�k3为冷却剂的维护费用。从上式可知，携带值过大或过小都会增大费用。

冷却液的逐渐消耗，使循环系统的液体减少，液体温度上升甚至过热，冷却效力下降。冷却效力下降会影响加工件的精度，并使刀具硬度下降。切削液温度升高会加剧液体的雾化和蒸发，污染车间环境，进而增大液体消耗，形成恶性循环。通 常机床的液槽(油槽)如处于半满状态就不能发挥液体的应有功效，而且液体易变质 。

当使用油剂切削液(净切削油)的温度过高，危害更为严重。净切削油的冷却能力较低，且多用在那些难加工、发热量大的切削中。油槽内净切削油超温不但具有 前述危害，还可能导致添加剂分解(分解可能产生有害物质)，损坏机床、加工材料和刀具，恶化环境。特别是含大量氯化物添加剂的净切削油，大多用于苛刻的机加工，产生的热量大。这时油槽应增多充油量，以增加热容量。

(2)切削液的流量
一般的机加工应保证压力、大流量。镗深孔和空心杆刀具可采用高压喷射冷却液，以利于把切屑冲刷出来。有些中低碳钢和钛材的钻孔加工采用脉冲式注射冷却液更有利，但要注意适合油泵的性能。苛刻的加工所使用的含氯净切削油，要加大流量。
流量的大小可用循环系数�f�表示。定义是每小时循环量为总容量的倍数。切削液循环系统的温度、泡沫、污染物含量对�f�都有影响。

(3)油嘴形状
油嘴的形状应适合被加工件的形状和大小，以及刀具种类和操作程序。良好的油嘴应使切削液一直保持液流平坦，使加工件各部分充分浴于液体内。油嘴形状要按实际效果来调整，基本要求是使最需要冷却和润滑之处得到足够的冷却液。

(4)泡沫
水基切削液和净切削油在使用中会发生泡沫过多的问题。泵速过大会造成液体湍流，或者油管阻力形成喷射会增大液体的泡沫。特别是水基切削液的泡沫性是其主要性能指标之一。不同性质的切削液相混(如净切削油与乳化液相混)也会使泡沫增多。机床变更切削液前要洗净油槽和循环路线。此外配制乳化液时要避免激烈搅拌和空气搅拌。过度软化的水和含碱的水会增加乳化液的泡沫。流体循环泵密封不严也会增大液体的泡沫。泡沫的危害使冷却润滑液失效和油槽容积的浪费。泡沫严重的冷却液会造成机床、刀具和工件损坏。

(5)机床的密封
经常检查机床的轴封(特别是用乳化液作为冷却剂时)，防止切削液串入机床齿轮箱、床头箱或其它密封的传动机构内。乳化液如果进入矿物油润滑系统将使机床磨损。含极压剂的净切削油串入机床传动或液压系统，危害较小。

2.3 切削液的维护

大型机械加工车间常采用集中冷却润滑系统。这类循环系统的冷却液不停地循环使用，油池寿命十分重要。延长油池寿命除了冷却液的质量和合理使用外，冷却液的维护也是重要的因素。冷却液、切削液的维护工作主要包括以下几项。

(1)确保液体循环路线的畅通
及时排除循环路线的金属屑、金属粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂轮屑，以免造成堵塞。

(2)抑菌
削液(特别是乳液)抑菌生长的重要性是人所共知的。可采用定期投入杀菌剂和用超微过滤等手段抑制细菌的繁殖。

(3)切削液的净化

污染切削液的物质主要是金属粉末和砂砾细粉、飘浮油和游离水、微生物和繁殖物，特别是毛霉目真菌。

切削液内所含的固体粉末来源于加工件和刀具。这类固体不但易堵塞管路并有以下危害：(1)悬浮于冷却液内的粒子损坏泵的密封，增大刀具磨损，损害人的皮肤，影响加工质量；(2)固体沉淀在油池底部，与有机物聚结，形成一层有大量气孔的 沉淀层，为微生物繁殖提供了有利条件，而霉菌的细丝更稳定了沉淀的固体；(3)切 削液中的金属粉末具有很高的化学活性，可使切削液中的某些成分失效。菌污染使切削液酸败分解，霉菌的繁殖产生粘稠物，导致管路和喷嘴堵塞。

飘浮油是指机床传动和液压系统用油因机床密封不严漏入切削液系统的油。飘 浮油的危害是使切削液系统的某些材料膨胀变形，干扰了乳化液的乳化平衡，使乳化液失去稳定性。而且飘浮油常浮于乳液油表层，阻挡了乳化液和空气的接触，导致乳化液缺氧，使厌氧菌快速繁殖，加速乳化液的腐败变质。

切削液被上述三类物质污染后，如采取分别去除污染的方法，手续十分繁琐。 近年来开发了超细过滤方法，可除去固、液和大部分菌类污染物。但被超细过滤的切削液只限于含油少的微乳液或合成液，其成分在低浓度时不会构成胶束或其它凝 聚物。

有一种循环再生系统可把上述三类污染物在一个整体系统内清除。这种系统包括多种设备，分别用来除去不同的污物。例如用撇油轮除去表面飘浮油；用高速离心机或纸质过滤器除去金属粉末和泥砂；用高压巴氏杀菌器灭菌。这类整体的冷却 剂再生系统如图所示。整体的冷却剂再生系统

在循环再生过程中要向系统内补充10%~15%的新鲜冷却液，以弥补蒸发、漏损和加工件携带走的损失和添加剂的消耗。采用分批再生方式定期从切削液循环系统中抽出一定体积的液体，进行上述处理后再返回循环系统。

这种再生系统的特征是：配套完整，效率高，可从切削液中除去1 μm以上的固体颗粒和大部分飘浮油。主要优点是采用高压巴氏灭菌，省去了定期投放杀菌剂的麻烦，减少了杀菌剂对人身和环境的危害。

3、 劳动卫生与环境

影响人身健康和环境的主要原因是切削液所含的基础油和各种添加剂。这些物质对健康的危害主要有以下几方面。
(1)致癌 切削液所含的高密度矿物油(相对密度大于0.9)属高芳烃含量的矿物油，易被乳化。但其中的多环芳烃(PCAH)是致癌成分。亚硝酸钠和三乙醇胺曾被广泛用于乳化液中，是有效的防锈剂。由于亚硝基二乙醇胺被证实为致癌物质，70 年代有些国家已禁止使用。
(2)油疹 由于皮肤接触切削液中的油、菌类和金属屑而产生的油疹，是最常见的皮肤病。
(3)毛囊炎 由于皮肤汗毛囊管受到油及外来物剌激所致，主要发生在手臂。

（二）切削液使用中的问题及其对策。

1、切削波变质发臭的问题

切削液变质发臭的主要原因是：切削液中含有大量细菌，切削液中的细菌主要有耗氧菌和厌氧菌。耗氧菌生活在有矿物质的环境中，如水、切削液的浓缩液和机床漏出的油中，在有氧条件下，每 20～30min分裂为二。而厌氧菌生存在没有氧气的环境中，每小时分裂为二，代谢释放出SO2，有臭鸡蛋味，切削液变黑。当切削液中的细菌大于106时，切削液就会变臭。

(1) 细菌主要通过以下渠道进入到切削液中:
1）配制过程中有细菌侵入，如配制切削液的水中有细菌。
2）空气中的细菌进入切削液。
3）工件工序间的转运造成切削液的感染。
4）操作者的不良习惯，如乱丢脏东西。
5）机床及车间的清洁度差。

(2)控制细菌生长的方法
1）使用高质量、稳定性好的切削液。
2）用纯水配制浓缩液，不但配制容易，而且可改善切削液的润滑性，且减少被切屑带走的量，并能防止细菌侵蚀。
3）使用时，要控制切削液中浓缩液的比率不能过低，否则易使细菌生长。
4）由于机床所用油中含有细菌，所以要尽可能减少机床漏出的油混入切削液。
5）切削液的pH值在8.3～9.2时，细菌难以生存，所以应及时加入新的切削液，提高pH值。
6）保持切削液的清洁，不要使切削液与污油、食物、烟草等污物接触。
7）经常使用杀菌剂。
8）保持车间和机床的清洁。
9）设备如果没有过滤装置，应定期撇除浮油，清除污物。

2、切削液的腐蚀问题

(1)产生腐蚀的原因
1）切削液中浓缩液所占的比例偏低。
2）切削液的pH值过高或过低。例如PH＞9.2时，对铝有腐蚀作用。所以应根据金属材料选择合适的pH值。
3）不相似的金属材料接触。
4）用纸或木头垫放工件。
5）零部件叠放。
6）切削液中细菌的数量超标。
7）工作环境的湿度太高。

(2)防治腐蚀的方法
1）用纯水配制切削液，并且切削液的比例应按所用切削液说明书中的推荐值使用。
2）在需要的情况下，要使用防锈液。
3）控制细菌的数量，避免细菌的产生。
4）检查湿度，注意控制工作环境的湿度在合适的范围内。
5）要避免切削液受到污染。
6）要避免不相似的材料接触，如铝和钢、铸铁(含镁)和铜等。

3、产生泡沫的问题

在使用切削液时，有时切削液表面会产生大量泡沫。
(1)产生泡沫的主要原因
1）切削液的液面太低。
2）切削液的流速太快，气泡没有时间溢出，越积越多，导致大量泡沫产生。
3）水槽设计中直角太多，或切削液的喷嘴角度太直。

(2)避免产生泡沫的方法
1）在集中冷却系统中，管路分级串联，离冷却箱近的管路压力应低一些。
2）保证切削液的液面不要太低，及时检查液面高度，及时添加切削液。
3）控制切削液流速不要太快。
4）在设计水槽时，应注意水槽直角不要太多。
5）在使用切削液时应注意切削液喷嘴角度不要太直。

4、操作者皮肤过敏的问题

(1)产生操作者皮肤过敏的主要原因
1）pH值太高。
2）切削液的成分。
3）不溶的金属及机床使用的油料。
4）浓缩液使用配比过高。
5）切削液表面的保护性悬浮层，如气味封闭层、防泡沫层。杀菌剂及不干净的切削液。

(2)在工作中，为了避免操作者皮肤过敏，应该注意以下几点
1）操作者应涂保护油，穿工作服，带手套，应注意避免皮肤与切削液直接接触。
2）切削液中浓缩液比例一定要按照切削液的推荐值使用。
3）使用杀菌剂要按说明书中的剂量使用。

还有，氟橡胶、脂橡胶受切削液影响变形较小，在用作机床密封件时，可优先考虑。为了防止变形，机床密封件所用橡胶含脂量一般应大于35％。另外，为了有效防止切削液引起机床油漆脱落，可选择环氧树脂漆或聚腔酯漆。

总之，在正常生产中使用切削液，如果能注意以上问题，可以避免不必要的经济损失，有效地提高生产效率。

南京开源润滑油厂
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『贰』 请求乙二醇防冻液配比表

防冻液的配方及比例如下图：汽车冷却液主要成分就是水和乙二醇内，乙二醇是一种无容色液体，熔点为-12.6度，沸点在193.7度，当正常行车时水箱温度基本保持在90度左右。

(2)软水剂使用比例扩展阅读：

起初的汽车冷却液，主要作用是冷却发动机，冷却介质就是纯水。因夏天水会沸腾，不但不能有效冷却发动机，还会造成发动机过热，只能停车休息。

冬天水又会结冰，会撑爆水管。无法使用。为使汽车在夏季高温下仍能继续使用，汽车防冻液加入了一些能够提高沸点的物质，保持高温天气的冷却系统正常工作。

又为了使汽车在冬季低温下仍能继续使用，汽车发动机冷却液加入了一些能够降低水冰点的物质作为防冻剂，保持在低温天气时冷却系统不冻结，就是现今普遍使用的汽车冷却防冻液。

『叁』 软水机的软水技术

当前我们对家庭水处理的认识有一个错误消费观念和意识：只要“饮” 部分达标而其它方面用水差一点没关系。其实家庭生活饮用水除了饮用外还包括食用、沐浴、洗衣、冲厕等。实际上水中的各种物质有三分之一是通过沐浴等经皮肤吸收进入人体。好水可以提高水洗涤力，减少洗衣粉用量，减少水环境污染等，好水也可以减少冲厕恶臭从而改善室内环境。因此，除了“饮”部分，人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也应该干净、卫生和没有污染。Brown等研究了皮肤对水中挥发性有机物的吸收，按成人饮水量2升/天、婴儿饮水1升/天、二者洗澡时间均为15分钟/天，饮用水常见挥发性有机物的皮肤吸收与口腔摄入的比例，成人与婴儿分别为63/37及40/60。Andelaman 报道了饮用水中三氯乙烯造成的户内呼吸摄入。以饮水量2升/人·天，沐浴耗水量40—95升/人·天计，淋浴时三氯乙烯的呼吸摄入量是饮水口腔摄入量的数倍。
所以，水中有害物质对人健康的危害不单纯从饮用产生的。据国外报道水中有害物质被人体吸收的比例大致为：1/3由口腔摄入；1/3在洗漱和沐浴中由皮肤吸收；1/3在沐浴时由随水蒸汽经呼吸道吸收。
工业上用到水的地方很多，根据用水水质的不同采用不同的处理方法达到应有的标准。而工业上通用的软化水方法是离子交换法。
离子交换水处理
离子交换水处理是指采用离子交换剂，使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换，导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性（化学的）变化的水处理方式。在这种水处理方式中，只有阳离子参与交换反应的，称阳离子交换水处理；只有阴离子参与交换反应的，称阴离子交换水处理；既有阳离子又有阴离子参与交换反应的，称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别，而对出水水质的要求又多种多样，所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法，采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时，此方法称为钠（Na）型离子交换法，此交换剂称为钠（Na）型阳离子交换剂，相类似的，有氢（H）型离子交换法及氢（H）型阳离子交换剂等。
钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换，降低了水的硬度，使水质得到软化，故这种方法又称为钠离子交换软化法。
离子交换水过程
（1）离子交换水处理交换过程
碳酸盐硬度（暂硬）软化过程：
Ca(HCO3)2+ 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度（永硬）软化过程：
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示：
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
离子交换水处理再生过程
（2）离子交换水处理再生过程
在钠离子交换过程中，当软水出现了硬度，且残留硬度超过水质标准规定时，则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力，就需要对交换剂进行再生（或还原）。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠（NaCl）溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时，钠离子又被离子交换剂所吸着，而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示：
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生产中多采用食盐（NaCl）溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到，而且再生过程中所形成的产物（CaCl2、MgCl2）是可溶性盐类，很容易随再生液排出去。再生用食盐，大都采用工业用盐，其中杂质含量不宜过多，食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为，10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L，悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时，一般要用经过澄清的8～10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化，对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。 软水剂再生技术
软水常用的软水剂为树脂，在进行离子交换产生一定量的软水后，树脂吸附的硬度离子会达到饱和。这就需要进行树脂再生，通过再生材料（软水盐）置换树脂内的硬度离子，从而使软水剂可以继续使用。
常见的软水剂再生技术是“顺流再生技术”
工作时水流向下流过树脂。覆盖树脂的硬度带逐渐形成，向下延伸。再生时，盐水同样向下流过树脂。使用这种再生方式，盐水必须经过给水区，在再生初期浓度就被稀释了。同时，在底部的树脂可以没有被充分再生，在下一次工作阶段就会有硬水存在。顺流再生方式树脂的疲劳顺序是由上向下。顺流再生的盐水水流将硬度带由上向下推过可以仍有活力的下部树脂，因此耗水量很大。
而先进的再生技术为“逆流再生技术”
逆流再生技术：工作水流向下，流过树脂。而盐水流向相反——向上。这种再生方式盐水不会流过给水，不会被稀释，底部树脂也会得到浓度极高的盐水。下一次工作阶段，接受软化的水最后流经的是再生程度最高的树脂层，因此保证了产品水没有硬度残留。工作水流由上向下，决定着树脂疲劳顺序是由上而下。向上的盐水水流决定着盐水最先渡过的是疲劳较轻的树脂，随后硬度带被向上推过疲劳较重的树脂，随排水冲出，因此耗水量小。注水是再生的第一个阶段，盐效达到最高。
纳米晶TAC技术
纳米晶技术，即（模块辅助结晶），利用纳米晶产生的高能量，把水中游离的钙、镁、碳酸氢根离子打包成纳米级的晶体，从而阻止游离离子生成水垢。
交换原理工作原理
软水机内装有一个由人造食品级的树脂材料制成的滤料。树脂看上去有点像粗糙的沙子，但树脂粒更为圆润光滑。树脂能够通过离子交换取出水中较硬的矿物质。软水机在工作状态中,将源水中的绝大部分钙镁离子置换出去，源水在一定压力流量下，流经装有离子交换树脂的容器（软水机）树脂中所含的可交换Na+与水中的阳离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）进行离子交换，使容器出水中Ca2+、Mg2+离子含量大大降低，流出的水就是硬度极低的软化水，当离子树脂吸附一定量的钙镁离子后饱和就必须进行再生——用饱和的浓盐水浸泡树脂层，把树脂所吸附的钙镁离子再生置换出来，恢复树脂的交换能力，并将废液污水排出。在进行再生之前用水自上而下的进行反洗，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也随着反洗水液排出，这样交换器水流阻力不会越来越大，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。
以下关于逆渗透的描述和 本文主题无关,建议去掉(直到下个主题-特别注意).
逆渗透原理
逆渗透为现有科技中最有效的水处理方式之一，它能有效地处理水中盐类(如钙、镁等硬度杂质)、重金属、化学残留物质达百分之九十五以上。RO逆渗透水处理科技在今日已是到处可见，如海水淡化系统、电子超纯水精炼系统、生化制药、洗肾、化妆品生产制造、饮料、包装水乃至于一般家庭过滤使用。
何谓渗透、渗透压及逆渗透
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。
当把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。
若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为逆渗透。
逆渗透是一种在压力驱动下，借助半透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。目前被广泛的应用于各种液体的分离与浓缩。水处理工艺中，将水中无机离子、细菌、病毒、有机物及胶质等杂质去除，以获得高质量的水。
半透膜
渗透现象:溶剂由低浓度溶液透过半透膜
流向高浓度溶液
目前逆渗透膜主要由二大类材料构成，一种是醋酸纤维 (CA)，一种是聚醯胺类 (T.F.C.)。
逆渗透技术是一种先进的水处理技术，各国为了制造符合有关饮用水标准的饮水，越来越广泛的应用逆渗透技术。
世界卫生组织(WHO) 制定有饮用水水质标准，各国的饮用水标准也有不同，其制定和实施往往也是由国家不同部门负责。以美国为例，一般是由美国环保署(E. P. A)负责此工作。而大家熟知的美国食品及药品署 (F.D.A.)， 只负责食品及药品方面，有关标准制定和实施，并不负责饮水方面的工作。
尽管美国环保署(E.P.A)负责饮用水方面的工作，但到目前为止，并没有一个正式可用于评价逆渗透膜的安全可靠标准。美国国家卫生基金会(N.S.F)为美国一个非营利性团体，于一九九六年制定了一个标准来评估饮用水逆渗透系统。据美国水质协会(W.Q.A) 建议的饮用水处理技术，逆渗透方法可用于去除水中的浊度、色度、硬度、镭、铀等放射元素，三卤甲烷、石棉等致癌物质及各种无机离子，特别是对人体有害的锑、砷、钡、镉、铬、铜、铅、汞、镍、硒、铝、锰、锌、等金属离子及氰化物、亚硝酸根等化学物质。
特别注意
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、冠心病、脑血栓等。
原理
纳米晶技术，（模块辅助结晶），采用纳米晶产生的高能量，把水中游离的钙、镁、碳酸氢根离子打包成纳米级的晶体，从而阻止游离离子生成水垢。
在纳米晶聚合球体表面有原子大小的晶核点，把溶解于水的生垢物质转变成微小的纳米晶体（如右图）：
一但晶体在纳米晶聚合球体表面长到一定的尺寸，它们就是自动脱落到水中，而这种晶体就不会再产生水垢。（如右图）
家用机软水好处
软水与自来水相比，有极明显的口感和手感，软水含氧量高，硬度低，可有效防止结石病，减轻心、肾负担，有益健康。软水沐浴、洗发、洗脸，光滑细嫩，对婴幼儿的皮肤尤具保护作用，更可以使美容、美发、护肤的投资获得事半功倍的效果。软水洗衣物洁净、蓬松、艳丽、无残留的洗涤和味感，衣物的寿命可延长15%以上。软水洗餐具、茶具晶莹剔透，脸盆、浴缸也不在有污渍，可节省很多的洗涤剂，且十分省力。
软化原理
树脂分离软水技术是通过水的钠离子交换软化法，就是原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、mg2+被交换剂中的Na+所代替，使易的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化。
全自动钠离子交换器主要是由多路控制阀、控制器、树脂罐(内有布水器)、盐箱组成，多路控制阀在同一阀体内多个通路的阀门，控制器根据设定的程序向多路阀发生指令，多路阀自动完成多个阀门的开关。从而实现运行，反洗、再生、置换、正洗的程序，无需设置盐液液泵。设备简单，可广泛应用于工业和民用软化用的制备，如蒸汽锅炉给水、供热空调、水池等用水系统。
纳米晶技术，即（模块辅助结晶），利用纳米晶产生的高能量，把水中游离的钙、镁、碳酸氢根离子打包成纳米级的晶体，从而阻止游离离子生成水垢。
技术参数
原水压力：0.1~0.35MPa 电源：220V/50Hz
原水硬度：≤6mmol/L 耗电：5~15W
出水硬度：0.03mmol/L 盐耗：<100克/克当量
水耗：<产水量的2% 原水温度：5℃~38℃
流量：2000-3000 L/H
筒体材质：SUS304不锈钢或玻璃钢
软水机特点：
1、自动运行：采用液晶显示多路控制阀，实现全自动控制运行，质量可靠，产水稳定。
2、高效低能：设备的水、电、盐耗量约为同类产品的30~60%，高效低耗，节省运行费用。
3、优质材料：控制阀体材质为无铅黄铜，耐腐、抗污染；交换罐材质有玻璃钢、不锈钢等；盐桶材质有PE塑料，可满足各类需求。
4、经济实用：设备结构紧凑、占地面积极小，安装位置灵活。
5、安装简单：安装时按图连接管道，无须固定，简单易行；设备自动运行，无需人工操作。
6、形式多样：控制阀控制型式多样，如：单阀单罐、单阀双罐、双阀双罐，可以采用时间型控制或流量型控制方式。

『肆』 软水机用盐如何投加

新买的软水机在第一次加好盐以后，往盐桶里面加1-2升的自来水就可以，以帮助盐专溶化。

具体的一属次加多少要看软水机盐桶的容量，一般加到1/2箱到2/3箱为好，尽量不要低于1/3，总量不超过盐箱的3/4。

软水常用的软水剂为树脂，在进行离子交换产生一定量的软水后，树脂吸附的硬度离子会达到饱和。这就需要进行树脂再生，通过再生材料（软水盐）置换树脂内的硬度离子，从而使软水剂可以继续使用。

常见的软水剂再生技术是“顺流再生技术”。

(4)软水剂使用比例扩展阅读

工作原理：

1、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。

2、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。

参考资料来源：网络-软水机

『伍』 软水与硬水

硬水与软水的区别 硬水是溶有较多含钙、镁物质的水; 软水是溶有较少或不含钙、镁物质的水！

水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。

软水与硬水

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，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。 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。

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。

硬水的利弊

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 。

参考资料：http://..com/question/1339220.html?fr=qrl3

到这看看吧

『陆』 洗洁精里的软水剂怎样配制

这个是要技术的啊

『柒』 三聚磷酸钠软水的问题

你好！某些工业盐是可以用于软水的，但是因为其成分有不确定性，如果是食用水内不建议用不知名的容工业盐。可以用三聚磷酸钠和其他磷酸盐作为软水剂，其用量大约是1g/L。具体的使用量需要由专业的测量或者经验，根据水质硬度情况不同确定最终的添加量。

『捌』 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。

(8)软水剂使用比例扩展阅读：

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。

『玖』 软水树脂怎么使用！！！

软水树脂由软水机的内置树脂罐，在水通过时将水中的硬度离子进行置换。采用回离子交换剂答，使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换，导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性（化学的）变化的水处理方式。

由于原水的水质千差万别，而对出水水质的要求又多种多样，所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法，采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时，此方法称为钠（Na）型离子交换法。

(9)软水剂使用比例扩展阅读

再生剂用量是影响再生的重要因素，其概念是单位体积树脂所用的再生剂的量，单位为kg/m3(树脂)或g/L(树脂)。另一个指标再生剂比耗是投入的再生剂的量与所获得树脂的工作交换容量的比值。还有一种表示法即再生剂耗量，是预计取得单位工作交换容量所需纯再生剂量，单位g/mol。

软化树脂从理论上讲1mol的再生剂应使交换树脂恢复1mol的交换容量，但实际上再生反应最多只能进行到离子交换化学反应的平衡状态，只用理论量的再生剂再生树脂，并不能完全恢复其交容量，所以用量必须超过理论量。

『拾』 养殖水硬度太高怎么办

一、当水质硬度过高时，可认为合适而使用的调试办法为：
1.运用软水药剂调试，例如：添加数量适宜的硬度减低剂。
2.运用阳离子交换天然树脂施行预过淋，彻底软化水质硬度。
3.部份换水，参加低硬度水或以纯水混合。
二、当水质硬度过低时，可认为合适而使用的调试办法为：
1.运用硬水药剂调试，例如：添加数量适宜的硬度增高剂。
2.在水族箱中数量适宜参加一点珊瑚砂或大理石砂，借以增高水质硬度，但同时需求注意水质pH含量的变动。
3.部份换水，参加高硬度水施行混合。
三、水质中的硬度
水质中的硬度一般是指溶解于水中的钙、镁等化合物的含量。其含量越高，水质硬度就越大。硬度高的水质，称为“硬水”，硬度低的水质，称为“软水”。硬度有多种表达办法，到现在为止，在水族业界通用最多的是德国的硬度表达法，即以氯化钙的当量来表达溶于水质中全部可溶性钙和镁盐的办法。一个德国硬度相当于每100毫差额质中包括氯化钙的当量为1毫克，标记为1度gH。 硬度在8度gH以下的水称之为“软水”，较为适应普通水藻、鱼类的养殖。
在用作栽培、畜养的水的源头之前，我们最好先以水族市场所卖出的测试药来明确承认水质的硬度，假如发觉水质硬度不舒服合，就可以合适有关处置的药剂来调试，改换为适应有生命的物质成长的最佳水质。