Cấp thoát nước - Chương 5 pdf

Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
1
Chơng 5.
Làm mềm nớc
2
Làm mềm mớc

Nớc có độ cứng cao thờng gây nên nhiều tác hại cho ngời sử
dụng, làm lng phí xà phòng và các chất tẩy, tạo ra cặn kết bám
vững chắc bên trong đờng ống, thiết bị công nghiệp, làm giảm khả
năng hoạt động và tuổi thọ của chúng.

Làm mềm nớc thực chất là quá trình xử lý giảm hàm lợng
canxi và magie, nhằm hạ độ cứng của nớc xuống đến mức cho
phép.

Các phơng pháp làm mềm nớc cơ bản là:
+ Phơng pháp hoá học,
+ Phơng pháp nhiệt,
+ Phơng pháp trao đổi ion
+ Phơng pháp kết hợp.
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
3
5.1. Làm mềm nớc
bằng phơng pháp hoá học

Cơ sở của phơng pháp này là đa vào nớc các hoá chất có khả
năng kết hợp với các ion Ca
2+

và Mg
2+
tạo ra các hợp chất không
tan và loại trừ khỏi nớc bằng biện pháp lắng, lọc.

Các phơng pháp làm mềm nớc hoá học:
+ Làm mềm nớc bằng vôi.
+ Làm mềm nớc bằng vôi và sođa.
+ Làm mềm nớc bằng photphat
+ Ngoài ra: làm mềm bằng xút, muối bari,
4
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi

Là phơng pháp khử độ cứng đợc áp dụng khi cần phải giảm cả
độ cứng và độ kiềm của nớc. Khi vôi vào nớc, các phản ứng xảy
ra theo trình tự sau:
2CO
2
+ Ca(OH)
2
Ca(HCO
3
)
2
(1)
Ca(HCO
3
)
2
+ Ca(OH)

2
2CaCO
3
+ 2H
2
O (2)
Mg(HCO
3
)
2
+ 2Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
+ 2CaCO
3
+ 2H
2
O (3)
Nếu trong nớc có NaHCO
3
sẽ có phản ứng:
2NaHCO
3
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ Na
2

CO
3
+ H
2
O (4)
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
5
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi

Nếu tổng hợp hàm lợng các ion HCO
3
-
và CO
3
2-
có trong nớc
nhỏ hơn tổng hàm lợng các ion Ca
2+
và Mg
2+
, thì một phần magie
sẽ tồn tại ở dạng muối của axit mạnh nh MgSO
4
, MgCl
2
. Phản ứng
với vôi sẽ là:
MgSO
4

+ Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
+ CaSO
4
(5)
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
+ CaCl
2
(6)

Các phản ứng trên làm giảm độ cứng magie nhng không làm
giảm độ cứng toàn phần vì lợng Mg
2+
tách ra khỏi nớc lại đợc
thay thế bằng một lợng tơng đơng Ca
2+
. Để giảm đợc độ cứng
toàn phần phải pha thêm vào nớc một lợng CO
3
2-
, sao cho tích số
của [CO
3

2-
].[Ca
2+
]đ tham gia phản ứng thế chỗ Mg
2+
lớn hơn tích
số hoà tan của CaCO
3
.
6
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi
Giới hạn lý thuyết của quá trình làm mềm nớc bằng vôi phụ
thuộc vào độ hoà tan của CaCO
3
vào Mg(OH)
2
(bảng 1). Trong
nớc thiên nhiên, độ hoà tan của các hợp chất trên phụ thuộc vào
thành phần ion của nớc và lợng CO
3
2-
, OH
-
tự do.
Bảng 1. Giới hạn làm mềm nớc theo lý thuyết.
mđlg/l
0,55
0,23
mđlg/l
0,40

0,23
mđlg/l
0,15
0,03
o
C
0
80
Mg(OH)
2
CaCO
3
Giới hạn
làm mềm
độ hoà tan
Nhiệt độ nớc
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
7
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi
* Các hợp chất CaCO
3
và Mg(OH)
2
có khả năng tạo ra dung dịch quá
bo hoà, khi đó nớc đ làm mềm sẽ còn lại một lợng Ca(OH)
2
d. Nếu lợng d này quá lớn sẽ lại làm tăng độ cứng và độ kiềm
của nớc đ làm mềm. Nh vậy hiệu quả của quá trình làm mềm
nớc bằng vôi sẽ phụ thuộc vào điều kiện cân bằng bo hoà của

nớc bởi các hợp chất CaCO
3
và Mg(OH)
2
đợc tạo ra.
- Liều lợng vôi cần thiết phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần của các ion
có trong nớc.
a. Nếu hàm lợng Ca
2+
lớn hơn HCO
3
-
(xem hình trang sau) thì
lợng vôi (mg/l) đợc xác định theo Bảng 1 và tính theo công thức
sau:
(7)
vP
P
v
Ce
aHCOCO
a
100
.5,0
02,6122
.28
32

++=

8
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi
a
v
lợng vôi sử dụng (vôi thô), mg/l;
HCO
3
-
- hàm lợng hydrocacbonat trong nớc, mg/l;
a
p
lơng phèn (FeCl
3
hoặc FeSO
4
) tính, mg/l
e - đơng lợng của phèn hoạt tính
(e=54 với FeCl
3
; e=76 với FeSO
4
);
C

v
tỷ lệ vôi tinh khiết theo CaO trong vôi thô, %;
0,5 lợng dự phòng để đảm bảo lắng cặn CaCO
3
khi pH xấp xỉ 9,5.
Số hạng trong (7) lấy dấu dơng khi cho phèn vào nớc cùng hoặc sau khi
cho vôi, dấu âm khi cho phèn trớc vôi (vì khi phèn thuỷ phân đ làm giảm độ
kiềm tự nhiên của nớc).
p
p
e
a
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
9
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi
Cl
-
SO
4
2-
HCO
3
-
Na
+
, K
+
Mg
2+

Ca
2+
HCO
3
-
- Ca
2+
Cl
-
SO
4
2-
HCO
3
-
Na
+
, K
+
Mg
2+
Ca
2+
Biểu đồ thành phần giả định của ion
trong các nguồn nớc khác nhau.
a)
b)
10
5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi
b) Trong trờng hợp hàm lợng Ca

2+
nhỏ hơn hàm lợng HCO
3
-
(xem hình
trang trớc) thì lợng vôi cần thiết đợc tính theo công thức sau:
mg/l (8)
Trong đó: Ca
2+
- lợng Ca
2+
trong nớc, mg/l; Các ký hiệu khác nh trong (7)
- Lợng dự phòng bằng 1 mgđl/l vì phải chuyển Mg(HCO
3
)
2
thành Mg(OH)
2

- Để tăng cờng cho quá trình lắng cặn CaCO
3
và Mg(OH)
2
khi làm mềm bằng
vôi, pha thêm phèn vào nớc. Do phản ứng làm mềm diễn ra ở pH lớn hơn 9 nên
không dùng đợc phèn nhôm, vì phèn nhôm sẽ tạo ra aluminat hoà tan.
- Liều lợng phèn cần thiết xác định theo công thức thực nghiệm:
; mg/l (9)
Trong đó: M tổng hàm lợng cặn trong nớc làm mềm, mg/l.
vP

P
v
Ce
aCaHCOCO
a
100
.1
04,2002,61
.2
22
.28
2
32








++=
+
3
Ma
p
=
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
11

5.1.1. Làm mềm nớc bằng vôi
- Giá trị của M để tính trong trờng hợp dùng công thức (7)
và công thức (8) là:
(11)
Trong đó: M
o
hàm lợng cặn không tan trong nớc nguồn, mg/l; các ký hiệu
khác nh trong (7) và (8)
(10)
100
100
.
02
.
61
.50.2
22
.50
3
2
0
v
v
C
a
HCOCO
MM

+++=

100
100
.
16
.
12
.29
02
.
61
.50.2
22
.50
2
3
2
0
v
v
C
a
Mg
HCO
CO
MM

++++=
+

12

5.1.2. Làm mềm nớc bằng vôi
và sođa
- Khi tổng hàm lợng các ion Mg
2+
và Ca
2+
lớn hơn tổng hàm lợng
các ion HCO
3
-
và CO
3
2-
, nếu sử dụng vôi để khử đợc độ cứng
magie, nhng độ cứng toàn phần không giảm. Để khắc phục điều
này, cho thêm sođa vào nớc, các phản ứng sẽ là:
MgSO
4
+ Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
+ CaSO
4
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
Mg(OH)
2

+ CaCl
2
CaSO
4
+ Na
2
CO
3
CaCO
3
+ Na
2
SO
4
CaCl
2
+ Na
2
CO
3
CaCO
3
+ 2NaCl
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
13
5.1.2. Làm mềm nớc bằng vôi
và sođa
Nh vậy ion CO
3

2-
của sođa đ thay thế ion của các axit mạnh tạo ra CaCO
3
kết tủa. Theo các phản ứng trên có thể xác định đợc lợng vôi và sođa cần thiết:
Trong đó: a
s
lợng sođa tính theo sản phẩm thô, mgl/l;
C
s
hàm lợng Na
2
CO
3
tinh khiết trong sản phẩm thô (%)
Các ký hiệu còn lại giống nh (7) và (8).
vP
P
v
Ce
aMgHCOCO
a
100
.5,0
16,1202,6122
.28
2
32

+++=
+
sP
P
s
Ce
aHCOMgCa
a
100
.1
02,6116,1204,20
.53
3
22








++=
++
14

5.1.3. Làm mềm nớc bằng photphat
* Khi cần làm mềm triệt để, sử dụng vôi và sođa vẫn cha hạ độ cứng của nớc
xuống đợc đến mức tối thiểu. Để đạt đợc điều này, cho vào nớc Na
2
PO
4
sẽ khử
đợc hết các ion Ca
2+
và Mg
2+
ra khỏi nớc ở dạng các muối không tan theo phản
ứng:
3CaCl
2
+ 2Na
3
PO
4
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 6NaCl
3MgSO
4
+ 2Na
3

PO
4
Mg
3
(PO
4
)
2
+ 3NaPO
4
3Ca(HCO
3
)
2
+ 2Na
3
PO
4
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 6NaHCO3
3Mg(HCO
3
)
2
+ 2Na

3
PO
4
Mg
3
(PO
4
)
2
+ 6NaHCO3
* Quá trình làm mềm nớc bằng photphat chỉ diễn ra thuận lợi ở nhiệt độ cao.
Sau xử lý, độ cứng của nớc giảm xuống còn 0,04 đến 0,05 mđlg/l. Do giá thành
của Na
3
PO
4
cao nên thờng chỉ dùng nó với liều lợng nhỏ sau khi đ làm mềm
bằng vôi và sođa.
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
15
5.1.4. Làm mềm nớc bằng bari
* Các phơng trình phản ứng:
CaSO
4
+ BaCO
3
BaSO
4
+ CaCO

3
MgSO
4
+ BaCO
3
BaSO
4
+ MgCO
3
MgCO
3
+ Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
+ CaCO3
CaSO
4
+ Ba(OH)
2
BaSO
4
+ Ca(OH)
2
Ca(OH)
2
+ Ca(HCO
3
)
2

CaCO
3
+ H
2
O
MgSO
4
+ Ba(OH)
2
BaSO
4
+ Mg(OH)
2

* Các hợp chất Bari có giá thành cao nên phơng pháp này ít đợc sử dụng. Mặt
khác Bari là hoá chất độc nên không dùng để XL nớc ăn uống.
16
5.1.5. Các biện pháp đẩy mạnh quá trình
làm mềm bằng hoá chất
* Quá trình xử lý làm mềm nớc bằng hoá chất diễn ra qua hai pha.
Pha thứ nhất là các phản ứng hoá học khi cho hoá chất vào nớc.
Trong thực tế pha này xảy ra gần nh tức thời. Pha thứ hai là quá
trình kết tinh tạo bông cặn. Tốc độ của quá trình làm mềm nớc
đợc xác định bằng cờng độ diễn biến của pha thứ hai.
* Các giải pháp trong kỹ thuật để đẩy nhanh tốc độ của quá trình
làm mềm là: Đun nóng nớc, cho d lợng hoá chất và tạo môi
trờng kết tinh cặn nhanh nhất.
* Khi đun nóng nớc, các phản ứng tạo bông cặn sẽ diễn ra nhanh
hơn, độ hoà tan của CaCO
3

và Mg(OH)
2
giảm. Hình sau cho thấy
ảnh hởng của nhiệt độ đến hiệu quả của quá trình làm mềm nớc
bằng vôi và sođa, hiệu quả tăng rõ rệt khi đun nớc đến 40
o
C và đến
hoàn toàn ở nhiệt độ trên 100
o
C.
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
17
18
5.1.5. Các biện pháp đẩy mạnh quá trình
làm mềm bằng hoá chất
* Biện pháp cho d hoá chất chỉ sử dụng hạn chế với vôi. Khi cho
quá thừa lợng vôi, độ cứng của nớc sau khi làm mềm sẽ lại tăng
lên (hình vẽ). Nếu chỉ làm mềm bằng vôi, lợng vôi d lấy không
quá 0,5 mđlg/l. Khi làm mềm bằng vôi và sođa, nếu quá nhiều vôi sẽ
gây lng phí sođa và làm tăng độ kiềm của nớc.
* Để tạo môi trờng kết tinh, thờng sử dụng các giải pháp nh bể
lắng có lớp cặn lơ lửng. Các hạt cặn lơ lửng đợc tạo ra trớc sẽ là
nhân kết tinh các bông cặn CaCO
3
và Mg(OH)
2
.
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD

19
20
5.2. Làm mềm nớc
bằng phơng pháp nhiệt
* Nguyên lý cơ bản: khi đun nóng nớc, khí cacbonic hoà tan sẽ bị
khử hết thông qua sự bốc hơi, trạng thái cân bằng của các hợp chất
cacbonic sẽ chuyển dịch theo phơng trình.
Ca(HCO
3
)
2
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
* Tuy nhiên đun sôi nớc chỉ khử hết khí CO
2
và giảm độ cứng
cacbonat của nớc, trong nớc vẫn còn một lợng CaCO
3
hoà tan.
Đối với magie quá trình lắng cặn xảy ra qua hai bớc, khi nhiệt độ
nớc đạt 18
o
C:
Mg(HCO
3

)
2
MgCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
Khi tiếp tục tăng nhiệt độ thì MgCO
3
bị phân huỷ:
MgCO
3
Mg(OH)
2
+ CO
2

Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
21
5.2. Làm mềm nớc
bằng phơng pháp nhiệt

Vậy khi đun nớc độ cứng cacbonat sẽ giảm đi đáng kể. Nếu kết
hợp xử lý hoá chất với đun nóng, bông cặn tạo ra sẽ có kích thớc
lớn và lắng nhanh do độ nhớt của nớc giảm. Đồng thời giảm đợc
lơng hoá chất cần sử dụng.

Làm mềm bằng đun nóng thờng chỉ áp dụng cho các hệ cấp
nớc công nghiệp nh nồi hơi vì kết hợp sử dụng lợng nhiệt d của
nồi hơi.
* Các công trình làm mềm bao gồm:
+ Pha chế và định lợng hoá chất,
+ Thiết bị đun nóng nớc,
+ Bể lắng và bể lọc.
22
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
5.3.1. Hạt trao đổi ion (ionit) và phơng pháp sử dụng.
- Ngành công nghiệp hoá học đ chế tạo ra loại hạt nhựa hữu cơ tổng
hợp không tan trong nớc nhng có bề mặt hoạt tính hoá học, có thể
cấy lên bề mặt các hạt này (ionit) một loại anion chọn trớc nh Na
+
,
H
+
NH
4
+
, OH
-
, C
-
. Khi ngâm các hạt ionit vào nớc, các ion đ đợc
cấy trên bề mặt sẽ tham gia vào phản ứng trao đổi với các ion của
muối hoà tan trong nớc.
- Ví dụ, nếu cấy lên bề mặt hạt cation Na
+

(bằng cách ngâm các hạt
nhân ionit vào dung dịch muối NaCl) hạt ionit sẽ biến thành Na
cationit. Ký hiệu là R Na.
- R chỉ là lõi không tan, quy ớc gọi nó là axit 1 gốc không tan trong
nớc.
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
23
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
5.3.2. Làm mềm nớc bằng Na-cationit
- Nếu lọc nớc qua lớp hạt Na cationit sẽ xảy ra các phản ứng sau:
2R Na + Ca(HCO
3
)
2
R
2
Ca + 2NaHCO
3
2R Na + Mg(HCO
3
)
2
R
2
Mg + 2NaHCO
3
2R Na + CaCl
2

R
2
Ca + 2NaCl
2R Na + MgCl
2
R
2
Mg + 2NaCl
3
2R Na + CaSO
4
R
2
Ca + 2Na
2
SO
4
2R Na + MgSO
4
R
2
Mg + 2Na
2
SO
4
24
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
- Theo mức độ lọc, nớc qua lớp hạt Na cationit có ngày càng
nhiều nhóm hoạt tính Na

+
của nó đợc thay thế bằng ion Ca
2+
và Mg
2+
của nớc. Cuối cùng khả năng trao đổi của Na-R sẽ bị cạn kiệt. Để
khôi phục lại khả năng trao đổi của Na-R, ngời ta rửa lớp vật liệu lọc
bằng dung dịch có nồng độ cao của ion Na
+
, ví dụ dung dịch muối
ăn. Quá trình này gọi là quá trình hoàn nguyên.
R
2
Ca + NaCl 2R Na + CaCl
2
- Quá trình làm mềm nớc bằng Na-R có thể giảm đợc hàm lợng
Ca
2+
và Mg
2+
trong nớc đến trị số bé nhất, pH và độ kiềm tổng của
nớc không thay đổi, cặn sấy khô tăng lên một chút do thay thế một
ion Ca
2+
hoà tan trong nớc có trọng lợng nguyên tử 40,08 bằng 2
ion Na
+
có trọng lợng nguyên tử 45,98.
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD

25
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
- Tuy nhiên, khi trong nớc có độ kiềm và độ cứng cácbonát cao (có
HCO
3
-
), nớc sau làm mềm sẽ có độ kiềm tăng (do có NaHCO
3
), khi
đó không sử dụng đợc Na-R, mà phải sử dụng kết hợp H-R và Na-R,
hoặc làm mềm nớc bằng vôi trớc khi lọc qua Na-R
- Khi nguồn nớc có độ kiềm cao, độ cứng magie cao hay hàm
lợng sắt cao thì dùng phơng pháp phối hợp: Đầu tiên làm mềm
nớc bằng vôi sau đó lọc qua bể Na cationit. Phơng pháp này có
hiệu quả khi làm mềm nớc các nguồn nớc mặt có độ kiềm cao hơn
3 mđlg/l.
- Chọn phơng pháp làm mềm nớc phải dựa vào chất lợng nớc yêu
cầu sau xử lý, thành phần muối hoà tan trong nớc nguồn. Trong tất
cả các phơng pháp thì phơng pháp làm mềm bằng Na cationit là
rẻ nhất.
26
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
5.3.3. Làm mềm nớc bằng H-cationit:
2R H + Ca(HCO
3
)
2
R

2
Ca + 2H
2
CO
3
2R H + Mg(HCO
3
)
2
R
2
Mg + 2H
2
CO
3
2R H + CaCl
2
R
2
Ca + 2HCl
2R H + MgCl
2
R
2
Mg + 2HCl
2R H + CaSO
4
R
2
Ca + H

2
SO
4
2R H + MgSO
4
R
2
Mg + H
2
SO
4
- Sau xử lý, pH giảm, nớc có CO
2
và các axit mạnh, sẽ làm cho nớc
có tính axit, cần khử khí và trung hoà (kiềm hoá) nớc sau xử lý. Vì
vậy ngời ta thờng không áp dụng phơng pháp này riêng rẽ mà áp
dụng kết hợp giữa H-R và Na-R.
CO
2
H
2
O
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
27
Khi trong nớc sau làm mềm yêu cầu không đợc chứa NaHCO
3
,
có thể sử dụng phơng pháp trên (làm mềm bằng vôi + Na-R,
hoặc:

Sử dụng H-R và Na-R, sơ đồ song song hay nối tiếp
- Song song (thờng dùng): tạo H
+
sau H-R và NaHCO
3
sau Na-R.
Tỷ lệ nớc từng dòng đợc khống chế (q
H
và Q q
H
), sau đó trung
hoà 2 dòng: H
+
trong qH sau H-R đợc trung hoà bởi độ kiềm sau
Na-R, thu đợc nớc sau làm mềm có K
i tp
~ 0, C
tp
giảm.
- Nối tiếp (H-R (1 bậc) + Na-R (1 hoặc 2 bậc)): tạo H
2
O, CO
2
(),
H
2
SO
4
, HCl sau H-R, tạo muối Na sau Na-R, giảm đợc C
tp

và K
i
.
Sơ đồ đợc áp dụng với nớc có P > 700 mg/l, C
tp
> 6 mgđl/l,
C
k
< 0,5 C
tp
.
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
28
5.3.4. Làm mềm nớc bằng Na
+
- và Cl
-_
ionit
Làm mềm nớc, đồng thời hạ đợc độ kiềm.
Thực hiện trong bể lọc với VLL Kationit + Anionit hoặc 2 bể
nối tiếp
2R Na + Ca(HCO
3
)
2
R
2
Ca + 2NaHCO
3

2R Na + CaSO
4
R
2
Ca + 2Na
2
SO
4
2R Cl + Na
2
SO
4
R
2
SO
4
+ 2NaCl
2R Cl + 2NaHCO
3
2R HCO
3
+ 2NaCl
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
Bài giảng môn: Hoá nớc 2006 - 2007
Trần Công Khánh- PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, Bộ môn CTN, ĐHXD
29
Khử đợc HCO
3
-

- thờng gây độ kiềm cao trong nớc cấp nồi
hơi
NaHCO
3
+ H
2
O H
2
CO
3
+ Na
+
+ OH
-
H
2
CO
3
H
2
O + CO
2
Phơng pháp này thờng đợc dùng để làm mềm nớc cấp cho
nồi hơi.
u điểm:

không cần hoá chất bổ sung,

không cần bảo vệ thiết bị khỏi sự ăn mòn

Hoàn nguyên bằng 1 loại hoá chất: NaCl
Nhợc điểm: Làm tăng nồng độ Cl
-
và CO
2
trong nớc đ làm
mềm
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
30
5.3. Làm mềm nớc bằng
trao đổi ion
* Hiện nay công nghiệp hoá học đ sản xuất ra hàng loạt vật liệu trao đổi ion.
Đặc tính của cationit đợc dùng phổ biến ở Nga và Mỹ giới thiệu ở bảng.
1.700
2.800
800
2.000
2.800
0,3 1,2
0,3 1
0,3 1
0,3 1
0,3 1
0,65
0,40
0,50
0,68
0,42
0,73

0,50
0,60
0,75
0,50
Ky 2
Kb 2
Emberlait IR 100
Emberlait IR 120
Emberlait IR 50
Nở trong nớc
Trong không
khí khô
Khả năng trao
đổi toàn phần
[E = đlg/m
3
]
Kích thớc
hạt (mm)
Trọng lợng đổ thành đống
(t/m
3
)
Loại vật liệu