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軟水機(jī)主要是通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子，降低水質(zhì)硬度。另一種技術(shù)是區(qū)別于化學(xué)離子交換法的物理軟水方法，是通過高能聚合球?qū)⑺械拟}鎂離子打包成結(jié)晶體存在于水中，使其在水中不結(jié)垢。主要技術(shù)有納米晶技術(shù)。軟水與自來水相比，有極明顯的口感和手感。
工業(yè)軟水
當(dāng)前我們對家庭水處理的認(rèn)識有一個錯誤消費(fèi)觀念和意識：只要“飲” 部分達(dá)標(biāo)而其它方面用水差一點(diǎn)沒關(guān)系。其實家庭生活飲用水除了飲用外還包括食用、沐浴、洗衣、沖廁等。實際上水中的各種物質(zhì)有三分之一是通過沐浴等經(jīng)皮膚吸收進(jìn)入人體。好水可以提高水洗滌力，減少洗衣粉用量，減少水環(huán)境污染等，好水也可以減少沖廁惡臭從而改善室內(nèi)環(huán)境。因此，除了“飲”部分，人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也應(yīng)該干凈、衛(wèi)生和沒有污染。Brown等研究了皮膚對水中揮發(fā)性有機(jī)物的吸收，按成人飲水量2升/天、嬰兒飲水1升/天、二者洗澡時間均為15分鐘/天，飲用水常見揮發(fā)性有機(jī)物的皮膚吸收與口腔攝入的比例，成人與嬰兒分別為63/37及40/60。Andelaman 報道了飲用水中三氯乙烯造成的戶內(nèi)呼吸攝入。以飲水量2升/人·天，沐浴耗水量40—95升/人·天計，淋浴時三氯乙烯的呼吸攝入量是飲水口腔攝入量的數(shù)倍。
所以，水中有害物質(zhì)對人健康的危害不單純從飲用產(chǎn)生的。據(jù)國外報道水中有害物質(zhì)被人體吸收的比例大致為：1/3由口腔攝入；1/3在洗漱和沐浴中由皮膚吸收；1/3在沐浴時由隨水蒸汽經(jīng)呼吸道吸收。
離子交換水處理
離子交換水處理是指采用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產(chǎn)生符合等物質(zhì)的量規(guī)則的可逆性交換，導(dǎo)致水質(zhì)改善而交換劑的結(jié)構(gòu)并不發(fā)生實質(zhì)性（化學(xué)的）變化的水處理方式。在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應(yīng)的，稱陽離子交換水處理；只有陰離子參與交換反應(yīng)的，稱陰離子交換水處理；既有陽離子又有陰離子參與交換反應(yīng)的，稱陽、陰離子交換水處理。由于原水的水質(zhì)千差萬別，而對出水水質(zhì)的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應(yīng)的離子是鈉離子Na+時，此方法稱為鈉（Na）型離子交換法，此交換劑稱為鈉（Na）型陽離子交換劑，相類似的，有氫（H）型離子交換法及氫（H）型陽離子交換劑等。
鈉型離子交換法是工業(yè)鍋爐給水最通用的一種水處理方法。當(dāng)原水經(jīng)過鈉型離子交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+等陽離子與交換劑中的Na+進(jìn)行交換，降低了水的硬度，使水質(zhì)得到軟化，故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。
離子交換水過程
（1）離子交換水處理交換過程
碳酸鹽硬度（暫硬）軟化過程：
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸鹽硬度（永硬）軟化過程：
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用綜合上述反應(yīng)式的離子式表示：
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
離子交換水處理再生過程
（2）離子交換水處理再生過程
在鈉離子交換過程中，當(dāng)軟水出現(xiàn)了硬度，且殘留硬度超過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，則認(rèn)為鈉離子交換劑已經(jīng)失效。為了恢復(fù)其交換能力，就需要對交換劑進(jìn)行再生（或還原）。再生過程是使含有大量鈉離子的氯化鈉（NaCl）溶液通過失效的交換劑層恢復(fù)其交換能力的過程。此時，鈉離子又被離子交換劑所吸著，而交換劑中的鈣、鎂離子被置換到溶液中去。鈉型離子交換劑的再生過程可用如下反應(yīng)式表示：
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生產(chǎn)中多采用食鹽（NaCl）溶液作為再生劑。因為食鹽比較容易得到，而且再生過程中所形成的產(chǎn)物（CaCl2、MgCl2）是可溶性鹽類，很容易隨再生液排出去。再生用食鹽，大都采用工業(yè)用鹽，其中雜質(zhì)含量不宜過多，食鹽溶液需澄清過濾后使用。通常認(rèn)為，10%食鹽溶液的硬度不應(yīng)超過40mmol/L，懸浮物不應(yīng)大于2%。離子交換劑再生時，一般要用經(jīng)過澄清的8～10%的鹽溶液?？偟脑偕?a target="_blank" data-lemmaid="7507265" data-log="text" style="color: rgb(19, 110, 194); text-decoration-line: none;">接觸時間隨離子交換樹脂交聯(lián)度的不同而變化，對于一般交聯(lián)度7%左右的強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，再生劑和樹脂總的接觸時間最低應(yīng)保證45min以上。
其他技術(shù)
軟水常用的軟水劑為樹脂，在進(jìn)行離子交換產(chǎn)生一定量的軟水后，樹脂吸附的硬度離子會達(dá)到飽和。這就需要進(jìn)行樹脂再生，通過再生材料（軟水鹽）置換樹脂內(nèi)的硬度離子，從而使軟水劑可以繼續(xù)使用。
常見的軟水劑再生技術(shù)是“順流再生技術(shù)”
工作時水流向下流過樹脂。覆蓋樹脂的硬度帶逐漸形成，向下延伸。再生時，鹽水同樣向下流過樹脂。使用這種再生方式，鹽水必須經(jīng)過給水區(qū)，在再生初期濃度就被稀釋了。同時，在底部的樹脂可以沒有被充分再生，在下一次工作階段就會有硬水存在。順流再生方式樹脂的疲勞順序是由上向下。順流再生的鹽水水流將硬度帶由上向下推過可以仍有活力的下部樹脂，因此耗水量很大。
而先進(jìn)的再生技術(shù)為“逆流再生技術(shù)”
逆流再生技術(shù)：工作水流向下，流過樹脂。而鹽水流向相反——向上。這種再生方式鹽水不會流過給水，不會被稀釋，底部樹脂也會得到濃度極高的鹽水。下一次工作階段，接受軟化的水最后流經(jīng)的是再生程度最高的樹脂層，因此保證了產(chǎn)品水沒有硬度殘留。工作水流由上向下，決定著樹脂疲勞順序是由上而下。向上的鹽水水流決定著鹽水最先渡過的是疲勞較輕的樹脂，隨后硬度帶被向上推過疲勞較重的樹脂，隨排水沖出，因此耗水量小。注水是再生的第一個階段，鹽效達(dá)到最高。
納米晶TAC技術(shù)
納米晶技術(shù)，即TemplateAsistedCrystallization（模塊輔助結(jié)晶），利用納米晶產(chǎn)生的高能量，把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。
交換原理工作原理
軟水機(jī)內(nèi)裝有一個由人造食品級的樹脂材料制成的濾料。樹脂看上去有點(diǎn)像粗糙的沙子，但樹脂粒更為圓潤光滑。樹脂能夠通過離子交換取出水中較硬的礦物質(zhì)。軟水機(jī)在工作狀態(tài)中,將源水中的絕大部分鈣鎂離子置換出去，源水在一定壓力流量下，流經(jīng)裝有離子交換樹脂的容器（軟水機(jī)）樹脂中所含的可交換Na+與水中的陽離子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）進(jìn)行離子交換，使容器出水中Ca2+、Mg2+離子含量大大降低，流出的水就是硬度極低的軟化水，當(dāng)離子樹脂吸附一定量的鈣鎂離子后飽和就必須進(jìn)行再生——用飽和的濃鹽水浸泡樹脂層，把樹脂所吸附的鈣鎂離子再生置換出來，恢復(fù)樹脂的交換能力，并將廢液污水排出。在進(jìn)行再生之前用水自上而下的進(jìn)行反洗，反洗的目的有兩個，一是通過反洗使運(yùn)行中壓緊的樹脂松動，有利于樹脂顆粒與反洗液充分接觸；二是運(yùn)行時在樹脂表層積累的懸浮物也隨著反洗水液排出，這樣交換器水流阻力不會越來越大，最先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)使軟化、反洗、吸鹽、慢洗、快洗、鹽箱注水等全過程實現(xiàn)自動化。
以下關(guān)于逆滲透的描述和 本文主題無關(guān),建議去掉(直到下個主題-特別注意).
逆滲透原理
逆滲透為現(xiàn)有科技中最有效的水處理方式之一，它能有效地處理水中鹽類(如鈣、鎂等硬度雜質(zhì))、重金屬、化學(xué)殘留物質(zhì)達(dá)百分之九十五以上。RO逆滲透水處理科技在今日已是到處可見，如海水淡化系統(tǒng)、電子超純水精煉系統(tǒng)、生化制藥、洗腎、化妝品生產(chǎn)制造、飲料、包裝水乃至于一般家庭過濾使用。
何謂滲透、滲透壓及逆滲透
對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜視為理想的半透膜。
當(dāng)把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。
若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為逆滲透。
逆滲透是一種在壓力驅(qū)動下，借助半透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法。被廣泛的應(yīng)用于各種液體的分離與濃縮。水處理工藝中，將水中無機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠質(zhì)等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的水。
半透膜
滲透現(xiàn)象:溶劑由低濃度溶液透過半透膜
流向高濃度溶液
逆滲透技術(shù)是一種先進(jìn)的水處理技術(shù)，各國為了制造符合有關(guān)飲用水標(biāo)準(zhǔn)的飲水，越來越廣泛的應(yīng)用逆滲透技術(shù)。
世界衛(wèi)生組織(WHO) 制定有飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各國的飲用水標(biāo)準(zhǔn)也有不同，其制定和實施往往也是由國家不同部門負(fù)責(zé)。以美國為例，一般是由美國環(huán)保署(E. P. A)負(fù)責(zé)此工作。而大家熟知的美國食品及藥品署 (F.D.A.)， 只負(fù)責(zé)食品及藥品方面，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定和實施，并不負(fù)責(zé)飲水方面的工作。
盡管美國環(huán)保署(E.P.A)負(fù)責(zé)飲用水方面的工作，但并沒有一個正式可用于評價逆滲透膜的安全可靠標(biāo)準(zhǔn)。美國國家衛(wèi)生基金會(N.S.F)為美國一個非營利性團(tuán)體，于一九九六年制定了一個標(biāo)準(zhǔn)來評估飲用水逆滲透系統(tǒng)。據(jù)美國水質(zhì)協(xié)會(W.Q.A) 建議的飲用水處理技術(shù)，逆滲透方法可用于去除水中的濁度、色度、硬度、鐳、鈾等放射元素，三鹵甲烷、石棉等致癌物質(zhì)及各種無機(jī)離子，特別是對人體有害的銻、砷、鋇、鎘、鉻、銅、鉛、汞、鎳、硒、鋁、錳、鋅、等
上一個：如何區(qū)分軟水和硬水
下一個：自動售水機(jī)工作原理如下
