传统的基于盐的水软化及其对环境的影响

为什么使用水软化剂

一个浇水系统旨在减少溶解的矿物质（主要是钙，，，，镁，一些锰和金属等金属铁离子）高矿物质的水。这些“硬度离子”可能引起几种类型的问题，如下所示：

硬度离子阻碍了洗涤剂和肥皂的清洁效果。特别是，金属离子与肥皂和钙敏感的洗涤剂反应，阻碍了它们的泡沫和形成沉淀的能力。使用软化的水，清洁和洗衣需要更少的肥皂和洗涤剂。软化的水还可以通过数百个洗涤周期来增加织物和纺织品的寿命。
这矿物质钙和镁碳酸盐的趋势倾向于附着并粘在管道和水热的表面上，从而导致规模积聚，从而限制了管道中的水流。在锅炉中，矿物质沉积物充当损害热传递到水的绝缘材料。如此厚实的堆积结果是，需要更多的能量（导致能量浪费和效率低下）才能加热锅炉中的水。使用软化的水，可以节省水中的能量。
电解质中的离子也会导致金属腐蚀，从而导致腐蚀在房屋或商业大楼内的管道系统中。

水软化的化学过程：离子交换

前5个水污染物

基于盐的水软化作品原则离子交换或离子更换，可188bet手机下载逆过程。（离子是可能在水中损失或获取电子并因此具有电荷的原子或原子。在可逆的离子替代反应期间，很少经常，钾+离子），因为钠离子离开离子 - 交换聚合物树脂（或珠子，或一类称为沸石的矿物质188bet手机下载），然后进入水中，而钙和镁离子在硬水中的钙离子和镁离子被绑定到树脂或珠子。从本质上讲，离子在水软化过程中切换位置：树脂基质的钠迁移到水中，钙和镁从水转移到树脂基质。树脂或珠基质本身是惰性的，不参与化学反应，并且在水软化过程中不会改变其物理结构。

整个离子交换发生在房间或水箱中。钠（或钾）离子向下穿过树脂“床”并从软化器排出的地方向下传递；因此，柔软剂提供现在拥有的“软”水钠而不是钙或镁离子。换句话说，当要处理的水经过树脂床，带负电荷的树脂吸收并用硬度和/或金属离子结合，并带来积极充电。化学上，树脂最初含有单价氢（H+），钠（Na+）或钾（K+）离子，然后在水中与二价钙（Ca2+）和镁（Mg2+）离子交换。由于这是一个替代反应，因此188bet手机下载这种离子交换消除了沉淀和肥皂库的形成；因此，当原水穿过树脂时，“硬度离子”代替了释放到水中的钠（或钾）离子。原始水的“硬”，更多的钠（或钾）离子从树脂中释放到“软化”水中。

当树脂或珠子基质中的所有钠被替换并用钙和镁离子饱和时，交换室中的树脂是“完整的”，并且无法执行更多的含水反应。现在是时候进行另一个称为再生的过程（也称为返回式填充）了。在再生过程中，将盐（氯化钠）添加到交换室中；高水平的盐置换钙和镁离子，并用钠代替它们。再生后，树脂或珠可以软化更多的硬水。

然而，含水的聚合物树脂并不能永远持续下去：再生的频率取决于水的硬度，经过处理或软化的硬水量，含水系统的大小以及树脂吸收硬度矿物质的能力。随着时间的流逝，树脂通过离子交换软化的能力在再生之间降低，尤其是在水还含有铁或其他金属的情况下。为什么？这是因为负电荷的聚合物树脂的阴离子官能团与带正电荷的硬度和金属离子（例如带正电荷的钠离子和带正电荷的铁和金属离子）结合。与树脂结合的金属离子在再生过程中往往不会被冲洗掉，这与钙和镁离子不同，后者在后粉期间确实被冲洗出来。结果，随着时间的流逝，带正电荷的金属离子与带负电荷的树脂具有不可逆转的结合，并且树脂执行离子交换的能力降低。通常，必须每五到十年更换一次传统的基于盐水的水中的聚合物树脂（取决于所处理水的硬度以及之前讨论的其他因素），因为树脂已经“花费”并且不能再生。很明显，基于盐的水软化剂并不是解决硬水问题的理想解决方案。

当使用传统的基于盐的水系统系统时，还有另一个与秤的问题相关的问题：在再生期间，钙和镁离子在其余的家庭污水中排放，可能会在其内部的硬度尺度上排出作为硬度尺度污水和排放管。结果，与市政下水道相连的家庭管道的一部分也可能具有规模堆积。

软水中的铅和其他金属
柔软的水不健康，不仅适用于钠敏感的高血压患者，而且对于健康的人也是如此。对于低钠饮食中的高血压患者，软化的水含有钠。但是变软的水也可能包含金属（例如带领和铜），从金属管，水龙头和焊接的管道中浸出。

为什么软化的水含有金属？柔软的水可能含有金属，因为水是通用的溶剂。加热或变软时，它更容易容易从水管和室内管道系统的其他部分浸出金属。管道中的铜，焊接接头中的铅和金属龙头特别容易受到加热或软化的水。因此，除了含有钠外，软化的水还可能具有铅，铜和其他金属。

钠和氯化物在水软化剂中的环境影响：当反冲洗水达到污水处理时会发生什么？
众所周知，传统的基于盐的水分不环保。与其他盐一起出院时，盐会导致盐度问题废水进入市政污水处理厂。通常，废水中较高的盐度增加了治疗成本，并降低了处理后废水的潜力灌溉和工业目的。

盐水和矿物质排放到污水处理系统中有几个问题，如下：

较高的废水处理成本- 这是一个市政的估计污水处理在供水系统中加入一磅盐（NACL）的价格约为美国0.20美元，但要在治疗厂中除去这么多氯化物的含量为25倍。（一个典型的家庭每月最多用100磅的盐来软化。污水处理中的大多数氯化物来自住宅水软化剂，而少量来自肥皂，洗涤剂和其他清洁产品（尤其是洗衣服）。洛杉矶县的加利福尼亚卫生区估计，它至少要花费3亿美元，只是为了建立一个额外的治疗设施来进行微滤和反渗透要从处理过的废水中去除氯化物，大约50％的基础设施成本将在土地上安装46英里的管道（称为“盐水”），以将这座城市连接到太平洋，以便将额外的盐浪费运输到太平洋，然后在海洋上建造另一条三英里的水下管道。重要的是要将额外的盐不仅运送到太平洋的海滩，还要运送到外洋（距离陆地至少三英里），这样额外的盐就不会通过增加当地海洋生物盐度海水。
处理的废水中的高水平溶解的钠和其他矿物质- 含有高水平溶解矿物质（包括钙，镁，钾，钾和氯化物和硫酸盐的阴离子）的高盐水处理的废水会增加总溶解固体（TD）的（TDS）排出的水。高TDS将影响污水处理机构遵守州和联邦排放标准的能力。通常，废水处理厂很少去除溶解的盐和矿物质，因为它们主要是为了去除砂砾和碎屑，油脂/油和有机固体（例如食品和人类废物）而设计的，而不是为氯化物去除而设计。对于这些其他类型的废物，可以通过（在沉积盆地）和生物学降解来清除它们。但是不能使用这些治疗方法去除氯化物。同样，为了通过微滤和反渗透清除污水处理厂的额外氯化物，对于许多城镇和城市来说，它的价格昂贵。
盐是主要污染物- 在许多州（包括加利福尼亚州），盐被视为污染物，当被排入环境中。众所周知，当硬度或盐度升高时，肥皂和洗涤剂的效果降低，家用电器和管道的磨损速度更快，并且由于缩放缩放而导致的水热系统变得降低了能源效率。当用处理的废水排入河流和湖泊时，氯化物（Cl-）会通过引起叶片组织干燥的叶片燃烧而损害水生生物和损害农作物，从而降低作物产量。

当过量的氯化物和钠离子用处理的废水排放时，该处理的废水的可重复性减少。如前所述，当将经过处理的废水排放到地表水域（例如河流）中时，下游的农民可能会担心使用高氯化物河水进行灌溉。草莓和鳄梨等农作物对盐敏感且对氯化物敏感。

对环境保持良好状态：避免传统的盐水软化剂！
盐（无论是钠离子和氯离子）施加许多严重的环境威胁，从损害排放区域的水生和海洋生物（无论是河流，湖泊还是海洋），到损害土壤中的细腻的生化平衡（如果治疗的废水是重复使用的，请重复使用作为灌溉水）。在典型的市政废水处理厂中除去盐非常昂贵，因为必须建造额外的微滤和反渗透设施，以从处理的废水中去除氯化物。降低与盐分过量分泌物相关的市政污水处理成本的最佳方法是首先将盐分排放到下水道中。

避免将大量盐排放到下水道中的最佳方法是用新的无盐水软化剂代替现有的传统盐基柔软剂。APEC的Futura系统使用催化转化介质来中和钙和镁并减少规模的积累。

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