為什么要軟化水


  天然水可分為硬水和軟水兩種：凡含有較大量鈣、鎂離子（無機礦物質(zhì)）的水稱為硬水,反之則 稱為軟水.水的硬度若由含有碳酸鈉或碳酸氫鎂引起的，這種水則稱為暫時性硬水；水的硬度若由含有鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的 這種水叫永久性硬水。
  簡單地說，水中碳酸鈣的含量小于10毫克/升下的水就屬于高標準的軟水。在西方發(fā)達國家作為 90%的家庭用水（包括烹飪、洗滌、洗浴等）均使用軟水。無污染的雨水、雪水、露水都是天然軟水。
  

1.什么是硬水？
  所謂硬水，就是含礦物質(zhì)的水，主要是鈣鹽、鎂鹽等。鈣鹽和鎂鹽含量越多，水的硬度越大。當用硬水洗臉時，鈣鹽、鎂鹽與香皂相互作用，形成不溶于水的鈣鎂皂，它像膠質(zhì)的、有黏性的物質(zhì)，粘附在臉上不易去掉。這樣，原來皮膚上的污垢沒有洗凈，且又增添了新的污垢。這些污垢與鈣鎂皂形成的黏性物質(zhì)堵塞在皮膚腺的開口處，不僅堵塞了皮膚的排泄通道，形成栓塞，刺激皮膚，還會影響皮膚的正常代謝，使皮膚過早地萎縮、老化。因此，在洗臉時我們要注意選擇硬度小的軟水。在自然界中，井水、泉水的硬度最大，湖水、河水硬度中等、雨水、雪水、蒸餾水的硬度最小，故用后三種水洗臉較好。
  水的軟硬與口感有關(guān)系，硬水爽口，多數(shù)礦泉水硬度較高，使人感到清爽可口，軟水顯得淡而無味。但用硬水泡茶，沖咖啡，口感將受到影響。有些食品加工用水比較講究，水硬將影響食品加工，易造成蛋白質(zhì)沉淀、無機鹽沉淀或較難煮熟，而飲料用水又用軟水較好。鍋爐用水一般應(yīng)使硬水軟化，否則會因水垢太多而發(fā)生意外事故。熱水壺和淋浴器上的水堿，浴室中的瓷磚及衛(wèi)生潔具上難以擦洗的污漬，玻璃器皿上的斑點等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐漸堵塞、浪費能源、縮短熱水器使用壽命，洗衣需要更多的洗滌用品，損傷棉織品，造成浪費。
  

3.有機污染物對人體帶來的危害極大
  當前我國水源有機物污染非常嚴重，有機物種類越來越多，據(jù)統(tǒng)計，常見的就有約7萬多種。水中有機物的存在對膠體有保護作用，使其穩(wěn)定性提高，不但給水處理增加了一定的難度，同時有毒的小分子有機物難以降解，并在生物體內(nèi)蓄積，并有強烈的三致作用（致癌、致畸、致突變）或慢性毒性，有機物對人體的危害往往是滯后的，從發(fā)現(xiàn)到得病需要一個漫長的時間，甚至20—30年。另外有機物和氯消毒劑結(jié)合后產(chǎn)生鹵代化合物，有許多已經(jīng)確認是癌癥的誘發(fā)物。其中主要是揮發(fā)性三鹵甲烷和非揮發(fā)性的鹵乙酸，后者致癌的危險是前者的50—100倍。
軟水技術(shù)
  工業(yè)上是怎么軟化水的？
  當前我們對家庭水處理的認識有一個錯誤消費觀念和意識：只要“飲” 部分達標而其它方面用水差一點沒關(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。
  工業(yè)上用到水的地方很多，根據(jù)用水水質(zhì)的不同采用不同的處理方法達到應(yīng)有的標準。而工業(yè)上通用的軟化水方法是離子交換法。 
  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。 
  （1）交換過程 
  碳酸鹽硬度（暫硬）軟化過程： 
  Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3 
  Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3 
  非碳酸鹽硬度（永硬）軟化過程：&