石灰石膏共同特点（石灰石灰-纯碱）

01 石灰软化法

石灰软化法用于处理暂时硬度高、永久硬度低、碱度高的水。为避免投加生石灰(CaO)产生的灰尘污染，通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2(即熟石灰)使用。

其反应如下：CaO H20=Ca(OH)2

再将消石灰制成石灰乳投入原水中。根据水中碱度与pH值的关系，在pH值大于8.3的条件下，可发生下列反应：

Ca(OH)2 CO2=CaCO3 H20

Ca(OH)2 Ca(HCO3)2=2CaCO3 2H20

Ca(OH)2 Mg(HCO3)2=CaCO3 MgCO3 2H2O

MgCO3 Ca(OH)2=CaCO3 Mg(OH)2

2NaHCO3 Ca(OH)2=CaCO3 Na2CO3 2H20

形成的CaCO3和Mg(OH)2都是难溶化合物，可从水中沉淀析出。

但水中的永久硬度和负硬度却不能用石灰处理的方法除去。因为镁离子的永久硬度和负硬度会和消石灰产生下列反应：

MgS04 Ca(OH)2=Mg(OH)2 CaSO4

MgCl2 Ca(OH)2=Mg(OH)2 CaCl2

NaHCO3 Ca(OH)2=CaCO3 NaOH H20

由上述反应式可以看出，镁离子的永久硬度全部转化为等量的溶解度很大的钙离子的永久硬度。而负硬度(碳酸氢钠)则转化为等量的氢氧化钠，所以水中的永久硬度、碱度没有除去。另外石灰法虽是城市污水再生回用于工业冷却水系统的重要技术。但伴随着水温升高、水的蒸发及各种无机离子和有机物质的浓缩。

冷却水系统会产生腐蚀和结垢问题，因此，如何解决石灰法出水对冷却系统腐蚀、结垢的问题也是亟待解决的。

02 石灰-纯碱软化法

对硬度高、碱度低，即永久硬度高的水，可采用石灰-纯碱软化法。即加石灰的同时再投加适量的纯碱(即Na2CO3又称苏打)，会发生如下反应：

CaSO4 Na2CO3=CaCO3 Na2SO4

CaCI2 Na2CO3=CaCO3 2NaCl

MgSO4 Na2CO3=MgC03 Na2S04

MgCl2 Na2C03=MgC03 2NaCl

MgC03 Ca(OH)2=CaCO3 Mg(OH)2

Ca(HCO3)2 Ca(OH)2=2CaCO3 2H20

Mg(HCO3)2 2Ca(OH)2=Mg(OH)2 2CaCO3 2H20

CaSO4 Na2CO3=CaCO3 Na2SO4

经石灰-纯碱软化后的水,其硬度可降为0.15-0.2mmol/L。此外，永久硬度也可以直接用离子交换法除去。

03 石灰-石膏软化法

石灰-石膏处理法则多用于处理硬度低、碱度高的负硬水，即水中总碱度大于总硬度的水。此时水中多余的总碱度常以NaHC03或KHCO3，形式存在，对这些多余的碱度常以石灰-石膏处理法除去。因为：

2NaHCO3 CaS04 Ca(OH)2=2CaCO3 Na2SO4 2H20

2KHCO3 CaS04 Ca(OH)2=2CaCO3 K2SO4 2H20

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