在日常生活中，我們經(jīng)常見到水壺用久后內(nèi)壁會(huì)有水垢生成。這是什么原因呢？原來在我們?nèi)∮玫乃泻胁簧贌o機(jī)鹽類物質(zhì)，如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發(fā)現(xiàn)，一旦它們加溫煮沸，便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形成沉淀出來，它們緊貼壺壁就形成水垢。我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用“硬度”這個(gè)指標(biāo)來表示。硬度1度相當(dāng)于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱為軟水，高于17度的稱為硬水，介于8～17度之間的稱為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、深井水、海水都是硬水。

1工作原理

水的硬度主要由其中的陽離子：鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構(gòu)成。 當(dāng)含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時(shí)，水中的鈣、鎂離子被樹脂吸附，同時(shí)釋放出鈉離子，這樣交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水,當(dāng)樹脂吸附鈣、鎂離子達(dá)到一定的飽和度后，出水的硬度增大，此時(shí)軟水器會(huì)按照預(yù)定的程序自動(dòng)進(jìn)行失效樹脂的再生工作，利用較高濃度的氯化鈉溶液(鹽水)通過樹脂，使失效的樹脂重新恢復(fù)至鈉型樹脂。

原水

是指未經(jīng)過處理的水。從廣義來說，對(duì)于進(jìn)入水處理工序前的水也稱為該水處理工序的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱為原水。(自來水河水地下水）

硬水

是指水中所溶的礦物質(zhì)成分多，尤其是鈣和鎂。硬水并不對(duì)健康造成直接危害，但是會(huì)給生活帶來好多麻煩，比如用水器具上結(jié)水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。

(工業(yè)上采用截然不同的標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)上一般只有硬度10的水也多稱為高硬水)

有些鈣、鎂離子含量很高的水卻不見有水垢生成，這是因?yàn)檫@些鈣、鎂離子以氯化鹽形式存在，它們是可溶的，所以在加熱時(shí)并不能沉淀出來。

水的硬度對(duì)日常生活影響是很大的。如水的硬度大時(shí)洗衣服不起泡；旅居異地因飲水的硬度不適應(yīng)可出現(xiàn)水土不服的癥狀；壺內(nèi)結(jié)水垢會(huì)使壺的導(dǎo)熱性下降；工業(yè)鍋爐的水垢可引起爆炸事故。所以，生活和工業(yè)用水均應(yīng)適當(dāng)控制水的硬度。常喝軟水（純凈水）容易得心腦血管疾病，常喝硬水（礦泉水）容易得腎結(jié)石。

分軟水與硬水

一般我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常提到的“軟水”和“硬水”，就是指水中碳酸鎂和碳酸鈣的含量，以“毫克碳酸鎂/公斤水”或者“ppm”來表示，這就稱之為水的硬度。

水質(zhì)的硬度過于高，喝起來口感不好，水中也容易產(chǎn)生白色沉淀物狀的水垢;水垢附在加熱容器或者是加熱器上面，日積月累就會(huì)延長(zhǎng)容器加熱的時(shí)間，也會(huì)加大能源的耗損。如果水垢進(jìn)入人體，對(duì)人體的健康也會(huì)有影響，因?yàn)樗甘菬o法被吸收的。

那么水的硬度應(yīng)該是多少才合適呢?并沒有正式由****或?qū)W會(huì)提出的建議值，我國(guó)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為1000ppm以下。

人們一般將水質(zhì)的硬度分為四個(gè)等級(jí)

1.軟水:0-60ppm

2.稍硬水：60-120ppm

3.硬水：120-180ppm

4.極硬水：181ppm以上

面對(duì)污染日趨嚴(yán)重的工業(yè)社會(huì)，水的問題已經(jīng)不單單是“硬度”或者是總?cè)芙夤腆w量的多與少;我們已知的水中污染物質(zhì)有：有機(jī)物、微生物、細(xì)菌、氯等等。市場(chǎng)上已經(jīng)有了很多種過濾器，這些過濾器可以幫助大家講水中的污染物去除掉，但是，由于處理水質(zhì)的方法不同，去除的能力也是不同的。

已知的處理飲用水的處理方法有：活性炭過濾法、臭氧殺菌法、離子交換法、逆滲透法、蒸餾法、煮沸法等。不過，這些方法也只是起到單純的殺菌的作用，有的可以去除懸浮物、微生物和細(xì)菌。有的可以出去有機(jī)物、惡臭、三氯化鉀。其中，比較**、實(shí)用的水處理技術(shù)就是RO反滲透水處理技術(shù)。RO逆滲透水處理技術(shù)也可以直接接入辦公室、家庭、學(xué)校。

**的凈化水質(zhì)的方法可以改善生活品質(zhì)，促進(jìn)健康;而去除水中對(duì)健康有影響的污染物質(zhì)，以及軟化水的硬度就是是凈化水質(zhì)的目標(biāo)。

軟水是只含有少量的可溶性鎂鹽和鈣鹽的天然水，也可以說經(jīng)軟化處理過的硬水。天然的軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水等。經(jīng)軟化處理過的硬水鎂鹽和鈣鹽的含量下降到1.0~50毫克/升的軟化水。煮沸雖然可以講硬水暫時(shí)變?yōu)檐浰敲鎸?duì)工業(yè)上大量的用水需求，這種方法既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。那么對(duì)于工業(yè)用水就可以采用：

① 離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶于水，但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發(fā)生交換反應(yīng)，使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長(zhǎng)期使用后失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復(fù)使用，故此法是既經(jīng)濟(jì)又**的軟水法。

② 石灰-蘇打法

先測(cè)定水的硬度，然后加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉，硬水中的鈣、鎂離子便沉淀析出：

Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4

③磷酸鹽軟水法。對(duì)于鍋爐用水，可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑，它與鈣、鎂離子形成絡(luò)合物，在水煮沸時(shí)鈣、鎂不會(huì)以沉淀形式析出，從而不會(huì)形成水垢。此法不適合于飲用水的軟化。