01 石灰軟化法

石灰軟化法用于處理暫時硬度高、永久硬度低、堿度高的水。為避免投加生石灰(CaO)産生的灰塵污染，通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2(即熟石灰)使用。

其反應如下：CaO H20=Ca(OH)2

再将消石灰制成石灰乳投入原水中。根據水中堿度與pH值的關系，在pH值大于8.3的條件下，可發生下列反應：

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都是難溶化合物，可從水中沉澱析出。

但水中的永久硬度和負硬度卻不能用石灰處理的方法除去。因為鎂離子的永久硬度和負硬度會和消石灰産生下列反應：

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

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

NaHCO3 Ca(OH)2=CaCO3 NaOH H20

由上述反應式可以看出，鎂離子的永久硬度全部轉化為等量的溶解度很大的鈣離子的永久硬度。而負硬度(碳酸氫鈉)則轉化為等量的氫氧化鈉，所以水中的永久硬度、堿度沒有除去。另外石灰法雖是城市污水再生回用于工業冷卻水系統的重要技術。但伴随着水溫升高、水的蒸發及各種無機離子和有機物質的濃縮。

冷卻水系統會産生腐蝕和結垢問題，因此，如何解決石灰法出水對冷卻系統腐蝕、結垢的問題也是亟待解決的。

02 石灰-純堿軟化法

對硬度高、堿度低，即永久硬度高的水，可采用石灰-純堿軟化法。即加石灰的同時再投加适量的純堿(即Na2CO3又稱蘇打)，會發生如下反應：

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

經石灰-純堿軟化後的水,其硬度可降為0.15-0.2mmol/L。此外，永久硬度也可以直接用離子交換法除去。

03 石灰-石膏軟化法

石灰-石膏處理法則多用于處理硬度低、堿度高的負硬水，即水中總堿度大于總硬度的水。此時水中多餘的總堿度常以NaHC03或KHCO3，形式存在，對這些多餘的堿度常以石灰-石膏處理法除去。因為：

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

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

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