1、 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验 一、实验目的一、实验目的 地下水中含有地下水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-离子，离子，Ca2+、Mg2+称为硬度，称为硬度，HCO3-称为碱度。硬度必须全部除去，以称为碱度。硬度必须全部除去，以防止受热面结垢，碱度太高也会影响换热设备的安全经防止受热面结垢，碱度太高也会影响换热设备的安全经济运行，一般情况下，水中碱度保持一定值即可。除济运行，一般情况下，水中碱度保持一定值即可。除 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工
2、程实验硬度和部分碱度常用的系统是硬度和部分碱度常用的系统是H+Na+离子交换系统，离子交换系统，通过实验达到：通过实验达到：u加深对离子交换工艺的理解，熟悉离子交换法处理加深对离子交换工艺的理解，熟悉离子交换法处理工业用水的操作方法；工业用水的操作方法；u 掌握离子交换法处理工业用水的基本特性与规律。掌握离子交换法处理工业用水的基本特性与规律。环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验二、实验设备二、实验设备水质分析实验装置水质分析实验装置离子交换实验装置离子交换实验装置 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验三三、实验原理、实验原理
3、 1、软化除碱、软化除碱HR+Ca2+、Mg2+、K+、Na+Ca2+、Mg2+、K+、Na+R+H+(H+是以是以H2CO3、H2SO4、HCl的形式存在）的形式存在）NaR+Ca2+、Mg2+Ca2+、Mg2+R+Na+(Na 是以是以NaHCO3的形式存在）的形式存在）H2SO4/HCl+NaHCO3Na2SO4+NaCl 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验2、还原、还原Ca2+、Mg2+、K+、Na+R+HClCa2+、Mg2+、K+、Na+Cl+HRNaCl+Ca2+、Mg2+R Ca2+、Mg2+Cl+Na R 环境与市政工程实验中心环境与市政工
4、程实验中心实验教师：曹超水质工程实验四四、实验步骤、实验步骤1.测定原水的总硬度测定原水的总硬度H总总、总碱度、总碱度A总总；2.确定水量分配系统；确定水量分配系统；H0.20.40.60.8Na0.80.60.40.2 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验3.总水量为总水量为100L/h流入并联系统，按照水量分配系数调节进入流入并联系统，按照水量分配系数调节进入H+、Na+交换柱的水量，过交换柱的水量，过20min后，取后，取H+、Na+交换柱出水混交换柱出水混合均匀后测定其残留硬度合均匀后测定其残留硬度H总总，残留碱度，残留碱度A总总4.每隔每隔10min
5、取一次水样，测定其取一次水样，测定其H总，残留碱度总，残留碱度A总，测定总，测定57次。次。环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验五五、实验结果记录表、实验结果记录表H/Na0.2/0.80.4/0.60.6/0.40.8/0.2H总 A总 环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验六六、绘制除碱曲线和硬度变化曲线、绘制除碱曲线和硬度变化曲线七七、讨论、讨论1.除碱还有哪些方法，各有什么优缺点除碱还有哪些方法，各有什么优缺点?2.离子交换时水的流速对除碱效果有无影响？为什么？离子交换时水的流速对除碱效果有无影响？为什么？环境与市政工程
6、实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验1.取水样取水样100ml于于250ml锥形瓶中锥形瓶中；2.加加35ml缓冲液及少许铬黑缓冲液及少许铬黑T指示剂指示剂；3.若水样显紫色或紫红色，则用若水样显紫色或紫红色，则用EDTA标液滴定至蓝色，标液滴定至蓝色，并记录并记录EDTA的消耗量；的消耗量；4.计算：计算：H总总（mmol）=(C1V1)/V0 C1EDTA标液浓度（标液浓度（10mmol）V1EDTA标液的消耗量（标液的消耗量（ml）V0水样体积（水样体积（ml）环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验2.加加35滴酚酞指示剂，若水样显红色
7、则用滴酚酞指示剂，若水样显红色则用HCl标液滴定标液滴定至无色，并记录消耗量至无色，并记录消耗量P，若不显红色，则进行下一步操作；，若不显红色，则进行下一步操作；3.向水中加入向水中加入34滴甲基橙指示剂，摇匀，用滴甲基橙指示剂，摇匀，用HCl标液滴定到标液滴定到溶液由桔黄色变为桔红色，记录溶液由桔黄色变为桔红色，记录HCl消耗量消耗量M；1.取水样取水样100ml于于250ml锥形瓶中；锥形瓶中；环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验4.计算：计算：A总总（CaCO3计，计，mg/l）=C(P+M)X50.5X1000/V CHCl标液浓度（标液浓度（mol/L）；）；P酚酞碱度消耗量的酚酞碱度消耗量的HCl量（量（ml）；）；M甲基橙碱度消耗量的甲基橙碱度消耗量的HCl量（量（ml）；）；50.51/2 CaCO3 摩尔质量（摩尔质量（g/mol）,若以若以CaCO计，计，则为则为28.04。环境与市政工程实验中心环境与市政工程实验中心实验教师：曹超水质工程实验
