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采用離子交換軟化，基本原理是原水流經(jīng)陽離子交換劑時，水中Ca2+、Mg2+等陽離子被交換劑吸附，而交換劑中的可交換離子(Na+或H+)則溶入水中，從而除去了水中鈣鎂離子，使水得到了軟化。離子交換軟化法有以下幾種。 a．鈉離子交換軟化法。 鈉離子交換劑是工業(yè)鍋爐最常使用的離子交換劑，化學(xué)分子式用NaR表示，當(dāng)原水經(jīng)鈉離子交換劑時，水中的鈣、鎂離子被鈉離子置換，其反應(yīng)式為：碳酸鹽硬度： Ca(HCO3)2+2NaR——CaR2+2NaHCO3 Mg(HCO3)2+2NaR——MgR2+2NaHCO3非碳酸鹽硬度： CaSO4+2NaR——CaR2+Na2SO4 MgSO4+2NaR——MR2+Na2SO4 鈉離子交換法不僅可以除去永久硬度，也可以除去暫時硬度，而且處理前后水中的總堿度保持不變。處理后水的含鹽量增加，因為鈣鎂鹽等當(dāng)量地轉(zhuǎn)變成鈉鹽，而鈉的當(dāng)量值(23)比鈣和鎂的當(dāng)量值(20.04)和(12.16)高，所以用毫克每升表示水的含鹽量將有所提高。 隨著交換過程的不斷進行，交換劑中的Na+被大部分置換，出水中便含有Ca2+、Mg2+(即出現(xiàn)了硬度)，當(dāng)硬度達到一定范圍時，此水已不符合鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)，說明交換劑已失效，此時就要再生，恢復(fù)交換劑的軟化能力，再生劑是食鹽(NaCI)。 再生過程中，使含有大量Na+的氯化鈉溶液通過失效的交換劑層，將離子交換劑所吸附的Ca2+、Mg2+強行排除掉，而Na+被交換劑所吸附，使交換劑重新恢復(fù)交換能力，其反應(yīng)式如下： CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+ MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+ b．部分鈉離子交換軟化法。 即只是讓原水的一部分經(jīng)過離子交換器，另一部分直接進入水箱。經(jīng)鈉離子交換后軟水中NaHCO3在水箱中受熱分解成為Na2CO3，