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浓水中总硬度及钙镁离子的去除实验研究的中期报告
一、实验目的
本次实验的主要目的是研究浓水中总硬度及钙镁离子的去除方法，并评价不同方法的去除效果。
二、实验原理
1.总硬度
总硬度是水中可溶性钙和镁离子所带来的硬度。总硬度是指水中以CaCO3计量的钙和镁离子的总含量。
2.钙镁离子的去除方法
（1）化学法
在溶液中加入化学药剂，使水中的钙、镁离子与药剂发生络合反应，从而形成不溶性沉淀，在沉淀中去除钙、镁离子。
（2）离子交换法
离子交换是运用一种离子交换树脂，使水中的钙、镁离子与树脂上的H+或Na+等离子置换掉，从而达到去除钙、镁离子的目的。
（3）反渗透法
通过半透膜将水分离为两部分，将水中的钙、镁离子、有机物等质量较大的物质隔离在一侧，得到去除钙、镁离子的水。
三、实验步骤
1.制备浓水
取500ml纯水，加入2gCaCl2和2gMgCl2，搅拌均匀。浓水中Ca2+和Mg2+的浓度分别为50mg/L。
2.静置
将制备好的浓水倒入烧杯中，放置静置30分钟，观察水中是否出现白色沉淀和水质是否发生变化。
3.化学法去除
在静置后的浓水中加入0.1mol/LNa2CO3，搅拌30分钟，观察是否出现白色沉淀，若有则用滤纸将沉淀过滤掉，并将滤液进行总硬度测定。
4.离子交换法去除
将制备好的强酸性阳离子交换树脂放入离子交换柱中，将浓水逐滴滴入，滴入后等待一段时间，取下离子交换柱，得到去除钙镁离子的水，进行总硬度测定。
5.反渗透法去除
将浓水加入反渗透仪中，通过反渗透膜将水分离为两部分，得到去除钙、镁离子的水，进行总硬度测定。
四、实验结果
浓水中总硬度测定值为225mg/L，其中Ca2+的浓度为125mg/L，Mg2+的浓度为100mg/L。
采用化学法、离子交换法、反渗透法后，总硬度测定值如下：
|去除方法|总硬度测定值（mg/L）|
|-------|------------------|
|化学法|150|
|离子交换法|120|
|反渗透法|80|
五、实验结论
1.离子交换法的去除效果最好，反渗透法的去除效果最差。
2.化学法虽然能够去除一部分钙、镁离子，但剩余的钙、镁离子仍然较多，不能完全去除。
3.钙离子和镁离子的去除对总硬度有显著影响，去除钙镁离子后总硬度明显降低。