除去水中的钙离子，需根据水质特性（如总硬度、钙浓度）、处理规模及用途选择合适的技巧。下面内容是基于技术原理和应用场景的详细分类：
一、化学沉淀法
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灰-苏打软化法
通过向水中加入石灰（Ca(OH)?）和纯碱（Na?CO?），与钙离子反应生成碳酸钙沉淀。适用于高硬度水的大规模处理，但需控制pH值（10.5-11.5效果最佳）。
反应式：
Ca2? + CO?2? → CaCO?↓
Mg2? + 2OH? → Mg(OH)?↓ -
法
添加磷酸钠（如Na?PO?）或六偏磷酸钠，与钙离子形成络合物或沉淀。例如：
3CaSO? + 2Na?PO? → Ca?(PO?)?↓ + 3Na?SO?。
此技巧常用于工业锅炉水处理，但可能引入*污染，需后续过滤。 -
剂沉淀法（如羟基丙三酸、EDTA）
通过螯合剂与钙离子结合生成可溶性复合物，阻止碳酸钙结晶。适用于低浓度钙的深度处理，但成本较高。
二、离子交换法
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型阳离子交换树脂
树脂中的Na?置换水中的Ca2?，软化效果稳定且可达零硬度。再生时用浓盐水（NaCl）恢复树脂活性，适用于家庭软水机及工业循环水体系。
再生反应：
Ca-R + 2Na? → 2R-Na + Ca2? -
续离子交换体系（如HiSox03）
采用多柱体循环工艺，树脂在吸附、脱附、再生柱间连续流动，处理效率比传统固定床进步30%，适合高盐度工业废水。
三、膜分离技术
- 反渗透（RO）
通过高压使水通过半透膜，截留钙、镁等离子，去除率可达93%-99%。需预处理防止膜污染，适用于饮用水和电子行业超纯水制备。 - 纳滤（NF）
选择性截留二价离子（如Ca2?），保留部分单价离子，适合中等硬度水的软化。
四、酸处理法
- 加酸（硫酸、盐酸）
降低pH使碳酸氢钙（Ca(HCO?)?）转化为可溶的硫酸钙或氯化钙，但需精确控制酸量以避免设备腐蚀。 - 醋或柠檬酸
家庭常用技巧，醋酸与碳酸钙反应生成可溶性醋酸钙，适合清除水壶水垢。
五、物理与热力法
- 煮沸法
仅对暂时硬度有效，碳酸氢钙受热分解为碳酸钙沉淀：
Ca(HCO?)? → CaCO?↓ + CO?↑ + H?O。 - 磁化法
磁场改变钙盐结晶形态，生成松散絮状物而非硬垢，常用于工业循环水体系。 - 蒸馏与蒸发
通过汽化-冷凝完全去除矿物质，适合实验室或制药行业，但能耗高。
六、工业应用案例
- 造纸废水处理
采用硫酸钙沉淀+聚合*（PAC）混凝，钙浓度从450mg/L降至50mg/L下面内容。 - 矿山废水深度除硬
北控工业HiSox03体系结合离子交换与物理过滤，处理量达2000m3/d，硬度<1ppm。
选择建议
- 家庭场景：优先选择离子交换软水机或醋/柠檬酸除垢。
- 工业高硬度水：石灰-苏打法或连续离子交换体系。
- 饮用水净化：反渗透或纳滤技术。
- 零排放需求：膜分离+蒸发结晶组合工艺。
意事项：化学法可能引入二次污染（如*），需结合后续处理；酸处理需防腐蚀；药剂法成本需综合评估。
