1 预处理
在原水使用前应进行沉淀、过滤、凝聚等净化处理。对于高硬度或高碱度的原水，在离子交换软化前，还应采用化学方法进行预处理。
化学预处理方法有：
a ．石灰软化处理。
将生石灰调制成石灰乳 CaO+H2O——Ca(OH) ，配置成一定浓度的石灰乳溶液后加入水中反应如下：
Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2 —— 2CaCO3 + 2H2O
Mg (HCO3)2 + 2Ca (OH)2 —— Mg (O H)2 +2CaCO3 +2H2O
经石灰处理后 ，主要是消除水中钙、镁的重碳酸盐，使硬度降低，但碱度不变。
b ．石灰纯碱软化处理。
除加石灰外，还加入纯碱Na2CO3，其作用是去除非碳酸盐硬度。这种方法适用于硬度大于碱度的原水，反应式如下：
CaSO4+ Na2CO3——CaCO3+ Na2SO4
CaCl2+Na2CO3 ——CaCO3+ 2NaCl
MgSO4+Na2CO3—— MgCO3 + Na2SO4
MgCO3 +Ca(OH)2 —— Mg (OH)2 + CaCO3
c ．石灰----石膏软化处理。
当原水中碱度大于硬度时，单纯石灰软化只能降低与碳酸盐硬度相应的那部分碱度，而其余的钠盐碱度是不能除去的。采用同时加入石灰和石膏的方法，则可在软化水的同时降低水的钠盐碱度，反应式为：
4NaHCO3 +2CaSO4 +Ca (OH)2 = 2CaCO3 +2 Na2SO4+2H2O
2 软化处理
采用离子交换软化，基本原理是原水流经阳离子交换剂时，水中Ca2+、Mg2+等阳离子被交换剂吸附，而交换剂中的可交换离子(Na+或H+)则溶入水中，从而除去了水中钙镁离子，使水得到了软化。离子交换软化法有以下几种。
a．钠离子交换软化法。
钠离子交换剂是工业锅炉最常使用的离子交换剂，化学分子式用NaR表示，当原水经钠离子交换剂时，水中的钙、镁离子被钠离子置换，其反应式为：
碳酸盐硬度：
Ca(HCO3)2+2NaR——CaR2+2NaHCO3
Mg(HCO3)2+2NaR——MgR2+2NaHCO3
非碳酸盐硬度：
CaSO4+2NaR——CaR2+Na2SO4
MgSO4+2NaR——MR2+Na2SO4
钠离子交换法不仅可以除去永久硬度，也可以除去暂时硬度，而且处理前后水中的总碱度保持不变。处理后水的含盐量增加，因为钙镁盐等当量地转变成钠盐，而钠的当量值(23)比钙和镁的当量值(20.04)和(12.16)高，所以用毫克每升表示水的含盐量将有所提高。
随着交换过程的不断进行，交换剂中的Na+被大部分置换，出水中便含有Ca2+、Mg2+(即出现了硬度)，当硬度达到一定范围时，此水已不符合锅炉给水标准，说明交换剂已失效，此时就要再生，恢复交换剂的软化能力，再生剂是食盐(NaCI)。
再生过程中，使含有大量Na+的氯化钠溶液通过失效的交换剂层，将离子交换剂所吸附的Ca2+、Mg2+强行排除掉，而Na+被交换剂所吸附，使交换剂重新恢复交换能力，其反应式如下：
CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+
MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+
b．部分钠离子交换软化法。
即只是让原水的一部分经过离子交换器，另一部分直接进入水箱。经钠离子交换后软水中NaHCO3在水箱中受热分解成为Na2CO3，利用这些Na2CO3，去软化未经钠离子交化器中的生水永硬，同时消除一部分碱度。
部分钠离子交换软化有如下特点：①减少钠离子交换器的负荷，可减小设备容量；②可以软化、除碱而不需要另加药剂，并减少原用食盐的消耗量；③软化不彻底，尤其是当水中的永硬与总硬度之比小于0.5，软化效果更差；因此，这种方法只适用于小型锅炉，当水中的永硬与总硬度之比大于0.5时，作为软化除碱使用。
c．氢一钠离子交换软化法。氢离子交换软化水的原理是利用离子交换剂中氢离子置换原水中的钙镁离子，反应式如下：
碳酸盐硬度：
Ca(HCO3)2+2HR----CaR+2H2O+2CO2
Mg(HCO3)2+2HR----MgR+2H2O+2CO2
非碳酸盐硬度：
CaSO4+2HR----CaR+H2SO4
CaCl+2HR----CaR+2HCl
MgSO4+2HR----MgR+H2SO4
MgCl2+2HR----MgR+2HCl
由此可见，氢离子交换还有除盐的作用，除盐的量与水中的碳酸盐硬度的摩尔数相等。氢离子交换后水中有游离酸，产生的酸量与水中的非碳酸盐硬度的摩尔数相等。因此不能作为锅炉给水，氢离子交换不能单独使用，必须与钠离子交换联合使用，称为氢----钠离子交换，使产生的游离酸与经钠离子交换后生成的碱相中和，达到除碱的目的。
3 除氧处理
水中往往溶解有氧、二氧化碳等气体，使锅炉易发生腐蚀。GB1576----2001规定蒸发量>16t/h的锅炉必须除氧，且含氧指标≤0.1mg/L(此指标范围内氧腐蚀的速度缓慢)，而淡水中氧的溶解极限如表2，水的温度升高，溶解度减小。
| ||||||||||||||||||||||||||||||
O2+2H2O+4e----4OH-
Fe----Fe2++2e
众所周知，溶解氧与腐蚀速度成正比，即含氧量增大，腐蚀加剧，含氧量减小，腐蚀减缓。若将pH值提高，则能减缓腐蚀，但实际上即使把pH值提高到10～12，依然有氧腐蚀。而当水中没有溶解氧时，只要将pH值调到9.5～10就会大为减缓乃至避免腐蚀。工业锅炉一般采用热力除氧，即利用引入具有一定压力的蒸汽将水加热至沸腾，水中的氧根据表2因溶解度减少而逸出。再将逸出的氧随少量凝结的蒸汽一起排出，以保证给水质量。热力除氧法的淋水盘式除氧器是一种理想的除氧装置，进水加热0.02～0.025MPa下的沸点105℃，在除氧器内喷淋到足够的细度可以有效地除去氧气。此法还可以有效地节约热能。
锅外水处理流程图
 |
