Trong quy trình sản xuất nước làm mềm, việc xác minh độ cứng tổng của dòng nước vào là điều kiện tiên quyết quan trọng để xác định lựa chọn nhựa trao đổi ion, thiết lập chu trình tái sinh và tính toán liều lượng tái sinh. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc chất lượng nước thải có đáp ứng tiêu chuẩn hay không, cũng như hiệu quả kinh tế và tính ổn định của hoạt động của thiết bị.
Độ cứng tổng cộng của nước đề cập đến tổng nồng độ của các ion canxi (Ca2⁺) và các ion magie (Mg2⁺) trong nước. Trong điều chế nước làm mềm, đơn vị thường là mmol/L hoặc mg/L (được tính là CaCO₃).
Giá trị tính toán của độ cứng tổng H' (tính bằng mmol/L) có thể thu được bằng cách chuyển đổi nồng độ ion canxi và magie trong nước thô. Công thức tính toán như sau:
Ở đâu:
Ca²⁺ và Mg²⁺ tương ứng là nồng độ khối lượng (mg/L) của các ion canxi và magie trong nước thô;
20,04 là khối lượng mol (mg/mmol) của đơn vị cơ bản của ion canxi (1/2Ca²⁺);
12,15 là khối lượng mol (mg/mmol) của đơn vị cơ bản của ion canxi (1/2Mg²⁺);
Công thức này dựa trên giả định cơ bản rằng độ cứng của nước chủ yếu được tạo ra bởi các ion canxi và magie. Bằng cách chuyển đổi nồng độ của chúng thành milimol trên lít, sẽ thu được giá trị độ cứng tổng theo lý thuyết.
Để xác định tính nhất quán giữa giá trị tính toán và giá trị đo được, sai số phân tích δ (đơn vị: %) cần được tính toán thêm, như thể hiện trong công thức dưới đây:
H là giá trị đo được độ cứng tổng của nước thô (mmol/L), thường thu được thông qua các phương pháp kiểm tra chất lượng nước tiêu chuẩn (chẳng hạn như chuẩn độ EDTA);
Phạm vi lỗi cho phép thường được đặt như sau:
Nếu δ nằm trong phạm vi này thì kết quả kiểm tra chất lượng nước được coi là phù hợp tốt với các giá trị nồng độ ion được tính toán và dữ liệu đáng tin cậy; nếu vượt quá phạm vi này thì cần phải kiểm tra độ chính xác của quá trình thử nghiệm, hiệu chuẩn thiết bị hoặc dữ liệu nồng độ ion.
Lấy mẫu nước đầu vào: Phải được thực hiện trước van đầu vào làm mềm nước và cách xa mọi điểm định lượng hóa chất. Đảm bảo mẫu đại diện cho nước đầu vào thô, chưa được xử lý. Trước khi lấy mẫu, để nước chảy vài phút để loại bỏ nước đọng trong đường ống. Sử dụng vật chứa trơ, sạch (chẳng hạn như chai polyetylen).
