軟水の製造プロセスでは、流入水の総硬度を確認することが、イオン交換樹脂の選択、再生サイクルの設定、および再生剤の投与量の計算を決定するための重要な前提条件となります。排水水質が基準を満たしているかどうかはもちろん、経済性や設備稼働の安定性にも直接影響します。
水の総硬度とは、水中のカルシウムイオン (Ca2⁺) とマグネシウムイオン (Mg2⁺) の合計濃度を指します。軟水の調製では、単位は通常 mmol/L または mg/L (CaCO₃ として計算) です。
原水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの濃度を換算することで、総硬度H'（単位：mmol/L）の計算値が得られます。計算式は次のとおりです。
どこ：
Ca2⁺とMg2⁺は、それぞれ原水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの質量濃度（mg/L）を表します。
20.04 は、カルシウムイオンの基本単位 (1/2Ca2+) のモル質量 (mg/mmol) です。
12.15 は、カルシウムイオンの基本単位 (1/2Mg²⁺) のモル質量 (mg/mmol) です。
この式は、水の硬度は主にカルシウムとマグネシウムのイオンによってもたらされるという基本的な仮定に基づいています。それらの濃度をリットルあたりのミリモルに変換することにより、理論上の合計硬度値が得られます。
計算値と測定値の整合性を判断するには、次の式に示すように、分析誤差 δ (単位: %) をさらに計算する必要があります。
H は原水の総硬度の測定値 (mmol/L) で、通常は標準的な水質検査方法 (EDTA 滴定など) によって得られます。
許容誤差範囲は通常次のように設定されます。
δ がこの範囲内にある場合、水質検査結果は計算されたイオン濃度値とよく一致していると考えられ、データは信頼できます。この範囲を超える場合は、試験プロセス、機器の校正、またはイオン濃度データの精度をチェックする必要があります。
入口水のサンプリング: 軟化剤入口バルブの前で、化学物質の注入ポイントから離れた場所で行う必要があります。サンプルが生の未処理の入口水であることを確認してください。サンプリングする前に、水を数分間流し、パイプ内の停滞水を除去します。清潔で不活性な容器（ポリエチレンボトルなど）を使用してください。