20. 下列何種方法可以去除水中總硬度？
(A) 結晶軟化法
(B) 還原法
(C) 氧化法
(D) 生物處理法

正確答案是 (A) 結晶軟化法。

解析說明

水中總硬度主要是由鈣離子（$\text{Ca}^{2+}$）與鎂離子（$\text{Mg}^{2+}$）等二價金屬陽離子所造成。去除總硬度的主要方法為「軟化（Softening）」，包含化學沉澱／結晶法、離子交換法及膜分離法。

• (A) 結晶軟化法（Crystallization Softening）：正確。

  • 又稱為「流體化床結晶軟化法（Pellet Softening）」。

  • 做法是在反應塔內充填細砂等晶種，並投加鹼劑（如燒鹼 $\text{NaOH}$ 或石灰），使水中的鈣離子過飽和並在晶種表面結晶析出成碳酸鈣（$\text{CaCO}_3$）顆粒，從而大幅降低水中的總硬度。

其他選項之錯誤原因

• (B) 還原法 與 (C) 氧化法：

  • 氧化還原法主要用於鐵、錳離子去除、破壞有機物或消毒殺菌，無法使溶解態的鈣、鎂硬度離子析出或去除。

• (D) 生物處理法：

  • 主要利用微生物分解水中的有機污染物（BOD/COD）或進行脫氮除磷，對無機的鈣、鎂離子等總硬度沒有去除效果。