PDF《软化水的四种方法和特点？》

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haerbinshui.cn 技术支持:15077777996 www.haerbinshui.cn 软化水的四种方法和特点? 软化水的四种方法和特点? 通常对硬度高、碱度高的水采用石灰软化法;

对硬度高、碱度低的水采用石灰-纯碱软化法;

而对硬度低、碱度高的负硬水则采用石灰-石膏处理法. 1. 石灰软化法 为避免投加生石灰(CaO)产生的灰尘污染,通常先将生石灰制成消石灰 Ca(OH)2(即熟石灰) 使用,其反应如下 CaO+H2O====Ca(OH)2 消石灰投入高硬水中,会产生下列反应 Ca(OH)2+CO2====CaCO3$+H2O Ca(OH) 2+Ca(HCO3) 2====2CaCO3$+2H2O 2Ca(OH) 2+Mg(HCO3) 2====2CaCO3$+Mg(OH) 2+2H2O 形成的 CaCO3 和Mg(OH)2 都是难溶化合物,可从水中沉淀析出. 但水中的永硬和负硬却不能用石灰处理的方法除去, 因为镁的永硬与负硬和消石灰会产生下列反 应MgSO4+Ca(OH) 2====Mg(OH) 2$+CaSO4 MgCl2+Ca(OH) 2====Mg(OH) 2$+CaCl2 NaHCO3+Ca(OH) 2====CaCO3$+NaOH+H2O 由反应式可看出, 镁的永硬全部转化为等量的溶解度很大的钙的永硬, 而负硬则转化为等量的氢 氧化钠、碱度,所以水中的碱度没有除去. 石灰加入量可按下式估算 [CaO]=28/Z1{[CO2]+[Ca(HCO3) 2]+2[Mg(HCO3)2+B]} 式中 [CaO]――需投加的工业石灰量,mg/L;

[CO2]――原水中 CO2 的浓度(1/2CO2 计),mmol/L;

[Ca(HCO3) 2]――原水中 Ca(HCO3)

2 的浓度[1/2Ca(HCO3)

2 计],mmol/L [Mg(HCO3) 2]――原水中 Mg(HCO3)

2 的浓度[1/2 Mg(HCO3)

2 计]mmol/L;

Z1――工业石灰纯度,%;

28――1/2CaO 的摩尔质量,g/mol;

B――石灰过剩量(1/2CaO 计),mmol/L(一般为 0.2―0.4mmol/L). 2.石灰-纯碱软化法 石灰软化法只适用于暂硬高、永硬低的水质处理.对硬度高碱度低即永硬高的水,可采用石灰- 纯碱软化法,即加石灰的同时再投加适量的纯碱(NaCO3 又称苏打).其反应如下 CaSO4+Na2CO3====CaCO3$+Na2SO4 CaC12+Na2CO3====CaCO3$+2NaC1 MgSO4+Na2CO3====MgCO3$+Na2SO4 MgC12+Na2CO3==== MgCO3$+2 Na2 C1 MgCO3+Ca(OH)2====CaCO3$+Mg(OH)2 经石灰-纯碱软化后的水,其硬度可降为 0.15-0.2mmol/L.此外,永硬也可以直接用离离子交 换法除去. 石灰-纯碱加入量可按下列计算式估算. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.cn www.haerbinshui.cn 技术支持:15077777996 www.haerbinshui.cn (1) 石灰用量估算 [CaO]=28/Z1{[CO2]+M 总+HMg+B} mg/L (2) 纯碱用量估算 [Na2C03]=53/Z2 (H 永+B) mg/L 式中 M 总――原水总碱度(H+计),mmol/L;

HMg――原水镁硬度(1/2Mg+计),mmol/L;

[Na2C03]――纯碱投加量,mg/L;

H 永――原水永硬(1/2Ca2++1/2Mg+计),mmol/L;

B――纯碱过剩量[1/2Na2C03 计],mmo1/L(一般取 1.0-1.4mmol/L);

53――1/2 Na2C03 的摩尔质量,g/mol;

Z2――工业纯碱的纯度,%. 其他符号同前. 3. 石灰-石膏处理法 对于高碱度的负硬水,即水中总碱度大于总硬度的水,此时水中多余的总碱度常以 Na2 HC03 或KHCO3 形式存在,对这些多余的碱度常以石灰-石膏处理法除去,因为

2 Na2HC03+ CaSO4+ Ca(OH) 2====2 CaCO3$+ Na2SO4+2H2O 2KHCO3+ CaSO4+ Ca(OH) 2====2 CaCO3$+ K2SO4+2H2O

(二)软化的设备 石灰软化设备包括制备消石灰的设备、投加消石灰与原水充分混合的设备,以及生成的碳酸钙、 氢氧化镁等沉淀物的沉淀和过滤分离设备.图2-

20、图2-21 和图 2-22 为一般常 见的石灰软化系统的流程图. 除氯 原水经过混凝、沉淀、澄清、过滤后,即可作为工业用水使用.如果作为饮用水,还必须进行消 毒处理,以防止疾病传播.通常在水中通入氯气作为杀死细菌等微生物的消毒方法.氯气通入水 中后,极易溶于水,产生下列反应 C12+H2O====HC1+HOC1 次氯酸还会进一步电离,生成次氯酸根 HOC1====H++OC1- 氯气在水中生成的 HOC1 和OC1-对细菌等微生物有极强的杀灭作用.但在起杀生作用前,由于水 中溶有各种有机物等杂质,这些杂质会首先与 C12 反应,耗去溶入水中的 C12,只有满足这些耗 氯需要后,才会有多余的 C12 来杀灭细菌,这部分氯称为余氯.为维持杀灭细菌的效果,管网水 中始终要保持余氯量的在 0.5-1mg/L,在管网末端也要保持 0.05-0.1mg/L 的余氯. 当采用经过消 毒处理的自来水作锅炉给水时, 必须除去自来水中的余氯. 因为余氯的存在会破坏离子交换树脂 的结构,使其强度变差,容易破碎.特别是在靠近自来水厂附近时,水中余氯最较高,更需注意 除氯. 目前常用的除氯方法有活性炭脱氯法和添加化学药剂除氯法.