第三章工业给水药剂软化

1、第三章工业给水药剂软化二、水的软化的方法概述(一)药剂软化法 基于溶度积原理，向原水中加入一定量的某些化学药剂（如石灰石、苏打等），使之与水中的Ca2+、Mg2+反应生成难溶化合物CaCO3和Mg(OH)2沉淀析出，以达到去除水中大部分Ca2+、Mg2+的目的。这一方法称为水的药剂软化法或沉淀软化法。(二)离子交换软化法 基于离子交换原理，利用某些离子交换剂所具有的可交换阳离子（Na+或H+）与水中Ca2+、Mg2+进行离子交换反应，去除水中的Ca2+、Mg2+ ，以达到水的软化目的,称为水的离子交换软化法。7/20/20222(三)电渗析软化法 基于电渗析原理，利用离子交换膜的选择透过性，在

2、外加直流电场作用下，通过离子的迁移，在进行水的局部除盐的同时，达到软化的目的。7/20/20223三、软化方法及选择 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；对碱度高的负硬水则采用石灰石膏处理法。7/20/202241.石灰软化法：（1）基本反应原理 消石灰投入高含量暂时硬度的水中，会产生下列反应：Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2OCa(OH)2+Ca(HCO3)22CaCO3+2H2O2Ca(OH)2+Mg(HCO3)22CaCO3+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。7/20/20225水

3、中的永久硬度不能用石灰软化法除去，因为： MgSO4+Ca(OH)2Mg(OH)2+2CaSO4MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+2CaCl2 故石灰软化法不能降低水的非碳酸盐硬度。但通过石灰处理，在软化的同时还可以去除水中部分铁和硅的化合物。7/20/20226（2）工业石灰加入量估算工业石灰加入量可按下列两种情形估算：1) 当钙硬度(HCa)大于碳酸盐硬度(HZ)，此时水中的碳酸盐硬度仅以Ca(HCO3)2的形式出现。CaO=28(Hz+CO2+Fe+K+) ，g/m32) 当钙硬度小于碳酸盐硬度（HcaHz），此时水中的碳酸盐硬度以Ca(HCO3)2 和Mg(HCO3)2 的形式

4、出现。CaO=28(2Hz-Hca+CO2+Fe+K+) ，g/m3 7/20/20227（3）石灰软化法的优缺点：1) 经石灰处理后，水的。2) 石灰由于价格低，来源广，是较常用的软化药剂，适用于原水的碳酸盐硬度高、非碳酸盐硬度低且不要求深度软化的场合。3)石灰用量不当，会使出水水质不稳定，因此也具有运行管理比较困难的缺点。7/20/202282.石灰-纯碱（苏打）软化法（1）基本原理 石灰-苏打软化法就是向水中同时投加石灰和纯碱（Na2CO3，又称苏打），以苏打来降低水的非碳酸盐硬度。其反应如下CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaClM

5、gSO4+Na2CO3MgCO3+Na2SO4MgCl2+Na2CO3MgCO3+2NaClMgCO3+Ca(OH)2CaCO3+Mg(OH)27/20/20229（2）石灰纯碱加入量估算1）石灰用量估算 CaO=56/1（CO2+ H总+ HMg+ ）CaO石灰投加量，mg/L；56CaO的摩尔质量，g/mol；1工业石灰的纯度，；H总原水总碱度，mmol/L；HMg原水镁硬度，mmol/L；石灰过剩量，mmol/L （一般为0.10.2mmol/L） 2）纯碱用量估算 Na2CO3=106/ 2（ H永+ ） ，mg/LNa2CO3纯碱投加量，mg/L；106Na2CO3的摩尔质量，g/mol；2工业纯碱的纯度，；H永原水永久硬度，mmol/L；纯碱过剩量，mmol/L（一般为0.50.7mmol/L）； 7/20/2022103、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，常以石灰石膏处理法除去。涉及反应式为：2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)22CaCO3+Na2SO4+2H2O2KHCO3+CaSO4+Ca(OH)22CaCO3+K2SO4+2H2O7/20/202211四、软化设备 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