双碱法加药量精准计算：石灰+纯碱配比

双碱法加药量精准计算：石灰+纯碱配比

一、除硬处理的化学原理

水中的硬度主要由钙（Ca??）和镁（Mg??）离子构成，分为暂时硬度（碳酸盐硬度）和永久硬度（非碳酸盐硬度）。除硬的核心是通过化学反应将可溶性钙镁离子转化为不溶性沉淀，再通过固液分离去除。

1.暂时硬度去除

暂时硬度由碳酸氢盐（Ca(HCO?)?、Mg(HCO?)?）构成，通过加入石灰（Ca(OH)?）生成碳酸钙（CaCO?）和氢氧化镁（Mg(OH)?）沉淀：

Ca(HCO?)? + Ca(OH)? → 2CaCO?↓ + 2H?O

Mg(HCO?)? + 2Ca(OH)? → Mg(OH)?↓ + 2CaCO?↓ + 2H?O

2.永久硬度去除

永久硬度由硫酸盐、氯化物等非碳酸盐构成，需加入纯碱（Na?CO?）生成碳酸钙沉淀：CaSO? + Na?CO? → CaCO?↓ + Na?SO?

镁的非碳酸盐则需先用石灰转化为氢氧化镁沉淀，再用纯碱处理残留的钙离子。

二、加药量计算的核心逻辑

加药量需根据水质参数（总硬度、碱度、钙镁离子浓度）精确计算，核心公式如下：

石灰（CaO）用量计算

CaO用量=28×(HT+HM+[CO2]+[Fe2+]+K+0.35)

HT：碳酸盐硬度（mmol/L）；

HM：镁硬度（mmol/L）；

[CO2]：CO2含量（mmol/L）；

[Fe2+]：Fe2+含量（mmol/L）；

K:混凝剂用量（mmol/L）；

0.35：石灰过剩量（确保反应完全）。

纯碱（Na?CO?）用量计算

Na?CO?用量=53×(HF+K+1.4)

HF：非碳酸盐硬度（mmol/L）；

1.4：纯碱过剩量（防止二次污染）。

三、实际操作

举个栗子，原水总硬度H=6.5mmol/L，[Fe2+]=0.2mmol/L，碳酸盐硬度HT=4.5mmol/L，游离[CO2]=0.3mmol/L，非碳酸盐硬度HF=2.0mmol/L，混凝剂用量K=0.35mmol/L，[Ca2+]=4.3mmol/L，CaO过剩量为0.35mmol/L，[Mg2+]=1.9mmol/L，Na2CO3过剩量为1.4mmol/L，那么

CaO用量=28×（4.5+1.9+0.3+0.2+0.35+0.35）=212.8g/m3

Na2CO3用量=53×（2.0+0.35+1.4）=198.8g/m3

药剂投加顺序

石灰优先：先投加石灰处理暂时硬度和镁离子；

纯碱补充：后续投加纯碱处理残留钙离子。

动态调整与验证

 

烧杯试验：通过小试确定最佳投加比例（如聚合氯化铝与PAM联用提升絮凝效果）；

污泥回流控制：污泥回流比建议控制在20%~50%，优化沉淀效率。

四、注意事项与优化方向

高碱度水质：优先使用石灰-石膏法；

低碱度高硬度水质：采用石灰-纯碱组合。

结语

除硬处理是工业水净化的核心环节，精准的化学反应设计与加药量控制直接决定处理效果。通过科学计算、动态调整和工艺优化，可显著降低运维成本并提升水质稳定性。