双碱除硬加药计算实操 —— 精准投加不浪费

一、计算前提（3个必做准备）

1. 实测水质指标（单位：mg/L，均以CaCO3计）：总硬度H总、暂时硬度H暂，永久硬度H永=H总-H暂；可选永硬中镁离子H永,Mg、原水pH。

2. 药剂信息：氢氧化钙（Ca(OH)₂）纯度85%~90%、纯碱（Na₂CO₃）98%、氢氧化钠（NaOH）96%~98%；氢氧化钙溶解度低，需溶解充分。

3. 关键原则：实际用量=理论用量÷药剂纯度×(1+5%~10%余量)；单位统一为mg/L（以CaCO3计）；1mol Ca(OH)2提供2molOH-，1mol NaOH提供1mol OH-。

二、核心换算与离子反应（必记）

1. 换算公式：离子浓度（mol/L）=水质指标÷100（CaCO3分子量）；药剂理论用量=所需药剂摩尔数×药剂分子量。

2. 核心离子反应：① Mg²⁺ + 2OH- = Mg(OH)₂↓；② Ca²⁺永硬 + CO₃^2- = CaCO₃↓；③ H+ + OH- = H₂O（调pH）。

工况1：氢氧化钙+纯碱（常规主流）

1. 氢氧化钙理论用量=（H总,Mg÷100）×74 + 调pH用量（pH7~8时可忽略，pH<7时补3.7~7.4mg/L）（74为Ca(OH)2分子量）。

2. 纯碱理论用量=（H永,Ca÷100）×106（H永,Ca=H永-H永,Mg，106为Na₂CO₃分子量）。

工况2：氢氧化钠+纯碱（低温/易结垢）

1. 氢氧化钠理论用量=[（H总,Mg÷100）×2 + 调pH所需OH-浓度]×40（40为NaOH分子量）。

2. 纯碱用量与工况1一致。

工况3：氢氧化钙+氢氧化钠+纯碱（混合实用）

加药思路：核心是“分步骤精准除硬，优先利用氢氧化钙的优势控成本”。氢氧化钙碱度高、经济价值突出（单价远低于氢氧化钠），第一步先投加氢氧化钙，专门去除污水中的碳酸氢钙（暂硬核心成分），充分发挥其经济性和高碱度优势；第二步投加氢氧化钠，精准调节污水pH至8.5~9.5（满足后续离子反应需求），弥补氢氧化钙调pH精度不足的问题；第三步投加纯碱，针对性去除永硬中的钙离子，完成全流程除硬，步骤清晰、实操性强。

1. 氢氧化钙理论用量（第一步：除碳酸氢钙）：仅针对暂硬中的碳酸氢钙，公式=（H暂÷100）×74（74为Ca(OH)2分子量，1mol碳酸氢钙对应1mol氢氧化钙，贴合离子反应）；

2. 氢氧化钠理论用量（第二步：调pH）：根据氢氧化钙投加后污水的实际pH，计算调至8.5~9.5所需的OH-量，公式=（调pH所需OH-浓度）×40（40为NaOH分子量，精准补碱调pH）；

3. 纯碱理论用量（第三步：除永硬）：与工况1一致，公式=（H永,Ca÷100）×106（H永,Ca=H永-H永,Mg），专门去除永硬钙离子。

 三、实操示例（直接套用）

已知：H总=500mg/L、H暂=300mg/L、H永,Mg=80mg/L、pH=7.5（调pH用量忽略），余量8%；药剂纯度：氢氧化钙85%、纯碱98%、氢氧化钠96%。基础参数：H永=200mg/L、H永,Ca=120mg/L、H总,Mg=200mg/L。

1. 工况1：氢氧化钙实际用量=（200÷100×74）÷85%×1.08≈189.2mg/L；纯碱实际用量=（120÷100×106）÷98%×1.08≈139.3mg/L。

2. 工况2：氢氧化钠实际用量=（200÷100×2×40）÷96%×1.08≈18mg/L；纯碱用量同上。

3. 工况3（示例：常规工况，优先利用氢氧化钙控成本）：① 氢氧化钙实际用量（除碳酸氢钙）=（300÷100×74）÷85%×1.08≈289.4mg/L；② 氢氧化钠实际用量（调pH）：原水pH7.5，氢氧化钙投加后pH升至8.0，需补OH-浓度0.00005mol/L，实际用量=（0.00005×40）÷96%×1.08≈0.00225mg/L（可忽略，示例仅体现步骤）；③ 纯碱实际用量=（120÷100×106）÷98%×1.08≈139.3mg/L（与工况1一致）。

四、避坑小贴士（新手必看）

1.  牢记Mg²⁺:OH-=1:2，避免OH^-投加不足；

2.  不混淆氢氧化钙与氧化钙，低温时氢氧化钙需多留10%~15%余量；3.  先调pH至8.5~9.5，再投加纯碱；

4.  严禁不折算药剂纯度，避免除硬不达标或药剂浪费。