第三章 工业给水的药剂软化ppt课件

02.08.2021
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（3）石灰软化法的优缺点：
1) 经石灰处理后，水的剩余碳酸盐硬度可降低到 0.25~0.5mmol/L,剩余碱度约0.8~1.2mmol/L。 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。
(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。
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(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 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。
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Hale Waihona Puke 编辑版pppt9（2）石灰－纯碱加入量估算
1）石灰用量估算 [CaO]=56/ε1×（[CO2]+ H总+ HMg+ α）
[CaO]－石灰投加量，mg/L；56－CaO的摩尔质量，g/mol； ε1―工业石灰的纯度，％；H总－原水总碱度，mmol/L； HMg－原水镁硬度，mmol/L；
1、双 螺 旋 交 叉 见 切 反 应 式 硝 化 机 ,该 机 可 用 于 对 粒 径 ≤ 0.2mm 的 石 灰 原 料 进 行 硝 化 反 应 ,并 制 成 石 灰 乳 。 2、双反应室硝化机，该及可用于对粒径≤3.0mm 的石灰原料进行硝化反应，并制成石灰乳。
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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。
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水中的永久硬度不能用石灰软化法除去，因为：
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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，常以石灰－石膏处理法除去。涉及反应式为：
2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)2═2CaCO3↓+Na2SO4+2H2O 2KHCO3+CaSO4+Ca(OH)2═2CaCO3↓+K2SO4+2H2O
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2.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+Na2CO3═CaCO3↓+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl MgSO4+Na2CO3═MgCO3↓+Na2SO4 MgCl2+Na2CO3═MgCO3↓+2NaCl MgCO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+Mg(OH)2↓
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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。
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1.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：
MgSO4+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+2CaSO4
MgCl2+Ca(OH)2═Mg(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。
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（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：
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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。
第三章 工业给水的药剂软化
一、工业给水软化的目的 硬度是水质的一个重要指标，通常以水中Ca2+，Mg2+
的总含量称为水的总硬度（Ht）。硬度又分为碳酸盐硬度 （Hc）和非碳酸盐硬度（Hn），前者称为暂时硬度，后者 称为永久硬度。
生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求。 锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水 垢，从而降低锅炉热效率，增大燃料消耗 ，甚至因金属壁 面局部过热而烧损部件、引起爆炸 。 因此，低压锅炉，一般要进行水的软化处理；对于中、高 压锅炉，则要求进行水的软化与脱盐处理。
α－石灰过剩量，mmol/L （一般为0.1～0.2mmol/L）
2）纯碱用量估算
[Na2CO3]=106/ ε2×（ H永+ β） ，mg/L
[Na2CO3]－纯碱投加量，mg/L；106－Na2CO3的摩尔质量，g/mol； ε2―工业纯碱的纯度，％；H永－原水永久硬度，mmol/L；
β－纯碱过剩量，mmol/L（一般为0.5～0.7mmol/L）；
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+α) ，g/m3 2) 当钙硬度小于碳酸盐硬度（Hca<Hz），此时水中的碳酸盐 硬度以[Ca(HCO3)2] 和[Mg(HCO3)2] 的形式出现。
CaO=28(2Hz-Hca+CO2+Fe+K+α) ，g/m3
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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 成的碳酸钙、氢氧化镁等沉淀物的沉淀和过 滤分离设备,组成了一套石灰软化系统。
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用 途 : 石 灰 乳 制 备 装 置 的 核 心 设 备 有 两 个 :一 是 石 灰 原 料 定 量 螺 旋 投 料 机 ;二 是 硝 化 机 ,也 称 为 石 灰 乳 制 备 装 置 的 主 机 .石 灰 乳 制 备 装 置 的 主 机 可 分 为 两 类 :