碱度投加量的实例计算

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给水处理习题及案例(学生)

【答案】
Q 100000m 3 / d a 35mg / L
c 10% n 3
24 100aQ
aQ
W
2 1000 1000cn 417cn
35 100000 11.66m 3 417 10 3 24
W 0.3W 0.3 11.66 3.5m 3
1
2
P286
【习题4】隔板絮凝池设计流量75000m3/d。絮凝池有效容积为1100m3。絮凝池总水头损失为0.26m。求絮凝池总的平均速度梯度G值和GT值各为多少？（水厂自用水量系数按5%计）
【解】
管道流速：
15000
v
24 3600
0.52
0.88
m s
4
注册考试水在管道中的停留时间：T L 120 136.4 s v 0.88
gh 1000 9.81 0.4
G
T
1.14103 136.4 159
s 1
混合阶段要求G为500~1000s-1，而此段管中 G=159s-1 ∴此方案不可行
0.55)
0.80
0.62
1 2
(0.10
0.35)
0.94
0.80
0.55
1 2
(0.05
0.10)
1
0.94
Байду номын сангаас

碱度补充量计算

碱度与硝化的比例系数为7.1

即每氧化1mg氨氮为硝酸根需消耗7.1mg碱度

而发生反硝化反应时

每反应掉1mg硝酸根可以产生3.57mg碱度

所以，脱氮反应时为了取得好的效果必须不断补充碱度

为使好氧池的pH值维持在中性附近，池中剩余总碱度宜大于 70mg/L。

每克氨氮氧化成硝态氮需消耗 7.14g 碱度，大大消耗了混合液的碱度。

反硝化时，还原 1g 硝态氮成氮气，理论上可回收 3.57g 碱度，此外，去除1g 五日生化需氧量可以产生0.3g碱度。

出水剩余总碱度可按下式计算：

剩余总碱度＝进水总碱度＋0.3×五日生化需氧量去除量＋3×反硝化脱氮量一7.14×硝化氮量

式中 3还原1g硝态氮可回收 3g碱度。

碱度计算

污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算

一、影响硝化的重要因素

1、pH和碱度对硝化的影响

pH值酸碱度是影响硝化作用的重要因素。硝化细菌对pH反应很敏感，在pH中性或微碱性条件下（pH为8～9的范围内），其生物活性最强，硝化过程迅速。

当pH＞

9."6或＜

6."0时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。

若pH＞

9."6时，虽然NH4＋转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速，但是从NH4的电离平衡关系可知，NH3的浓度会迅速增加。由于硝化菌对NH3极敏感，结果会影响到硝化作用速率。

在酸性条件下，当pH＜

7."0时硝化作用速度减慢，pH＜

6."5硝化作用速度显著减慢，硝化速率将明显下降。pH＜

5."0时硝化作用速率接近零。

pH下降的原因

pH下降的原因可能有两个，一是进水中有强酸排入，导致人流污水pH降低，因而混合液的pH也随之降低。

由硝化方程式可知，随着NH3-N被转化成NO3—-N，会产生部分矿化酸度H+，这部分酸度将消耗部分碱度，每克NH3-N转化成NO3—-N约消耗

7."14g碱度(以CaC03计)。因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液中的pH值降低至

7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。

如果无强酸排人，正常的城市污水应该是偏碱性的，即pH一般都大于

7."0，此时的pH则主要取决于人流污水中碱度的大小。

所以，在生物硝化反应器中，应尽量控制混合液pH＞

7."0，制pH＞

7."0，是生物硝化系统顺利进行的前提。

炉水碱度测定及计算方法

一、碱度测定

1.用适量(25ml)炉水溶液倒入碱度瓶中，滴加指示剂，用碱度滴定管完成测定。

2.停止滴定后，观察滤液颜色。

3.用实测滴定量求出炉水碱度几何证多少，即以咪唑烷二硫酸钾K2Cr2O7为指示剂，滴定管滴定量为mL，炉水碱度计算式为：碱度/μg/L=0.28×滴定量/mL

例如：炉水滴定量为8.2mL，则炉水碱度为：

碱度/μg/L=0.28×8.2/mL=2.296μg/L

二、碱度计算

1.炉水碱度的计算式为：

碱度/μg/L=测定含量/100×比重

其中：测定含量为单位为g的硝酸根成分的质量；

比重为当量碱度的比重值，一般为1.2。

- 1 -

酸中毒补碱量的一种简便计算方法

酸中毒补碱量的一种简便

计算方法

Prepared on 22 November 2020

酸中毒补碱量的一种简便计算方法

一种成年人使用的更简便的补碱量计算方法如下。

根据公式：所需〔HCO3-〕的量（mmol）=〔HCO3-正常值（mmol/L）-

HCO3-测得值（mmol/L）〕×体重（kg）×［3］……①

因临床常用5%（m/v）碳酸氢钠注射液，而5%（m/v）碳酸氢钠注射液每20ml（碳酸氢钠1g）约含HCO3-12mmol。

由公式①可演变为：所需5%（m/v）碳酸氢钠注射液（ml）=〔HCO3-正常值（mmol/L）-HCO3-测得值（mmol/L）〕×体重（kg）××20/12……②临床补碱时补给量应为计算值的一半。

实际补给5%（m/v）碳酸氢钠注射液（ml）=1/2×〔HCO3-正常值

）-HCO3-测得值（mmol/L）〕×体重（kg）××20/12

（mmol/L

即：实际补给5%（m/v）碳酸氢钠注射液（ml）=〔HCO3-正常值

-HCO3-测得值（mmol/L）〕×体重（kg）/3……③

（mmol/L）

成年人HCO3-正常平均值按24mmol/L计算：公式③可简化为：实际补给5%（m/v）碳酸氢钠注射液（ml）=〔24-HCO3-测得值（mmol/L）〕×体重（kg）/3……④

举例：某代谢性酸中毒病人体重54kg，测得HCO3-12mmol/L，需补5%（m/v）碳酸氢钠注射液多少ml

根据公式④计算：实际一次补给5%（m/v）碳酸氢钠注射液的量（ml）=（24-12）×54/3=216ml。

酸碱调节加药量计算

加药量计算

1、加碱量计算

一级反渗透产水按5计算，需加碱将值调到9;

5 时，14-5=9，浓度为 10"；

9 时，14-9=5，浓度为 10"5；

30摩尔浓度约为10。

一级反渗透单套进水量按20m3计算，则每小时加药量为

(10-510-9) x 20m8x 1000

0.02L。

稀释10倍则为0.2。

加药泵选型为P056,流量为0-3.8。

两套系统加药量为0.4，按24小时，7天的用量计算，则药箱容积为：0.4 x 24x 7=67.2L。

2、加氨量计算

产水按6计算，需加氨将值调到10;

6 时，14-6=8，浓度为 10-8;

10 时，14-10=4，浓度为 10-4;

28%液氨摩尔浓度约为15。

除盐水量按30m3计算，则每小时加药量为

(10-410-8) x 30m3x 1000

0.2L

稀释 10 倍则为 2。

加药泵选型为P056,流量为0-3.8。

按 24 小时， 7 天的用量计算，则药箱容积为：2X 24X 7=3361_。

硝化反应中碱度的影响及计算举例！

1、什么是碱度？

碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由重碳酸盐（bicarbonate，碳酸氢盐，下同）、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。

碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是总碱度这个定义，一般表征为相当于碳酸钙的浓度值。

咱们经常搞混的就是碱度与PH的关系，碱度与PH不是一个概念，碱度说明的是缓冲能力，PH是酸碱性的直接表现！一个是内功一个是招式的区别！

2、碱度对硝化的影响

碱度的外在表现就是PH的高低，pH值酸碱度是影响硝化作用的重要因素。硝化细菌对pH反应很敏感，在pH中性或微碱性条件下（pH为8～9的范围内），其生物活性最强，硝化过程迅速。

当pH＞9.6或＜6.0时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。

若pH＞9.6时，虽然NH4＋转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速，但是从NH4的电离平衡关系可知，NH3的浓度会迅速增

加。由于硝化菌对NH3极敏感，结果会影响到硝化作用速率。

在酸性条件下，当pH＜7.0时硝化作用速度减慢， pH＜6.5硝化作用速度显著减慢，硝化速率将明显下降。pH＜5.0时硝化作用速率接近零。

pH下降的原因：

pH下降的原因有两个，一是进水碱度不高。二是进水碳源不足，无法补充硝化消耗的一半的碱度。

碱度投加量的实例计算

碱度投加量的实例计算！

一、PH对硝化的影响

pH值酸碱度是影响硝化作用的重要因素。硝化细菌对pH反应很敏感，在pH中性或微碱性条件下（pH为8～9的范围内），其生物活性最强，硝化过程迅速。

当pH＞9.6或＜6.0时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。

若pH＞9.6时，虽然NH4＋转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速，但是从NH4的电离平衡关系可知，NH3的浓度会迅速增加。由于硝化菌对NH3极敏感，结果会影响到硝化作用速率。

在酸性条件下，当pH＜7.0时硝化作用速度减慢， pH ＜6.5硝化作用速度显著减慢，硝化速率将明显下降。pH＜5.0时硝化作用速率接近零。

pH下降的原因

pH下降的原因有两个，一是进水碱度不高。二是进水碳源不足，无法补充硝化消耗的一半的碱度。

由硝化方程式可知，随着NH3-N被转化成NO3—-N，会产生部分矿化酸度H+，这部分酸度将消耗部分碱度，每克NH3-N转化成NO3—-N约消耗7.14g 碱度(以CaC03计)。因而当污水中的碱度不足而TKN 负荷又较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液中的pH值降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。

如果无强酸排人，正常的城市污水应该是偏碱性的，即pH一般都大于7.0，此时的pH则主要取决于人流污水中碱度的大小。

所以，在生物硝化反应器中，应尽量控制混合液pH＞7.0，制pH＞7.0，是生物硝化系统顺利进行的前提。

而要准确控制pH，pH＜6.5时，则必须向污水中加碱。应进行碱度核算。

二、脱氮需碱量的计算

在硝化过程中需要消耗一定量的碱度，如果污水中没有足够的碱度，硝化反应将导致pH值的下降，使反应速率减缓，所以硝化反应要顺利进行就必须使污水中的碱度大于硝化所需的碱度。在实际工程应用中，对于典型的城市污水，进水中NH3-N浓度一般为20～40mg

给水处理讲课例题

一、上课例题

例题：原水总碱度为L （以CaO 计），投加精制硫酸铝（含Al 2O 3约16％）26 mg/L 。若剩余碱度取L ，试计算水厂石灰（市售品纯度为50%）投量需多少mg/L （已知原子量Al=27，O=16，Ca=40）

解：投药量折合Al 2O 3为26×16％＝ mg/L Al 2O 3分子量为102，故投药量相当于102＝L 则【CaO 】=3【a 】－【x 】+【δ】

＝3×－＋= mmol/L ＝×56 mg/L= mg/L 水厂需投加市售石灰＝ mg/L

例题: （2008年)某水厂地面水源的总碱度为10mg/L （以CaO 计），混凝剂Al 2(SO 4）3的投加量为28mg/L ，若不计算剩余碱度，则需投加（）mg/L 的NaOH 。（已知原子量Al=27，S ＝32，O=16，Na ＝23，H ＝1，Ca=40） A B 5.4 C D 解析：水源总碱度折合为： 10/56＝L ；

Al 2(SO 4）3分子量为342，故Al 2(SO 4）3投加量为：28/342＝L ；需纯石灰投量为：

【CaO 】＝3【a 】－【x 】+【δ】＝3×－＋0＝ mmol/L

由于1mmol/LCaO 相当于2mmol/LNaOH, 因此水厂需投加的NaOH 为 ×2＝ mmol/L ＝L 故B 为正确答案。

注意：使用中国建筑工业出版社《给水工程（第四版）》P271式（15-29）时，若水源的总碱度和剩余碱度以NaOH 或HCO 3-计，则【x 】和【δ】前面的系数均为。

例题： V=18mm/s ，B=3H ，Fr ＝×10－

石灰-纯碱软化法加药量计算(依据)

水质：

(1)石灰投加量CaO＝28/ε1(CO 2+A 0+H Mg +α),mg/L

CaO用量：1201.41mg/L

或Ca(OH)2用量:1587.58mg/L (2)纯碱投加量Na 2CO 3＝53/ε2(H Y +β),mg/L

Na 2CO 3用量:

41759.67mg/L

投加量分别取

1.60kg/m 341.80kg/m 3

水量

10m 3/h 石灰浓度5%0.32纯碱浓度

8.36

磷酸三钠投加量

155.03g/m 3

石灰、纯碱处理后水的残留硬度为0.3~0.4mmol/L，需进一步软化使残硬为20~40μmol/L 石灰-纯碱法

CaO＝28/ε1(CO 2+A 0+H Mg +α),mg/L Na 2CO 3＝53/ε2(H Y +β),mg/L (3)磷酸三钠投加量 Na 3PO 4＝54.67(A 0+0.18),mg/L

m3/h

18),mg/L

mol/L，需进一步软化使残硬为20~40μmol/L

酸碱量计算

酸碱投加量计算：

投加药品确定为HCL和NaOH

当原水显酸性时：投加NaOH量计算如下：

设计参数：

PH4

C(H+)0.0001kmol/m3水量（2小时水量）3333.33m3 n(H+)0.333kmoL 出水：

PH8

C(H+)0.00000001kmol/m3水量（2小时水量）3333.33m3 n(H+) 3.33333E-05kmoL NaOH投加量(分子量40)13.332kg 配置溶液浓度10%溶液量133.32m³药剂量投加时间0.5h 投加泵选型266.64m³/h 当原水显碱性时：投加HCL量计算如下：

设计参数：

PH10

C(OH-)0.0001kmol/m3水量（2小时水量）3333.33m3 n(OH-)0.333333333kmoL 出水：

PH8

C(OH-)0.000001kmol/m3水量（2小时水量）3333.33m3 n(OH-)0.003333333kmoL HCL投加量(分子量36.5)12.045kg 配置溶液浓度10%溶液量120.45m³药剂量投加时间0.5h 投加泵选型240.9m³/h

硝化反硝化系统加碱量如何计算

一、硝化细菌

硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas sp）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（Nitrobacter sp）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO32-、HCO3-等做为碳源，通过NH3、NH4+或NO2-的氧化还原反应获得能量。硝化反应过程需要在好氧（Aerobic 或Oxic）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。其相应的反应式为：

亚硝化反应方程式：

55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3

硝化反应方程式：

400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O

硝化过程总反应式：

NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3

通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1g氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57g（其中亚硝化反应需耗氧3.43g，硝化反应耗氧量为1.14g），同时约需耗7.14g重碳酸盐（以CaCO3计）碱度。

在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子NH4-→羟胺NH2OH→硝酰基NOH→亚硝酸盐NO2-→硝酸盐NO3-。

二、反硝化细菌

反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出，从而达到除氮的目的。

混凝土碱含量计算方法

混凝土碱含量：混凝土碱含量是指来自水泥、化学外加剂和矿粉掺合料中游离钾、钠离子量之和。以当量Na2O计、单位kg/m3(当量Na20％＝Na20％十0.6 58K20％)。

即：混凝土碱含量＝水泥带入碱量(等当量Na20百分含量×单方水泥用量)十外加剂带入碱量十掺合料中有效碱含量。

混凝土碱含量计算方法

A、0、1 水泥

水泥的碱含量以该批水泥实测碱含量计，每立方米混凝土水泥用量以实际用量计，每立方米混凝土中水泥提供的碱含量AC可按下式计算：

Ac=WcKc(kg/m3) (1)

式中Wc—水泥用量（kg/m3）；

Kc—该批水泥的实测碱含量（%）。

A、0、2 外加剂

当外加剂的掺量以水泥质量的百分数表示时，外加剂引入每立方米混凝土的碱含量Aca按下形式计算：

Aca=∑WcaKca(kg/m3) (2)

式中Wca—每立方米混凝土中某种外加剂用量（kg/m3）

Kca—某种外加剂该批的碱含量（%）。

A、0、3 掺合料

掺合料提供的有效碱含量Ama可按下式计算：

Ama=∑βWmaKma(kg/m3) (3)

式中β—某种掺合料有效碱含量占掺合料碱含量的百分率（%）；

Wma—每立方米混凝土中某种掺合料用量（kg/m3）;

Kma—某种掺合料该批的碱含量（%）。

对于低钙粉煤灰、磨细矿渣、硅灰、沸石粉，β值分别为15%、50%、50%、100%。

A、0、4细集料和拌和水

如果细集料为海砂及拌和水为海水时，由海砂和海水引入每立方米混凝土的

碱含量Aaw可按下式计算：

Aaw=0.76(WaPac+Ww Pwc) (4)

式中0.76—氯离子质量折算成等当量氧化钠质量的系数；

污水处理总碱度核算(含反硝化)

ALKE 为混合液中应保持的碱量，ALKE一般按曝气池排出的混合液中剩余50mg/L碱度(以 Na2CO3计)计算。
ALKw 为原污水中的总碱量；
ALKc 为BOD5分解过程中产生的碱量；ALKc与系统的SRT有关系：
当SRT＞20d时，可按降解每千克BOD5产碱 0.1kg计算；
当SRT＝10～20d 时，按
日处理量Q：进水BOD 进水氨氮进水碱度进水总氮出水BOD 出水氨氮曝气池出水碱度出水总氮
硝化过程中需要的碱度量可按下式计算：
碱度＝7.14×QΔ CNH3-N×10—3
(1) 式中：
Q为进入滤池的日平均污水量，m3／d；
ΔCNH3-N为进出滤池NH3-N浓度的差值，mg／
7.14为硝化需碱量系数，kg碱度／kgNH3-N。对于含氨氮浓度较高的工业废水，通常需要补充碱度才能使硝化反应器内的 pH值维持在7.2～8.0之间。计算公式如下：
碱度＝K×7.14×Q ΔCNH3-N×10—3
(2) 式中，K为安全系数，一般为1.2～1.3。要使生物硝化顺利进行，必须满足下式：
ALKw＋ ALKc+ALKf＞ALKN＋AlKE
如果碱度不足，要使硝化顺利进行，则必须投加纯碱，补充碱度。投加的碱量可按下式计算：
ΔБайду номын сангаасLK＝（ALKN＋ ALKE）—（ALKw＋ ALKc+ALKf）式中：ΔALK为系统应补充的碱度，mg／L；

碱度的测定

四、碱度的测定

一、原理：

利用酸碱中和的原理，以酚酞和甲基橙为指示剂用标准溶液滴定。

反应方程式：

以酚酞做指示剂：（滴定终点PH=8.3）

NaOH+Na3CO3+H2SO4=Na2SO4+NaHCO3+H2O

以甲基橙做指示剂：（滴定终点PH=4.2）

NaHCO3+ H2SO4= Na2SO4+2CO2+2H2O

二、仪器：

1、250ml三角烧瓶

2、100ml移液瓶

3、60ml滴瓶

三、化学试剂：

1、0.1%甲基橙指示剂（1g/L）

2、1%酚酞指示剂（10g/L）

3、0.1000N H2SO4标准溶液（也可以用0.5000N H2SO4标准溶液替代）

四、测定步骤：

用移液管准确量取100ml水样，注入250ml三角烧瓶中，加酚酞指示剂1-3滴在不断摇动，用0.1000N H2SO4滴定至微红

色消失为滴定终点，记下消耗体积毫升数V1 为P表示酚酞碱度，然后在该溶液中再加甲基橙指示剂1-3滴溶液呈淡黄色，用0.1000N H2SO4 标准溶液滴定至溶液变为橙红色为止。也称桔红色，记下H2SO4消耗的毫升数V2,M表示甲基橙碱度。

五、计算：

1、P (酚酞碱度) = N×V1×1000 = 毫克当量/L

100

2、M (甲基橙碱度)= N×V2 ×1000 = 毫克当量/L

100

3、JD (总碱度) =（P+M）×N ×1000 =毫克当量/L

100

PH值的测定：先将玻璃温度计放入锅炉水中测出温度，将电子仪表上温度刻度指针调到相应的温度后将检测PH仪放入水中的电子。

石灰纯碱软化法加药量计算依据.doc

石灰 - 纯碱法

CaO ＝28/ ε1(CO2 +A0+H Mg+α),mg/L Na2CO3＝53/ε2(H Y+β),mg/L

水质：

指标

单位

mg/L mmol/L

A0 2.66

H Y 770.76

0.00 0.00

406.00 33.42

Ca2+ 14800.00 740.00

- 162.00 2.66

HCO

0.00 0.00

CO3

0.00 0.00

α0.40

β 1.40

ε1 0.85

ε2 0.98

CaO＝28/ ε

(1) 石灰投加量

1(CO2+A0+H Mg

1201.41 mg/L

CaO用量：

Ca(OH)2用

1587.58 mg/L

或

量:

Na CO＝53/

2 3

(2) 纯碱投加量ε 2(H Y+

β),mg/L

Na2CO3用量:41759.67 mg/L

投加量分别取 1.60 kg/m3

41.80 kg/m3

水量

3 10 m/h

石灰浓度5% 0.32

纯碱浓度5% 8.36

(3) 磷酸三钠投加量Na3PO4＝54.67(A 0+0.18),mg/L

石灰、纯碱处理后水的残留硬度为0.3~0.4mmol/L ，需进一步软化使残硬为20~40μmol/L 磷酸三钠投加量155.03 g/m3

备注

所有指标单位均为 1价物质的量

H Mg+H ca-H HCO3-（总永久硬度）

原水镁硬度即H

原水钙硬度即H Ca

重碳酸盐碱度

碳酸盐碱度

氢氧化物碱度

1/2Ca(OH)2过剩量，一般为 0.2-0.4mmol/L 1/2Na2CO3过剩量，一般为 1.0-1.4mmol/L 生石灰的纯度%