华北理工水质工程学Ⅰ课件21水的软化-2药剂软化法

§21-2水的药剂软化法向水中加入药剂，降低水中的Ca2+Mg2+离子。1、难溶物质的溶度积（25℃）表:2、药剂软化：据溶度积原理，投加药剂（石灰，苏打等）使水中Ca2+，Mg2+离子反应生成CaCO3和Mg（OH）2沉淀物。3、工艺：投药混合，絮凝，沉淀，过滤。一、石灰软化法：1、软化原理：（1）生石灰消化：CaO+H2O=Ca(OH)2（2）Ca(OH)2→Ca2++2OH－2HCO3－+2OH－→2CO32－+2H2O+）Ca2++CO32－→CaCO3↓Ca(OH)2+2HCO3－→CaCO3↓+CO32－+2H2O↘+Ca2+→CaCO3↓加入1molCa(OH)2可去除1molCa2+石灰软化过程中其它的反应：CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+MgCO3+H2O+)MgCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+Mg(OH)2↓Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+H2O还有：MgSO4+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaSO4MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl24Fe(HCO3)2+8Ca(OH)2+O2→Fe(OH)3↓+8CaCO3↓+6H2OH2SiO3+Ca(OH)2→CaSiO3↓+2H2O变成了永久硬度。主要是：生成难溶的CaCO3、Mg(OH)2沉淀，减少水中Ca2+，Mg2+。去除水中碳酸盐硬度和降低水的碱度。2、特点：（1）CO2也要消耗一定量的石灰，但对后续反应有益。2HCO3－→CO2+CO32－+H2O减少了HCO3－（2）去除重碳酸钙是等摩尔进行的；去除重碳酸镁是用2倍摩尔的石灰用量。（3）仅能去除重碳酸盐硬度，不能去除非碳酸盐硬度。因此出水水质硬度高。水的剩余碳酸盐硬度可降到：0.25~0.5mmol/L。剩余碱度：0.8~1.2mmol/L。（4）可以去除部分Fe2+和SiO32－等：硅化物可去除30~35%；铁残留量约0.1mg/L；有机物可去除25%。（5）不可投加过量，否则会增加水的硬度。3、适用条件：碳酸盐硬度高，非碳酸盐硬度低的水质，并且要求水的硬度不太高的情况下，一般用作预处理。4、石灰用量计算：（1）当HCaHc：(钙硬度碳酸盐硬度时)水中无Mg(HCO3)2仅有Ca(HCO3)2其质量浓度ρ(mol/L)ρ(CaO)=56〔C(CO2)+C(Ca(HCO3)2)+C(Fe2+)+K+α〕mg/L(2)当HCaHc：水中有Mg(HCO3)2ρ(CaO)=56〔C(CO2)+C(Ca(HCO3)2)+2C(Mg(HCO3)2)+C(Fe2+)+K+α〕mg/L式中:ρ(CaO)—氧化钙（生石灰）的质量浓度mg/L；C(CO2)—原水中游离CO2浓度；mmol/L；C(Fe2+)—原水中铁离子浓度；mmol/L；K—混凝剂投加量；mmol/L；α—CaO过剩投量，取0.1～0.2mmol/L；二、石灰—苏达软化：苏达：Na2CO31、适用条件：原水硬度大于碱度。（水中有非碳酸盐硬度）2、加苏达的目的：去除水中非碳酸盐硬度。3、反应原理：（1）CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4（2）CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl（3）MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4（4）MgCl2+Na2CO3→MgCO3+2NaCl（5）MgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓4出水剩余硬度可降到0.15~0.2mmol/L。