【水處理設備相關知識】石灰-純堿軟化處理
 2016年01月12日

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    石灰一般用于去除水中的碳酸鹽硬度,純堿用于除去非碳酸鹽硬度。石灰-純堿軟化可以是冷法、溫熱法或熱法。冷法溫度為原水溫度;熱法溫度為98℃或以上;溫熱法溫度介于二者之間,通常為50℃?;Х從κ餃縵攏?/span>
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2==2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2
MgSO4+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaSO4
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
4Fe(HCO3)2+8Ca(OH)3+O2==4Fe(OH)3↓+8CaCO3↓+6H2O
Fe2(SO4)3+3Ca(OH)2==2Fe(OH)3↓+3CaSO4
H2­SiO3+Ca(OH)2==CaSiO3↓+2H2O
H2SiO3+Mg(OH)2==Mg(OH)2•H2SiO3↓
CaSO4+Na2CO3==CaCO3↓+Na2SO4
CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl

石灰-純堿法也可用硫酸亞鐵作凝聚處理,其反應類似石灰法。

此法適用于全堿度小于全硬度的水,可用于無水冷壁低壓鍋爐的補給水處理。當用于離子交換的預處理時,如軟化采用的是熱法,則需將處理后水的溫度降至約40℃。

用石灰-純堿法時,藥劑劑量必須正確,氫氧化鈣或碳酸鈉過量會發生自反應而增加水中氫氧化鈉含量。過量的純堿本身在蒸汽鍋爐中會水解而生成氫氧化鈉和二氧化碳:

Na2CO3+H2O==2NaOH+CO2↑

水解生成的氫氧化鈉可能成為鍋爐苛性脆性化或堿性腐蝕的一個因素。二氧化碳則會導致凝結水管路發生腐蝕。

在含二氧化碳高的原水中用此法時,可在軟化前先進行脫氣處理,就更為經濟。

    石灰-純堿軟化法所產生的碳酸鈣和氫氧化鎂,雖然是難溶的,但實際上還會有少量鈣、鎂剩留于溶液中。出水硬度在用冷法時通常為0.5~0.8mmol/L;溫熱法時為0.3~0.6mmol/L;熱法時為0.05~0.2mmol/L。硬度還可能更高,這與所用藥量及軟化要求達到的程度有關。
    出水中維持過剩的碳酸鹽和氫氧堿度,可以調節鈣和鎂的溶解度。在本法中,是以純堿控制碳酸鹽的過剩量,過剩碳酸鹽c(  Bx-)一般維持在0.4~1.2mmol/L。氫氧堿度的過剩量是由石灰劑量來控制,一般維持在c(  Bx-)<0.8mmol/L以下。在實際運行中,過剩量應根據運行溫度和對出水的具體要求而決定。這與單獨用石灰作為軟化劑時不一樣,在單純的石灰軟化中不維持過剩的碳酸鹽,而且,氫氧堿度的過剩量也是低的。

    對過濾后的軟化出水應進行控制試驗,分析其硬度(H),酚酞度(P)和甲基橙堿度(M)。分析結果用來計算各個藥劑的過剩程度。采用熱石灰-純堿法的典型控制可按下式計算:
    石灰控制:
2P-M=5~15mg/L(以CaCO3計)

    純堿控制:
M-H=20~40mg/L(以CaCO3計)


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