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苏打石灰法除硬度

采用苏打石灰法,水中发生的反应主要为:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓+ 2H2O ①
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+ 2H2O ②
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓+ Na2SO4 ③
A 计算需要加入石灰的量
首先把离子的质量浓度转换成摩尔浓度
C HCO3-= mg·L-1 / 61 g·mol-1 = mol·L-1
C Mg2+ = mg·L-1 / 24 g·mol-1 = mol·L-1
根据反应式①、②:
C OH- = C HCO3-+ 2 C Mg2+ = +* 2 = mol·L-1
当PH= 11时C OH- = 10 -3 mol·L-1
总C OH- = + = mol·L-1
C[Ca(OH)2] = * 总C OH- = mol·L-1
m Ca(OH)2 = [摩尔浓度*分子质量]Ca(OH)2 = [CM]Ca(OH)2 = 5180 mg·L-1
B计算需要加入Na2CO3的量
C SO42- = mg·L-1 / 96 g·mol-1 = mol·L-1
根据反应式③:
C[Na2CO3] = C SO42- = mol·L-1
m Na2CO3 = [CM]Na2CO3 = * 106 = 763 mg·L-1
C 调回PH为需加入的HCL量
需要加入与OH-同等的H+的量,发生中和,即加入C H+ =10 -3 mol·L-1
m HCL= [CM]HCL = 40 mg·L-1
D 计算产生泥沙的量,泥沙主要为CaCO3和Mg(OH)2
m CaCO3 = [CM]CaCO3 = +*100=2920 mg·L-1
m Mg(OH)2 = [CM]Mg(OH)2 = *58= 3364 mg·L-1
泥沙量:2920+3364= 6284 mg·L-1
石灰加入量为5180 mg·L-1;碳酸钠加入量为763 mg·L-1;盐酸加入量为mg·L-1;泥沙加入量为6280 mg·L-1。

注:原水中Mg2+mg·L-1 ,SO42-为mg·L-1。

CaCO3在100o C 的溶解度为38 mg·L-1。

M Na2CO3 =106 M Ca(OH)2 = 74 M HCL = M CaCO3 = 100 M Mg(OH)2 = 58
总矿化度是水中所含各种离子、分子及化合物(不包括游离状态的气体)的总量,以毫克/升表示。

总矿化度说明了水中所含盐量的多少,表示水的矿化程度,是地下水化学成分的重要标志,低矿化度的水(淡水)常以重碳酸根(HCO3-)为主要成分,中等矿化程度的水常以硫酸根(SO42-)为主要成分,高矿化程度的水以氯离子(Cl-)为主要成分。

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