软化水装置氢氧化钠和碳酸钠加药量计算方法
石化软化处理过程加药量计算及污泥量计算(二)2024
石化软化处理过程加药量计算及污泥量计算（二）引言概述：石化工业中的软化处理过程是确保原料水质满足工艺要求的关键步骤之一。
为了保证软化处理过程的高效性，需要合理计算加药量和污泥量。
本文将详细介绍石化软化处理过程中加药量的计算方法和污泥量的计算方法。
正文：一、加药量计算方法1. 根据原始水质确定软化剂种类a. 分析原始水质的硬度含量b. 根据硬度含量决定适合的软化剂种类2. 确定软化剂投加量a. 根据原始水质中硬度含量计算所需软化剂的最低投加量b. 考虑软化剂的过量投加量，确定最终的软化剂投加量3. 考虑水质变化的影响a. 根据水质变化情况，调整软化剂的投加量b. 定期监测水质，进行实时调整4. 考虑设备特性a. 考虑软化设备的处理能力和效率b. 根据设备的特点，确定软化剂的最佳投加量5. 记录投加量并定期评估a. 记录每次软化剂的投加量b. 定期评估加药量的效果，进行调整二、污泥量计算方法1. 计算进水污泥量a. 根据原始水质中的悬浮物含量计算进水污泥量b. 考虑软化剂投加量对污泥量的影响，进行调整2. 计算产生的污泥量a. 根据软化处理过程中生成的氢氢氧化物的量计算产生的污泥量b. 考虑软化剂种类和投加量对污泥量的影响，进行调整3. 根据处理效果评估污泥处理方案a. 根据软化处理后水质的要求，评估污泥的处理方案b. 考虑污泥的处理成本和环境影响，确定最终的污泥处理方案4. 优化污泥处理过程a. 定期评估污泥处理过程的效果，进行调整b. 探索新的污泥处理技术，以提高处理效率和降低处理成本5. 监测和管理污泥处理过程a. 定期监测污泥处理过程中的污泥产量和质量b. 严格管理污泥的处置和利用，确保环境安全和资源回收总结：石化软化处理过程中的加药量计算和污泥量计算是确保处理过程高效的重要步骤。
通过合理计算软化剂的投加量和评估污泥的处理方案，可以提高软化处理的效果，并实现污泥的有效处置和资源回收。
定期监测和管理软化处理过程中的加药量和污泥量，对于保证石化工业生产的稳定运行和环境安全具有重要意义。
水处理调节ph值加药量计算
以NaOH控制PH值
参数
7.00
7.00
40 g/mol
1.00E-07 mol/l 1.00E-07 mol/l PH=
7.00
10.00%
0.0000 g/l
需反应的离子量
【H】 【H】加入 浓度 加药量
1.00E-07 mol/l 0.00E+00 mol/l PH=
5.00% 0.0000 g/l
PH(原始) PH(要求) H2SO4 【H】 【OH】 浓度 加药量
以H2SO4控制PH值
参数
7.00
7.00
98 g/mol
1.00E-07 mol/l 1.00E-07 mol/l PH=
7.00 需反应的离子量
5.00%
0.0001 g/l
PH(原始) PH(要求)
NaOH 【H】 【OH】 浓度 加药量
参数 7.00
7.00
36.5 g/mol 1.00E-07 mol/l 1.00E-07 mol/l PH= 7.00 需反应的离子量
10.00% 0.0000 g/l
合计加药量
PH(原始) PH(要求) CaOH 【H】 【OH】 浓度 加药量
0.0000 g/l PH由 7.00 到 7.00 的加药量 以Ca（OH）2控制PH值
参数 7.00
7.00
74 g/mol 1.00E-07 mol/l 1.00E-07 mol/l PH= 7.00 需反应的离子量
10.00% 0.0000 g/l
【H】 【H】加入 浓度 加药量
1.00E-07 mol/l 0.00E+00 mol/l PH=
10.00% 0.0000 g/l
软化水处理设计计算书
序号
项目
设计计算数据、公式
备注
1
进水水质条件
阳离子阴离子
Na++K+= 0.84 mmol/L HCO3-= 2.94 mmol/L
1/2Ca2+= 2.39 mmol/L 1/2SO42-=0.92 mmol/L
1/2Mg2+= 1.23mmol/L Cl-= 0.54 mmol/L
=900mmol/L
再生剂耗量（HCl）：55 g/mol
树脂层高度 ：选用2.0 m
运行周期 ：
=2.0×900/（20×4.46）=20.2 h
交换器总面积 ：
=57.7/20=2.9 m2
交换器直径 ：
=4 /3.14=3.7
=1.9 m
选用直径 =2.0 m逆流再生氢离子交换器两台，一用一备
小反洗耗水量： =3.14×10×0.25=7.85 m3
放水时间： =5 min
进酸流速： =5 m/h
进酸时间： =60×10.247/（3.14×5）
=39.2 min
置换流速： =5 m/h
置换耗水量： =0.5×2.0×3.14=3.14 m3
置换时间： =60×3.14/（3.14×5）=12 min
小正洗流速： =15 m/h
小正洗时间： =10 min
小正洗水耗： =3.14×15×0.17=8 m3
正洗流速： =15 m/h
正洗水单耗： =3 m3/m3（R）
正洗水耗量： =3×3.14×2.0=18.84 m3
正洗时间： =60×18.84/（3.14×15）=25 min
再生一次总耗水量：
NO3-= 0.06 mmol/L
酸碱调节加药量计算
加药量计算
1、加碱量计算
一级反浸透产水按 PH=5计算，需加碱将 PH 值调到 9；
PH=5 - -9 mol/L ；
时， POH=14-5=9，OH 浓度为 10 PH=9 - -5
mol/L ； 时， POH=14-9=5，OH 浓度为 10
30%NaOH 摩尔浓度约为 10mol/L 。
一级反浸透单套进水量按 20m3/h 计算，则每小时加药量为
（10-5 mol/L-10 -9 mol/L ）× 20m3/h ×1000
10mol/L。
稀释 10 倍则为。
加药泵选型为 P056,流量为。
两套系统加药量为 ，按 24 小时， 7 天的用量计算，则药
箱容积为： 0.4 ×24×7=67.2L 。
2、加氨量计算
EDI 产水按 PH=6计算，需加氨将 PH 值调到 10；
- -8 mol/L ；
PH=6 时， POH=14-6=8，OH 浓度为
10
-
-4 mol/L ； PH=10 时， POH=14-10=4，OH 浓度为
10
28% 液氨摩尔浓度约为 15mol/L 。
除盐水量按 30m3/h 计算，则每小时加药量为
（10-4 mol/L-10 -8 mol/L ）× 30m/h ×1000
15mol/L。
稀释 10 倍则为 2L/H。
加药泵选型为P056,流量为。
按 24 小时， 7 天的用量计算，则药箱容积为：2×24×7=336L。
石灰 纯碱软化法加药量计算 依据
41759.67 mg/L
投加量分别取
1.60 kg/m3 41.80 kg/m3
水量 石灰浓度 纯碱浓度
10 m3/h 5% 5%
0.32 8.36
(3)磷酸三钠投加量 Na3PO4＝54.67(A0+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
162.00
2.66
0.00 0.00
0.00 0.00 0.40
1.40
0.85
0.98
(1)石灰投加量 或
CaO＝28/ε 1C(aCOO用2+量A0：+HMg
Ca(OH)2用 量:
Na2CO3＝53/ (2)纯碱投加量 ε2(HY+
β),mg/L
Na2CO3用量:
1201.41 mg/L 1587.58 mg/L
石灰-纯碱法
CaO＝28/ε1(CO2+A0+HMg+α),mg/L Na2CO3＝53/ε2(HY+β),mg/L
水质：
指标
A0 HY CO2 Mg2+ Ca2+ HCO3CO32OHα
β ε1 ε2
mg/L
单位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmmol/L
2.66
770.76
0.00
0.00
406.00 33.42
14800.00 740.00
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 原水总碱度（以H+计） HMg+Hca-HHCO3-（总永久硬度） 原水镁硬度 即HMg 原水钙硬度 即HCa 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% 纯碱的纯度%
1软化加药量及产泥量910120091229
软化处理过程加药量及吨水费用计算一、计算基础（碱度、硬度均以CaCO3计）进水总硬度为1200PPm，12mmol/l;其中：钙硬650PPm，6.5 mmol/l（钙暂硬2.87 mmol/l，钙永硬3.63mmol/l）；镁硬550PPm,5.5 mmol/l 总碱度：287PPm，2.87 mmol/l，均为HCO3-碱度根据离子选择性，其重碳酸根碱度均已重碳酸钙存在。
根据水中碳酸盐平衡计算水中CO2含量为0.013 mmol/l。
按软化处理后保留镁硬300PPm，钙硬100PPm，其余硬度除掉计算;考虑沉镁硬需将PH值提高到10所耗的碱量：假设进水PH值为9，要求提高至10，所需碱量为：PH值为9时水中〔OH-〕为10-5mol/l；PH值为10时水中〔OH-〕为10-4mol/l；所以需加〔OH-〕量为：10-4mol/l-10-5mol/l=0.1-0.01=0.09 mmol/l 约等于0.1 mmol/l. mmol/l。
用石灰软化需加石灰0.05 mmol/l；用烧碱软化需加烧碱0.1mmol/l。
石灰：400元/吨；纯碱：1400元/吨；烧碱：2200元/吨二、软化反应过程1、石灰-纯碱软化过程发生的主要反应可归到如下几个反应：加石灰发生如下反应：CO2 + Ca(OH)2= CaCO3 + H2O1 1 1 1Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2= 2CaCO3 +2 H2O1 12 2Mg Cl2+ Ca(OH)2= Mg (OH)2 +Ca Cl2 （此反应的产生的钙硬要用后面加的纯碱去除）1 1 1 1加纯碱发生如下反应：CaCl2 + Na2CO3= CaCO3 + 2NaCl1 1 1 22、烧碱-纯碱软化过程发生的主要反应可归到如下几个反应：加烧碱发生如下反应：CO2 +2 NaOH= Na2CO3 + H2O1 2 1 1Ca(HCO3)2+ 2NaOH= CaCO3 +Na2CO3+2 H2O （此反应的产生的纯碱可用于后面永硬的去除）1 2 1 1 2Mg Cl2 + 2NaOH = Mg (OH)2 + Na2 Cl21 2 1 1加纯碱发生如下反应：CaCl2 + Na2CO3= CaCO3 + 2NaCl1 1 1 2（单位：mmol/l）排污水软化试验方案试验目的：验证不同方法对水中硬度的去处效果检测水中阻垢剂对硬度去除的影响试验理论基础：根据石灰-纯碱软化法和烧碱-纯碱软化法反应过程，计算出不同保留硬度的加药量。
水处理设备加药装置计量计算（仅供参考）
水处理设备加药装置计量计算（仅供参考）一、阻垢剂的加药量（仅供参考）脱盐水处理系统一级反渗透系统回水率按75%计算，在20-50℃条件下，该水质有较强的结垢倾向，这说明必须加入适量的膜用分散剂，以保证反渗透系统长周期安全稳定运行，延长膜的使用周期。
二级反渗透进水为一级反渗透产水,硬度碱度低不需加入阻垢剂。
经过反渗透专用软件计算得知：水质在75%的回收率下的建议投加药量为：3ppm（以进水计），每天加药量=药剂浓度×进水量×24h≈8.64公斤（进水量按120m3/h计）二、PH调节（仅供参考）调节pH系统采用X015型隔膜泵和120L水箱，在水箱中配制浓度为0．1％～0．5％的Na0H溶液，通过隔膜泵进行药物的投加。
根据产水pH值以及产水电导率调节加碱量使产水的值达到适中值，根据实际二级产水电导率来确定投加浓度。
隔膜泵与二级反渗透同步运行。
调节加碱量的一般原则：1、当电导率急剧上升，则说明加碱量大。
2、当电导率较稳定但较高，则说明加碱量太小。
3、当加碱量太小再增大加碱量时，电导率急剧下降，但下降到一定程度又马上上升，则加碱量增加太大。
4、碱隔膜泵刻度调至最大还无法达到加碱量，则说明水箱碱浓度太小。
5、碱泵刻度在20以下且调节的灵敏度太高，则说明水箱碱浓度太高三、杀菌剂的投加（仅供参考）1、由于原水为市政自来水，系统中的细菌较少，但随着气温的升高,尤其是在夏季,会影响反渗透膜的正常运行,所以应投加一定量的杀菌剂，以控制细菌的生长，保护反渗透膜不受微生物的侵害，该药剂连续投加至系统预处理中，维持进水中余氯量以抑制细菌的滋生，因此药剂投加量应以系统实际所受生物污染程度来定，建议投加量为2ppm (以进水计)。
2、脱盐水处理系统每天加药=药剂浓度×进水量×24h≈5.76公斤（进水量按120m3/h计）四、还原剂的投加（仅供参考）1、为了避免氧化型杀菌剂进入反渗透膜将膜元件氧化，在反渗透系统前设置还原剂加药系统。
双碱法软化除硬原理与计算
双碱法软化除硬原理与计算当原水总硬度大于总碱度时，可采用石灰（Ca(OH)2）、碳酸钠(Na2CO3)处理，Ca(OH)2和Na2CO3与水中一些成分的反应式如下：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+2Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2OMgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2MgSO4+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaSO4CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaClCa(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH加人FeSO4作混凝剂时，反应式如下：4FeSO4+4Ca(OH)2+O2+2H20→4Fe(OH)3↓+4CaSO4石灰处理时，CaO用量（g/m3）按下式计算：CaO用量=28×（H T+H M+[CO2]+[Fe2+]+K+0.35）式中，H T为碳酸盐硬度，mmmol/L；H M为镁硬度，mmmol/L；[CO2]为水中CO2浓度，mmmol/L；[Fe2+]为水中Fe2+浓度，mmmol/L；K为混凝剂用量，mmmol/L；0.35为石灰过剩量，mmmol/L。
Na2CO3用量（g/m3）按下式计算：CaO用量=53×（H F+K+1.4）式中，H F为非碳酸盐硬度，mmmol/L；K为混凝剂用量，mmmol/L；1.4为碳酸钠过剩量，mmmol/L。
举个例子，原水总硬度H=6.5mmol/L，[Fe2+]=0.2mmol/L，碳酸盐硬度H T=4.5mmol/L，游离[CO2]=0.3mmol/L，非碳酸盐硬度H F=2.0mmol/L，混凝剂用量K=0.35mmol/L，[Ca2+]=4.3mmol/L，CaO过剩量为0.35mmol/L，[Mg2+]=1.9mmol/L，Na2CO3过剩量为1.4mmol/L，那么CaO用量=28×（4.5+1.9+0.3+0.2+0.35+0.35）=212.8g/m3Na2CO3用量=53×（2.0+0.35+1.4）==198.8g/m3。
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(2) 锅炉运行时给水所需加碱量
1) 对于非碱性水可按下式计算
X2=(YD-JD +JDGP)M
式中 :X2 一一每吨给水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;
PL 一锅炉排污率 ,10-2;
2) 对于碱性水,也可按上式计算,但如果当JDG以标准允许的最高值代入后,计算结果出现负值,则说明原水钠、钾碱度较高,将会引起锅水碱度超标,宜采用偏酸性药剂,如Na2HP04、NaHJ04等。
为了确保工业软化水设备稳定运行，用户一定要注重氧化钠和碳酸钠加药量，保证产水质量，延长设备的稳定运行。
其余符号同上式。
如果NaOH和NazC03同时使用时,则在上述各公式中应分别乘以其各自所占的质量分数,如NaOH的用量占总量的η×10-2,则Na2C03占(1-η)×10-2,两者的比例应根据给水水质而定。一般对于高硬度水、碳酸盐硬度高或续硬度高的水质宜多用NaOH,而对于以非碳酸盐硬度为主的水质,应以Na2C03为主,少加或不加NaOH。
(1) 空锅上水时给水所需加碱量
X1=YD-JD +JD+ JDGMV
式中 ：X1 一一空锅上水时 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;
YD 一一给水总硬度 ,mmol/L;
JD 一一给水总碱度 ,mmol/L;
JDG 一一锅水需维持的碱度 ,mmol/L;
V 一一锅炉水容量 ,m3;
软化水装置氢氧化钠和碳酸钠加药量计算方法
工业软化水设备药剂的用量一般需要根据原水的硬度、碱度和锅水维持的碱度或药剂浓度及锅炉排污率大小等来确定。通常工业软化水设备的无机药剂可按化学反应物质的量进行计算;而有机药剂(如栲胶、腐殖酸锅、磷酸盐或竣酸盐等水质稳定剂)则大多按实验数据或经验用量进行加药。
工业软化水设备氢氧化钠和碳酸钠加药量计算方法：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ