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石灰在自来水厂使用功效陈述
2014/12/6 16:21:24

石灰在自来水厂使用功效陈述

原水水质查询拜访.
某水厂原水取自水库水。因为水库库容较大,自净能力强,上游水经水库持久天然沉淀后,原水水质较好,水库水质呈以下几个特性:
第一:浊度低。水质浊度低,终年小于5NTU,在2—4NTU之间。
第二:PH值低。水质变革幅度不大,但PH值较低,水深5米以下低时仅有6.3。统计供水近三年来的原水PH值变革状况,可见原水PH值根本在7.0以下,低时只6.4,统计成果以下表二:
表二、2001—2003年原水PH值状况

 PH

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

2001

均值

6.83

6.77

6.87

6.9

6.85

6.76

6.68

6.65

6.71

6.73

6.73

6.76

最大

6.9

6.8

7

7

6.95

6.85

6.8

6.8

6.8

6.8

6.8

6.85

最小

6.6

6.7

6.75

6.9

6.8

6.7

6.6

6.6

6.65

6.7

6.7

6.6

2002

均值

6.75

6.92

6.91

6.88

6.75

6.57

6.52

6.46

6.47

6.69

6.84

6.83

最大

6.95

7

6.95

6.95

6.85

6.6

6.6

6.55

6.6

6.9

6.9

6.9

最小

6.6

6.85

6.8

6.85

6.6

6.5

6.4

6.4

6.4

6.45

6.75

6.8

2003

均值

6.85

6.92

6.93

6.83

6.69

6.59

6.51

6.49

----

----

----

----

最大

7

7

7.1

7

6.8

6.7

6.6

6.6

----

----

----

----

最小

6.75

6.8

6.85

6.75

6.6

6.4

6.4

6.4

----

----

----

----

取2002年数据绘制曲线图,见图一:
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   由上图表可知,原水PH值根本都在7.0以下,此中6、7、8、9四个月份最低,在6.5以下。
第三:稳定性差、溶解性好。水中矿化度低,电解质少,属于软水,其水质溶解性好,按稳定性目标(不变指数IL和饱和指数IR)断定属高不稳定性水,即呈重腐蚀性。2002年,水厂对水库每个月检测一次稳定性数据,其数据以下表三:
表三:原水稳定性目标

  水样称号

朗氏饱和指数,LSI

不变指数,RSI

LSI判定办法

RSI判定办法

原水稳定性判定

水库原水

平均值

平均值

LSI=0

水质不变

4.0~5.0

严峻结垢

腐蚀性强

-2.86

12.38

5.0~6.0

细微结垢

最大值

最大值

LSI<0

腐化偏向

6.0~7.0

根本不变

-2.56

12.67

7.0~7.5

腐化明显

最小值

最小值

LSI>0

结垢偏向

7.5~9.0

严峻腐化

-3.06

12.09

9.0以上

极严峻腐化

    从上面的数据能够看出,水厂原水根据朗氏饱和指数(LSI)和不变指数(RSI)判定时,原水属于腐蚀性强的水质,简单腐化管道,从而形成黄水。
第四:水体呈轻度营养化情况,且有发展趋势。

二、实验室实验
1、投加种类。
加碱试剂种类较多,普通在给水处置中使用较多的是烧碱NaOH、石灰、苏打等。从国内外水处理行业查询拜访状况来看利用和投加石灰和烧碱占了绝大多数,此中石灰普通是固体,而烧碱能够是固体也能够接纳30% NaOH的液体,下表是烧碱的成份。
表:一等品液碱成份烧碱(一等品液碱)

         分子式

NaOH %

碳酸钠 %

氯化钠 %

三氧化二铁 %

NaOH

≥30.0

≤0.4

≤4.7

≤0.005

2、实验室小试
化验室配制0.2%的石灰和0.4%氢氧化钠,投加到沉淀水(PH为6.35)中,比力石灰和氢氧化钠的投加结果及投加量,见表五。

 

表五:两种药剂化验室比照数据表

  尝试序号

第一组

第二组

第三组

第四组

第五组

第六组

第七组

石灰

PH

6.35

6.95

7.4

7.9

8.65

8.9

9.4

投加量(mg/L)

0

2.5

3.75

4.75

6.25

7.0

8.5

氢氧化钠

PH

6.35

7.0

7.5

8.1

8.45

8.9

9.4

投加量(mg/L)

0

5

9

11.5

13.5

16

18

尝试成果表白:
1)、碱剂包罗石灰和氢氧化钠均能有用提高水中的PH值。
2)、每提高1个PH值差别的碱剂其投加量是不不异的,尝试中烧碱的用量是石灰用量的2倍以上。统计尝试中状况,以0.5个PH为一个单元,用石灰和氢氧化钠将沉淀水PH逐渐调高,从上表的数据看,氢氧化钠的用量是石灰的用量的2---2 .4倍。

三、生产性实验状况
3.1、水厂工艺状况

3.2、消费实验状况
  水厂操纵现有消费运转工艺,在1#水处理工艺接纳投加30%浓度的液体烧碱,在4#水处理工艺接纳投加石灰工艺来停止比照实验,实验连续了六个月,其实验状况以下。
3.2.1、两种碱剂对水厂水质混凝结果的影响
在实验时期,我们对水厂1#和4#运转工艺的运转数据停止具体的跟随检测,现将有关数据统计列表以下(平均值):
表六:1#和4#运转工艺的水质检测数据统计表


  水样

浊度NTU

色度

PH值

氨氮mg/L

耗氧量mg/L

氯化物mg/L

碱度mg/L

硬度mg/L

总铁mg/L

锰mg/L

石灰量kg/dam3

烧碱量kg/dam3

  原水

2.2

13

6.4

<0.05

1.7

2.8

18.6

30.1

<0.05

<0.05

 

 

  1#工艺(投加烧碱)

0.6

<5.0

7.1

<0.05

1.1

4.8

26.3

30.6

<0.05

<0.05

 

20

  4#工艺(投加石灰)

0.4

<5.0

7.5

<0.05

1.1

4.8

32.8

50.2

<0.05

<0.05

20

 

从上表知,在投加不异量的药剂后,与投加烧碱比拟接纳石灰,4#沉淀池的出水浊度较着降落,降落了0.2NTU,降落幅度达50%。
缘故原由阐发:因为石灰水是一种悬浮乳液,其溶液中含有悬浮颗粒,而且这些颗粒是易沉淀的,从而增长了水处理中的混凝和沉淀结果,使沉淀池出水浊度低落。
上述阐发可知,投加石灰能够较着改进和提高水处理混凝结果。
3. 2、两种药剂对提高出厂水PH值的结果。
为比照两种药剂对提高出厂水PH值的结果,水厂统计了实验时期的两种药剂的耗损状况,并列表以下:
表七:两种药剂的实践消费利用状况

          工夫

原水PH

出厂水PH

制水量(吨)

碱剂总用量,(吨)

碱投加量(mg/L•⊿0.1PH)

2002年1—6月

6.8

6.95

39988983

氢氧化钠

464.64

7.75

2003年1—6月

6.8

7.0

45993737

石灰

287.426

3.13

    从上表能够看出,在原水PH不异的状况下,每千吨水提高0.1PH时,氢氧化钠的用量是石灰用量的2.48倍,这一数据与实验室小试的数据根本分歧,有很好的相关性。
3.3、两种药剂对出厂水稳定性的影响。
3.3.1、不稳定性观点:
水的不稳定性普通是水_碳酸盐体系的一种举动表示,包罗水的腐蚀性和结垢性。水中CaCO3过量饱和时,倾向于沉淀出CaCO3。这类水在管道中流动时,就会发生CaCO3沉淀,堆积在管道内,惹起结垢,形成过水断面缩小,称之为结垢性的水。不稳定性的水在学术上普通以水温、PH值、碱度、硬度、溶解性固体等水质参数作为判定的目标,此中以不变指数IL和饱和指数IR最为常见。
A: 朗氏饱和指数:LSI = PHa — PHs  -----------------------------公式(1)
B: 饱和指数IR:IR=2PHS-PH          ------------------------公式(2)
此中:PHa =( Pka2— PKs0 )+ pCa + P(Alk)
式中标记别离代表:PHa ----水的实践PH值;PHs ----指在一样温度下,水—碳酸盐安稳形态下对应的实际PH值;Pka2— PKs0 -----水温及含盐量有关;pCa ----指钙离子含量的负对数;P(Alk)----指碱度的负对数。
根据朗氏饱和指数LSI和不变指数对水质稳定性的判定办法是:
当LSI = 0,水质不变;当LSI > 0,有结垢偏向;当LSI < 0,有腐化偏向。
普通IR =6.0~7.0为根本不变的水,IR<6.0为结垢的水,IR>7.0为腐蚀性的水。
3.3.2、提高稳定性的药剂挑选:
一般来说,提高稳定性的药剂有:能构成碳酸钙保护膜的试剂如石灰、能构成二氧化硅保护膜的试剂如硅酸盐、分散剂及阻垢剂如磷酸盐等。水厂从安全性思索接纳消石灰试剂,其成份见表七:

     化学名

分子式

Ca(OH)2

游离H2O

酸不溶物

325目筛经由过程率

消石灰

Ca(OH)2

≥95%

≤1.0%

≤0.30%

≥90

2.3.3、尝试数据统计及阐发:
以下从实践消费数据来比力投加氢氧化钠和石灰对出厂水稳定性的影响(出厂水PH值、碱度及钙含量等三组数据别离用2002年上半年与2003年上半年出厂水相干参数的平均值,而水温及含盐量受加碱影响小,为了便于比力,此两组数据取牢固值):(注:水厂2002年上半年加氢氧化钠,而2003年上半年投加石灰),数据如表八:
表八:两种药剂对水质稳定性的影响

   年  份

加碱 品种

水温(℃)

含盐量(mg/L)

碱度(mg/L

钙含量(mg/L

LSI

 原水LSI年平均值

2002 上半年

氢氧 化钠

10

80

21.5

25.6

-2.76

 2.86

2003 上半年

石灰

22.4

32.6

-2.59

    根据上面提到的LSI判定办法,出厂水加碱后仍属于腐蚀性水,但从上表能够看出,出厂水加石灰,在本钱曾经较着降落的状况下,由朗氏饱和指数LSI所暗示的水质稳定性也比本来加氢氧化钠结果好,腐蚀性有所低落。另外,加碱后的出厂水,其稳定性好于原水。
综上所述,当把出厂水PH调理到不异的值时,用石灰比氢氧化钠能节省资金。另外,还能提高水的稳定性。
2.3.4、加碱后管网变革的实证:
从2002年9月份水厂投加石灰后,管网运转比力安稳,管网水质投诉征象逐渐降落。详细数据统计以下表八:
表八::2002~2003年9月份水质投诉状况统计表

    月份
    年份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

合计

   2002

9

 

8

 

22

 

38

 

22

 

28

 

51

 

39

 

17

11

7

14

266

   2003

 

18

11

13

22

12

9

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

134

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可见,黄水征象自2002年9月份起有较着的低落。
由此能够阐明,接纳石灰不单能够提高出厂水PH值,更能有用提高出厂水的稳定性。
3.4、两种药剂的投加本钱阐发。
下表列出了某水厂2002年和2003年1—6月份的消费及相干的财务数据,如表十一:

       工夫

混凝剂

消毒剂

原水PH

出厂水PH

制水量(吨)

碱剂总用量,(吨)

碱单元用度,  (元/⊿0.1PH•千吨)

2004年1—6月

聚合氯化铝,7—8mg/L

液氯,1.3—1.6mg/L

6.8

6.95

39988983

氢氧化钠

464.6

5.376

2005年1—6月

6.8

7.0

45993737

石灰

287.4

2.177

   从上表可知,2003年上半年单位制水量,每提高0.1PH单元,碱的本钱比2002年同期降落48.1 % 。
上面按昔时水量(估计值)及全年出厂水需求提高的PH值,来预算节省的本钱,见表十二:

   碱剂品种

碱单元用度,  (元/⊿0.1PH•千吨)

原水PH平均值

出厂水PH年平均值

⊿PH(出厂水与原水之差)

制水量(亿吨)

碱本钱(万元)

节省(万元)

氢氧化钠

5.376

6.718

7.0

0.282

1

151.6

90.2

石灰

2.177

61.4   

注:碱单元用度取自上一个表格;水量按1亿吨计较。

四、总结与倡议。
经由过程对某水厂的原水份析,并经由过程实验室小试和生产性实验证明了投加石灰有较着的结果
1、有用提高水中的PH值。
2、与同类药剂比拟,能大大低落投加碱剂的本钱。
与投加烧碱比拟,投加石灰能大幅度低落水厂制水本钱,降落幅度在40 % 以上。按年供水量1亿吨计较,年节约本钱在九十万元以上。
3、提高了出厂水的稳定性。投加石灰和烧碱均能有用提高PH值,但投加石灰能更有效地提高出厂水的稳定性,还可起到助凝的感化,并有用抑止了管网黄水征象的发生。
4、投加石灰有明显的经济效益和社会效益。

 


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