自来水厂投碱量计算公式的推导及应用VIP免费

第27卷第13期2011牟7月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERV01．27No．13Jul．2011自来水厂投碱量计算公式的推导及应用卢金锁1，李少杭1，卢启峰2，李强3(1．西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055；2．中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州730000；3．新疆油田公司供水公司，新疆克拉玛依834000)摘要：针对pH值<7．0的原水，自来水厂通常采用投碱的方法进行调节，但对于投碱量的确定缺乏合理的计算公式。鉴于此，通过碳酸平衡理论和一定的近似分析推导得出了投碱量的计算公式，其中，为消除原水中会与所投碱发生反应的离子的影响以及近似计算产生的误差。引入了调整系数，并结合文献资料建议调整系数的取值在1．3～2．0之间。应用该计算公式，确定了福建省某新建自来水厂的石灰投量和相应配套设施参数。关键词：自来水厂；pH值调节；投碱量中图分类号：TU991文献标识码：C文章编号：1000—4602(2011)13—0051—04DerivationandApplicationofCalculationFormulaofAlkaliDosageinWaterworksLUJin—SU01，LIShao—han91，LUQi—fen92，LIQian95。(1．SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering，Xi’anUnivemityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China；2．ChirtaNorthwestMunicipalEngineeringDesignInstituteCo．Ltd．，Lanzhou730000，China；3．WaterSupplyCompany，XinjiangOilfieldCompany，Karamay834000，China)Abstract：WhenthepHofrawwaterislessthan7．0，alkaliadditionmethodisusuallyusedinwaterworks．However．thereislackofarationalcalculationformulafordeterminingalkalidosage．Basedonthecarbonateequilibriumtheoryandapproximateanalysis，thecalculationformulaisderived．Acoef-ficientiSintroducedintotheformulatoeliminatetheinfluenceofionswhichreactwithalkaliandtheer．rorsderivedfromtheapproximatecalculation．Basedonthedatainliteratures，itissuggestedthattheCO—efficientrangeis1．3to2．0．ThelimedosageandtheparametersforcorrespondingauxiliaryfacilitiesinanewwaterworksinFujianProvincearedesignedbyusingtheformula．Keywords：waterworks；pHadjustment；alkalidosage。许多城市的自来水厂以江河、湖泊、水库为水源，尤其以水库作为饮用水源时，常面临进厂原水或为提高管网水的化学稳定性并降低对管网的腐蚀，对于pH值较低的原水，自来水厂多采用投加石灰出厂水pH值偏低的情况。我国的《生活饮用水卫或其他碱性物质来提高出厂水的pH值¨-31。由于生标准》规定，饮用水的pH值在6．5～8．5之间。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51008242)已建水厂通常依据试验或经验确定投碱量，对已建万方数据第27卷第13期中国给水排水www．watergasheat．com水厂投碱的自动控制或新建水厂投碱规模的确定存在困难，因此有必要通过理论分析来确定投碱量。1原水及出厂水pH值偏低的诱因分析在天然水体中，氢离子浓度并不完全取决于水分子的离解，而主要取决于水中CO：与HC03-及CO；一离子间的相对数量关系，天然水体中碳酸化合物的来源首先是空气中CO：的溶解，产生碳酸盐、碳酸氢盐及H+；其次是岩石土壤中碳酸盐矿物的溶解，如Ca(HCO，)：；再者是动植物的新陈代谢、水中有机物的氧化等也会产生相当量的CO：，这些情况都会使原水的pH值降低。另外，许多自来水厂中都会投加混凝剂，其会发生水解反应而消耗原水的碱度，尤其是无机盐类混凝剂，从而导致出厂水的pH值较原水的更低。2投碱量计算公式的建立2．1原水pH值调节工艺当原水pH值较低时，自来水厂通常采用投碱方式进行调节，尤其以投加石灰多见，投加方式有前投加和后投加两种。前投加即在混凝之前投加，除了可以调节pH值外，对低碱度水还有助凝作用，但是消耗的碱量较大；后投加即在混凝之后投加，投碱量相对较小，但对后续消毒有影响，且会使出厂水浊度升高。相关研究表明，当pH值调节幅度较小时，适宜在混凝之前投碱。为提高管网水的化学稳定性，学者建议出厂水pH值宜达到8．0左右，因此采用混凝前投碱方式时，pH值宜控制更高。2．2基于碳酸平...