石灰软化处理中所发生的全部反应很复杂,除主要沉淀反应外还有共沉淀及吸附反应。所以石灰加量难以计算得十分精确。但可以根据主要反应估算,能基本满足生产需要。在实际处理时可以根据估算量通过调整试验确定最佳加量。处理的目的与要求不同,加量也不同。当不加混凝剂时,估算如下:
(1)只要求消除Ca(HCO3)2,不要求除Mg(HCO3)2。石灰主要与CO2及Ca(HCO3)2起反应,则石灰加量D1为:
D1=[CO2]+[Ca(HCO3)2] mmol/L或mol/m3
式中,[CO2]、[Ca(HCO3)2]分别为CO2和Ca(HCO3)2在原水中的物质的量浓度,mmol/L或mol/m3。
(2)要求消除Ca(HCO3)2及Mg(HCO3)(原水中碱度大于硬度)。石灰除与CO2和Ca(HCO3)2反应之外,还与Mg(HCO3)2及NaHCO3起反应。则石灰加量D2为:
式中,[CO2]、[Ca(HCO3)2]、[NaHCO3]、[Mg(HCO3)2]分别为各自在原水中的物质的量浓度,mmol/L或mol/m3。
(3)要求消除Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2(原水中硬度与碱度大致相等)。石灰只与CO2、Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2反应,不与NaHCO3反应。故石灰加量D3为:
D3=[CO2]+[Ca(HCO3)2]+2[Mg(HCO3)2] mmol/L或mol/m3
以上计算得出的D1、D2或D3需再加上过剩石灰用量(一般为0.1mmol/L)后,方为估算的石灰加量。
当石灰软化处理同时加入混凝剂时,需再加上混凝剂消耗的石灰用量DA。DA随原水水质而有差别,分两种情况:
(1)原水中近似等于HCO-3(mmol/L)时,混凝剂中的铁离子发生以下反应:
其中[Fe]为混凝剂的铁离子在水中的物质的量浓度,mmol/L。
(2)原水中
因此,加混凝剂时估算的石灰总加量D为:
D=(D1、D2或D3)+DA+0.1 mmol/L或mol/m3
以上的D1、D2、D3、DA及D的石灰加量均按100%CaO计,实际加量需按石灰产品的纯度进行折合。