反渗透给水调节pH值加酸量的计算

发布时间：2014-03-27 05:47:09

很多设备工艺根据用水需求及原水水质情况而设计的产水工艺要求反渗透给水必须调节pH值，通常使用盐酸。那么如何确定盐酸的量呢？下面举例说明。

对于使用醋酸纤维素膜（即CA膜）的反渗透装置，其原水水质：pH为7.3，TDS为507mg/L，COD2.24mg/L，阴阳离子浓度见下表

阴离子			阳离子
名称	Mg/L	Mmol/L	名称	Mg/L	Mmol/L
SO 4 2-	99.216	1.012	Mg 2+	23.6925	0.987
NO 3 -	10.973	0.177	Ca 2+	76.0	1.9
SiO 3 2-	15.58	0.205	Na +	74.221	3.227
Cl -	68.2665	1.923
HCO 3 -	268.4	4.4
合计	462.44	7.717	合计	173.91	6.114

试计算把原水pH调节为5.5时需要的加酸量及酸化后的溶解固形物含量

计算过程如下：

考虑活度系数时，K 1=f 1[H+]f 1[HCO 3 -]/[H 2CO 3*]

式中K 1为碳酸的一级电离平衡常数；[H 2CO 3*]为溶解CO 2和H 2CO 3浓度之和；f 1为1价离子活度系数。对上式两边取对数并整理可得（[H 2CO 3*]以[CO 2]表示，下同）：

pH=pK 1+lg[HCO 3 -]-lg[CO 2]+2lgf 1

1.对较稀的溶液，f 1≈1,lgf 1≈0；K 1=4.45*10 -7(25℃时)，pK 1=-lgK 1=6.35，则

pH=6.35+lg[HCO 3 -]-lg[CO 2]

2.需要考虑f 1值时，则在25℃时

pH=6.35+1g[HCO 3 -]-lg[CO 2]+2lgf 1

首先计算原水中CO 2的含量，由

pH=6.35+lg[HCO 3 -]-lg[CO 2]

得 lg[CO 2]=6.35+lg[HCO 3 -]-pH

=6.35+lg268.4/61-7.3

=-0.3065

则游离CO 2的量[CO 2]=21.7mg/L

其次计算把水的pH7.3调节为5.5时的加酸量：

pH=6.35+lg[HCO 3 -]-lg[CO 2]

5.5=6.35+ lg[HCO 3 -]-lg[CO 2]

得 [HCO 3 -]=0.1413[CO 2]

而总量[HCO 3 -]+[CO 2]=4.8937mmol/L

故得[CO 2]=4.2879mmol/L=188.66mg/L

设需加100%HCl x(mg/L),由反应式

HCO 3 -+HCl→H 2O+CO 2+Cl -

36.5 44

X 188.66-21.7

得x=138.5mg/L 即所需加100%盐酸量为138.5mg/L

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