水的pH值调整及计算

碳酸化合物的一级电离

               [ H+][HCO3]

CO2 = 

                  K1

推导公式为：

               CO2

[ H+] = K1 

              [HCO3]

已知25℃时，K1=4.45×10-7,Pk = 6.35 ,可以得出

  pH = 6.35＋Lg [HCO3] － Lg [CO2]

如果pH值大于8.3，产生二级电离

                [HCO3]

[ H+] = K2 

              [CO32-]

已知25℃时，K2=4.69×10-11,Pk = 10.329 ,可以得出

pH = 10.329＋Lg [HCO3]－ Lg[CO32-]

1、原水中CO2二氧化碳的计算

HCO3(以CaCO3计)

10 pH（R）－6.3

                 CO2   =                              注：式中pH(R) 为原水的pH值

举例运算：如用户填入Raw water pH ( 原水pH值)为7.0，而HCO3(以CaCO3计)为350mg/L(以CaCO3计),那么原水中的CO2二氧化碳含量计算为：

         CO2   =350÷（10 7.0－6.3）=350÷100.7=69.83 mg/L(以CO2计)

注：用户没有进行pH值的调整的需求，可直接根据公式计算输出结果。如果用户调整pH值，则需重新计算。因为加入硫酸和盐酸后会改变HCO3、SO4、Cl 的离子含量，影响CO2含量。所以当用户需要调整pH值，则Feed CO2含量需重新计算。

原理如下： H2SO4＋2HCO3-     2CO2 ＋2H2O＋SO42-

           HCl＋HCO3-       CO2   ＋H2O＋Cl-

 以盐酸为例：

HCl＋HCO3-       CO2   ＋H2O＋Cl-

             36.5  61          44     18   35.5

每加1mg/L的盐酸（100%）产生1.205mg/L的CO2，同时减少1.37mg/L的HCO3(以CaCO3计)。

推导公式为：

[HCO3]

pH=6.35＋Lg R = 6.35 ＋Lg  

                                [CO2]

CO2= [HCO3] ×10 6.3-pH

代入公式中

      [HCO3]-1.37 [HCL]

R =   

          [CO2]  ＋1.205[HCL]

HCO3（R）×（1-10pH(T)－ pH(R))

得到

1.205×10pH(T) － 6.3＋1.37

HCl投加量 =

2、加酸量的计算及Feed Water (膜系统进水)水质数据的修正。

 此框所显示的内容为计算后酸的加入量，应为两种显示模式：***.** mg/L as HCl 或 ***.** mg/L as H2SO4，其对应用户所选

HCO3（R）×（1-10pH(T)－ pH(R))

调整用的酸的种类。

1.205×10pH(T) － 6.3＋1.37

投加盐酸（HCl）的计算公式： HCl投加量 =

HCO3（R）×（1-10pH(T)－ pH(R))

注：公式中的HCO3（R）是指原水中的含量，但是单位必须是（以CaCO3计）的含量数据。pH(T)是指用户所设定的pH值，而pH(R)是指原水的pH值。

0.8×10pH(T) － 6.3＋1.02

投加盐酸（H2SO4）的计算公式 : H2SO4投加量=

注：公式中的HCO3（R）是指原水中的含量，但是单位必须是（以CaCO3计）的含量数据。pH(T)是指用户所设定的pH值，而pH(R)是指原水的pH值。

举例计算: 假设用户输入的Raw water的HCO3含量为430ppm，Cl离子含量为119.8 ppm ，SO4离子含量为130 ppm ,pH值为7.0，而其想控制Feed water的pH值为5.5,选择加入两种酸类的情况是什么？加入不同的酸类后，调整修正的参数又有哪些？怎样计算？

解：1、首先将Raw water的HCO3含量430ppm的单位转换为（以CaCO3计）。

      430ppm×0.819（转换系数）=352.17mg/L(以CaCO3计）

    2、如果加入盐酸（HCl）所需要的量 

352.17×( 1-105.5 － 7.0)

1.205×105.5 － 6.3 ＋1.37

HCl =                                   =218.39 mg/L as HCl (100%)       

加入盐酸（HCl）后，Feed water水质需修正的参数： 

公式1：    HCO3（F）= HCO3（R）－1.37×HCl

= 352.17－1.37×218.39 mg/L 

        = 52.98 mg/L（以CaCO3计）= 52.98 mg/L（以CaCO3计）÷0.819 = .69ppm

HCO3(以CaCO3计)

                  公式2：     CO2（F）= CO2（R）＋1.205×HCl    

10 pH（R）－6.3

由于 CO2（R）的参数需计算，导出公式CO2（R） =                          

                那么 CO2（R）= 352.17÷（10 7.0－6.3）=70.27 mg/L (以CO2计) ，将此值代入公式。

 CO2（F）= 70.27 mg/L +1.205×218.39 mg/L= 333.43 mg/L (以CO2计)

                 公式3：       Cl（F）= Cl（R）＋0.973×HCl   

 m＋0.973×218.39 mg/L = 332.29ppm

由上述计算 ，加入盐酸（HCl）后，Raw water中的水质数据发生了变化：

3、352.17×( 1 - 105.5 － 7.0)

如果加入盐酸（HCl）所需要的量

0.8×105.5 － 6.3 ＋1.020

H2SO4  =                                 =   293.37 mg/L as H2SO4  (100%)

加入盐酸（HCl）后，Feed water水质需修正的参数： 

公式1：    HCO3（F）= HCO3（R）－1.02×H2SO4

                                     =352.17－1.02×293.37mg/L=52.94 mg/L（以CaCO3计）÷0.819=.63 ppm

 公式2：     CO2（F）= CO2（R）＋0.8×H2SO4

                                      = 70.27 mg/L +0.8×293.37 mg/L=333.72 mg/L (以CO2计)

                  公式3：       SO4（F）= SO4（R）＋0.98×H2SO4 =130 ppm＋0.98×293.37 mg/L=417.50 ppm

由上述计算 ，加入硫酸（H2SO4）后，Raw water中的水质数据发生了变化：