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氫氧化鈣,氫氧化鈉,碳酸鈉在污水處理中的應用

氫氧化鈣也可以處理廢水嗎?是的。氫氧化鈣用于廢水處理的作用主要從以下4個方面來體現:

1,氫氧化鈣用在廢水中可以中和廢水中的游離酸;

2,氫氧化鈣用在廢水中可以中和廢水中的酸性鹽;

3,氫氧化錢用在廢水中,其中氫氧化鈣中的氫氧根離子可以與金屬離子反應生產不溶于水的沉淀物;

4,氫氧化鈣用在廢水中,可以調節廢水的PH值至堿性,這樣可以更好的使金屬氫氧化物沉淀。

氫氧化鈣污水處理的優勢缺點成本分析

  核心提示:一、在廢水中堿性中和劑主要消耗在以下四個方面:①中和廢水中的游離酸;②中和廢水中的酸性鹽;③提供氫氧根離子直接與金屬離子反應生成不溶的氫氧化物沉淀; ④調節pH值至堿性,獲得有利于金屬氫氧化物沉淀的條件。在化學沉淀法處理酸堿廢水的過程中, pH值的控制是一個非常重要的因素。二、目前的堿性中和藥劑主要...

一、在廢水中堿性中和劑主要消耗在以下四個方面:

①中和廢水中的游離酸;

②中和廢水中的酸性鹽;

③提供氫氧根離子直接與金屬離子反應生成不溶的氫氧化物沉淀; 

④調節pH值至堿性,獲得有利于金屬氫氧化物沉淀的條件。

在化學沉淀法處理酸堿廢水的過程中, pH值的控制是一個非常重要的因素。

二、目前的堿性中和藥劑主要由氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣三種。

碳酸鈉 :純堿 NaCO3

氫氧化鈉;苛性鈉 燒堿 火堿NaOH

氫氧化鈣:消石灰 熟石灰Ca(OH)2

三、選擇藥劑考慮的主要因素有:價格、反應速度、用量、貯存和制備裝置的費用、輸送的難易程度以及化學反應后的最終產物。

以價格來說,在處理效果相同的情況下,氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣三者之比為48∶100∶25;從反應速度來說,氫氧化鈉>碳酸鈉>氫氧化鈣;從混凝脫色的效果看,氫氧化鈉<碳酸鈉<氫氧化鈣;從用量、貯存和制備裝置的費用來 說,氫氧化鈉<碳酸鈉<氫氧化鈣;從反應生成物來說,氫氧化鈣的生成物最容易脫水,使用氫氧化鈉中和時會產生大量絮稠而難以沉淀的污泥,而碳酸鈉會因生成的CO2釋放而產生發泡問題。

經綜合比較,中和劑一般采用氫氧化鈣的乳濁液即石灰乳。是公認的首選堿性中和藥劑。

 四、氫氧化鈣在污水處理中的應用

(1)污水處理劑:進行PH中和,預調酸性污水管網,以延長管網的使用壽命,節約國家大量投資成本。

按照中華人民共和國國家標準污水綜合排放標準,污水PH值規定標準為6.0到9.0之間,現在由于一些化工企業、制造業、工礦企業將超標廢水排入城市排水管道,由于其含有強酸性腐蝕成分,致使管道被腐蝕出現破裂,直接導致地下水道壽命縮短5到10年。而氫氧化鈣水溶液具有強堿性,可以對酸性廢水先進行中和后再排出,保護管道,避免酸性污水的腐蝕。

(2)酸水處理劑:能有效的去除磷酸根、硫酸根及氟離子等陰離子。

我們在實際操作中,也通常采用石灰乳作為除磷劑,因為它除了混凝沉淀、酸中和作用外,Ca (OH) 2 作為混凝劑還有良好的凝聚作用,對其他污染物也有較好的去除作用,在堿性條件下,當pH值在10 左右時,水中的磷酸鹽含量最低,除磷效果最佳,出水可以達到國家污水綜合排放標準( GB8978 1996) 中關于磷酸鹽質量濃度小于1.0 mg/ L 的規定。

而含氟廢水主要來自于有色金屬、稀有金屬冶煉、玻璃陶瓷制造、化肥農藥、不銹鋼酸洗及硅類零件清洗等生產過程,但不同行業的含氟廢水的氟含量有較大區別。對除含氟以外共存大量其他污染物的混合型廢水,多數都進行處理而不回收氟。對于該類廢水,專家普遍認為須作兩級處理,才能使殘氟濃度小于10mg/L。而一級處理直接加入石灰是降低高濃度氟離子的標準方法,處理后的殘氟濃度通常為15~40mg/L。但也有資料報道,當水中含大量多價金屬離子時,會產生與多價金屬離子添加法相同的效果,通過一級石灰處理也可將高濃度含氟廢水處理到氟濃度小于10mg/L。另外,當水中含有氯化鈣、硫酸鈣等鹽類時,由于同離子效應降低了氟化鈣的溶解度,通過一級石灰處理也可將氟濃度降至10mg/L以下,甚至降至氟化鈣的理論溶解度以下。

在化學沉淀法處理酸堿廢水的過程中, pH值的控制是一個非常重要的因素。

以鐵離子為例,應將一級中和曝氣池的pH值控制在7.0~7.5的范圍之內,盡可能地使Fe2+轉化成為Fe3+。在pH=5.5時,Fe(OH)3溶解度最小;pH=12時,Fe(OH)3會重新溶解。如果pH值調節過低或過高,則Fe2+還沒有來得及轉化為Fe3+ 就已沉淀,導致后續處理困難。

①在中性條件下,Fe3+的溶度積較Fe2+低;

②Fe(OH)2沉渣的濃縮和脫水較Fe(OH)3困難;

③Fe(OH)2沉渣會緩慢氧化,隨之發生酸化;

④廢水中殘存的Fe(OH)2可與重鉻酸鉀起反應,使廢水中的COD提高;

⑤廢水中殘存Fe(OH)2的緩慢氧化會使出水的pH值逐漸降低,嚴重時可能導致出水超標。

五、氫氧化鈣和氫氧化鈉投加成本比較

氫氧化鈣具有堿的通性。它的堿性或腐蝕性都比氫氧化鈉弱,可以說是一種中強性堿。氫氧化鈣對廢水中膠體微粒還能起助凝作用,并作為顆粒核增重劑,加速不溶物的分離。

從理論上來計算,排除所有干擾因素的情況下,1噸氫氧化鈣同1噸30%濃度氫氧化鈉溶液中所含[OH-]離子比較:

1/37:0.3×1/40=3.6:1

也就是說,相同質量的氫氧化鈣在排除所有干擾因素的理想狀態下,中和PH值所達到的效果是30%濃度氫氧化鈉溶液的3.6倍。

考慮到客觀因素(反應速度,反應時間,溶解度等),氫氧化鈣的反應效率不如氫氧化鈉溶液,所以實際應用中,相同質量的氫氧化鈣的處理效果無法達到理論計算的30%濃度氫氧化鈉溶液的3.6倍。

通過實驗得到,要達到相同的處理效果,使用氫氧化鈣的投加量只有使用30%濃度氫氧化鈉溶液的50%,將兩者的價格以及氫氧化鈣的純度考慮進去,實際應用中,采用氫氧化鈣粉劑的價格還不到采用30%氫氧化鈉堿液的50%。

目前市場上90%含量氫氧化鈣粉末和30%濃度氫氧化鈉溶液價格為800元/噸。

六、氫氧化鈣的缺點

傳統的廢水處理經常混淆了生石灰CaO和熟石灰Ca(OH)2的區別。大家普遍認為使用石灰最大的問題是雜質太多,容易沉淀結垢,造成管路堵塞,不容易清渣。這主要是因為采用了生石灰CaO或低含量的熟石灰Ca(OH)2,杭州天健流體控制設備有限公司開發的氫氧化鈣是全國首家取得涉及飲用水衛生安全的水處理劑,通過原材料的精選和生產工藝的改進,很大的消除了上述出現的問題和現象。

氫氧化鈣的第二個缺點是用量、貯存、制備和投加裝置的費用偏高,

在小用量的情況下會增加人工運行的勞動強度和制備投加裝置的成本。石灰乳的投加濃度一般為1%-10%[以Ca(OH)2計],超過此濃度輸送比較困難,容易沉淀。