Calcium Hydroxide (Ca(OH)₂, ຮູ້ຈັກທົ່ວໄປວ່າ Hydrated Lime) ໃນການບຳບັດນ້ຳເສຍ

ດ້ວຍຄວາມເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າ, ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວ, ແລະຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ທາດການຊຽມ hydroxide (Ca(OH)₂, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທົ່ວໄປໃນນາມ hydrated lime) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດການບໍາບັດນ້ໍາເສຍ, ລວມທັງນ້ໍາເສຍອຸດສາຫະກໍາ, ນ້ໍາເສຍຂອງເທດສະບານ, ແລະນ້ໍາເສຍການລ້ຽງປາ. ມັນພ້ອມໆກັນສາມາດບັນລຸເປົ້າຫມາຍຫຼາຍຢ່າງເຊັ່ນ: ການປັບ pH, ການກໍາຈັດມົນລະພິດ, ແລະການປັບປຸງ sludge. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຂອງມັນແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

 

1. ການປັບ pH ທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ເຫມາະສໍາລັບສະຖານະການຄຸນນະພາບນ້ໍາຫຼາຍ

ໃນການປິ່ນປົວນ້ໍາເສຍ, ຂະບວນການສ່ວນໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ການ coagulation, ການປິ່ນປົວທາງຊີວະເຄມີ, ແລະການຜຸພັງແບບພິເສດ) ມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບ pH ຂອງນ້ໍາທີ່ເຂົ້າມາ. ຕົວຢ່າງ, ລະດັບ pH ທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບຈຸລິນຊີໃນຖັງຊີວະເຄມີແມ່ນ 6.5-8.5, ແລະ pH ທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບປະຕິກິລິຍາ coagulation ແມ່ນ 7-9. Calcium hydroxide ແມ່ນຕົວແທນທີ່ດີເລີດສໍາລັບການປັບ pH:

ຄວາມເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງແຕ່ອ່ອນໂຍນ : ເມື່ອລະລາຍໃນນ້ໍາ, ທາດການຊຽມ hydroxide ຈະປ່ອຍ OH⁻ ion, ເຊິ່ງສາມາດ neutralize ນ້ໍາເສຍທີ່ເປັນກົດຢ່າງໄວວາ (ເຊັ່ນ: ນ້ໍາເສຍ electroplating ແລະນ້ໍາເສຍສານເຄມີທີ່ມີ HCl, H₂SO₄, ແລະອື່ນໆ) ແລະສະຖຽນລະພາບ pH ພາຍໃນຂອບເຂດເປົ້າຫມາຍ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ sodium hydroxide (NaOH, ທີ່ມີສານກັດກ່ອນສູງ), ຄວາມເປັນດ່າງຂອງມັນຖືກປ່ອຍອອກມາຢ່າງອ່ອນໂຍນ, ແລະມັນເປັນໄປໄດ້ຫນ້ອຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດ pH ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງກະທັນຫັນເນື່ອງຈາກປະລິມານຫຼາຍເກີນໄປ - ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼີກເວັ້ນຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ຂະບວນການຕໍ່ໄປ (ຕົວຢ່າງ, ຂ້າຈຸລິນຊີໃນຖັງຊີວະເຄມີ).

ການປັບຕົວໄດ້ຢ່າງກ້ວາງຂວາງກັບປະເພດນໍ້າເສຍທີ່ເປັນກົດ : ບໍ່ວ່າຈະເປັນນໍ້າເສຍທີ່ເປັນກົດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕໍ່າ (ເຊັ່ນ: ນໍ້າເສຍທີ່ເປັນກົດອ່ອນໆທີ່ຜະລິດໃນລະຫວ່າງການລະບາຍນໍ້າເປື້ອນໃນເທດສະບານ) ຫຼືນໍ້າເສຍທີ່ເປັນກົດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ (ເຊັ່ນ: ນໍ້າເສຍທີ່ເປັນກົດເຫຼັກ ແລະ ການພິມ ແລະ ຍ້ອມສີ), ການຄວບຄຸມ pH ທີ່ຊັດເຈນສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການປັບປະລິມານຂອງທາດການຊຽມ hydroxide. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຕົວປັບ pH ແມ່ນພຽງແຕ່ 1/2 ຫາ 1/3 ຂອງ sodium hydroxide.

2. ເສີມຂະຫຍາຍການ coagulation ແລະ precipitation, ປະສິດທິພາບກໍາຈັດຂອງແຂງ suspended ແລະ colloids.

ທາດລະລາຍທີ່ລະງັບ (SS) ແລະອະນຸພາກ colloidal (ຕົວຢ່າງ: colloids ຍ້ອມສີໃນການພິມແລະການຍ້ອມສີນ້ໍາເສຍ, colloids ອິນຊີໃນນ້ໍາເສຍທາງເຄມີ) ໃນນ້ໍາເສຍມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະກະແຈກກະຈາຍທີ່ຫມັ້ນຄົງເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທາງລົບຂອງເຂົາເຈົ້າແລະຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ destabilized ໂດຍ coagulants (ເຊັ່ນ: PAC, PFS). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທາດການຊຽມ hydroxide ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບການ coagulation ໂດຍຜ່ານຜົນກະທົບສອງຢ່າງຂອງ 'ການປັບ pH + ການສະຫນອງທາດການຊຽມ ion':

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງສະພາບແວດລ້ອມການ coagulation : coagulants ສ່ວນໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: polyaluminum chloride) ບັນລຸປະສິດທິພາບການ coagulation ສູງສຸດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເປັນກາງຫຼືອ່ອນແອ. ໃນຂະນະທີ່ປັບ pH, ທາດການຊຽມ hydroxide ສະຫນອງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບປະຕິກິລິຍາ coagulation ແລະຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂອງ coagulants (ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດລົງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ coagulant ໂດຍ 10% -20%).

ການສະຫນອງທາດໄອອອນການ coagulation Auxiliary : Ca²⁺ ions ທີ່ແຍກອອກຈາກທາດການຊຽມ hydroxide ສາມາດສົມທົບກັບ CO₃²⁻ ແລະ PO₄³⁻ ໃນນ້ໍາເສຍເພື່ອສ້າງເປັນ CaCO₃ ແລະ Ca₃(PO₄)₂ precipitates. ໃນເວລາດຽວກັນ, Ca²⁺ ions ສາມາດດູດຊຶມຄ່າລົບຢູ່ດ້ານຂອງອະນຸພາກ colloidal, ສົ່ງເສີມການ 'destabilization-aggregation' ຂອງ colloids ປະກອບເປັນ flocs ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະເລັ່ງການ precipitation ແລະແຍກ. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະສໍາລັບນ້ໍາເສຍທີ່ມີ phosphorus ແລະກາກບອນ.

3. ການກໍາຈັດ phosphorus ປະສິດທິພາບ, ຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານການໄຫຼອອກ

phosphorus ເປັນມົນລະພິດທີ່ສໍາຄັນທີ່ເຮັດໃຫ້ນ້ໍາ eutrophication (ເຊັ່ນ: cyanobacteria ເບີກບານໃນທະເລສາບແລະປະກົດການກິ່ນສີດໍາໃນແມ່ນ້ໍາ). ມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດສໍາລັບການລະບາຍ phosphorus (TP) ທັງຫມົດແມ່ນເຄັ່ງຄັດ - ຕົວຢ່າງ, ມາດຕະຖານ A ຊັ້ນທໍາອິດສໍາລັບສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງເທດສະບານຕ້ອງການ TP ≤ 0.5 mg / L, ແລະນ້ໍາເສຍອຸດສາຫະກໍາມັກຈະມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າ TP ≤ 0.1 mg / L. Calcium hydroxide ເປັນສານກຳຈັດ phosphorus ທີ່ມີລາຄາຖືກ:

ຫຼັກການປະຕິກິລິຍາ : Ca²⁺ ion ແຍກອອກຈາກ Ca(OH)₂ ສົມທົບກັບ PO₄³⁻ ions ໃນນ້ໍາເສຍ (ລວມທັງ orthophosphate ແລະ polyphosphate) ພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ເປັນດ່າງ (ມີຜົນກະທົບທີ່ດີທີ່ສຸດເມື່ອ pH ≥ 10.5) ເພື່ອປະກອບເປັນທາດການຊຽມ₂₄ phospitates (. precipitates ເຫຼົ່ານີ້ມີການລະລາຍຕ່ໍາທີ່ສຸດ (ຜະລິດຕະພັນການລະລາຍ Ksp = 2.07 × 10⁻³³) ແລະສາມາດເອົາອອກຫມົດໂດຍຜ່ານການ precipitation ແລະການແຍກຕ່າງຫາກ.

ການປຽບທຽບຂໍ້ໄດ້ປຽບ : ເມື່ອປຽບທຽບກັບຕົວແທນກຳຈັດ phosphorus ທີ່ອຸທິດຕົນ (ເຊັ່ນ: polyferric sulfate ແລະ hypophosphite removers), ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກຳຈັດ phosphorus ໂດຍໃຊ້ calcium hydroxide ແມ່ນມີພຽງແຕ່ 1/3 ຫາ 1/4 ເທົ່ານັ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມຕົວແທນເພີ່ມເຕີມ. ໃນ​ຂະ​ນະ​ດຽວ​ກັນ, precipitates calcium phosphate ທີ່​ຜະ​ລິດ​ສາ​ມາດ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ປິ່ນ​ປົວ​ຮ່ວມ​ກັບ sludge ໂດຍ​ບໍ່​ມີ​ການ​ກໍ່​ໃຫ້​ເກີດ​ມົນ​ລະ​ພິດ​ຂັ້ນ​ສອງ.

4. ຊ່ວຍໃນການກໍາຈັດທາດໄອອອນໂລຫະຫນັກ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນພິດ

ນໍ້າເສຍໃນອຸດສາຫະກໍາ (ເຊັ່ນ: ໄຟຟ້າ, ເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະນໍ້າເສຍຈາກການຂຸດຄົ້ນ) ມັກຈະມີ ions ໂລຫະຫນັກເຊັ່ນ Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, ແລະ Pb²⁺. Calcium hydroxide ສາມາດເອົາໂລຫະຫນັກອອກໂດຍຜ່ານ 'ຝົນທີ່ເປັນດ່າງ':

ກົນໄກປະຕິກິລິຍາ : Calcium hydroxide ເພີ່ມ pH ຂອງນໍ້າເສຍໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບສະເພາະ—ຕົວຢ່າງ: ເມື່ອ pH = 8-9, Cu²⁺ ປະກອບ Cu(OH)₂ precipitates; ເມື່ອ pH = 9-10, Ni²⁺ ປະກອບເປັນ Ni(OH)₂ precipitates. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ ions ໂລຫະຫນັກກາຍເປັນ hydroxide precipitates, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກແຍກອອກໂດຍຜ່ານການ precipitation ຫຼືການກັ່ນຕອງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, Ca²⁺ ions ສາມາດສົມທົບກັບ ions ໂລຫະຫນັກບາງ (ຕົວຢ່າງ, CrO₄²⁻) ເພື່ອສ້າງເປັນ precipitates ເກືອດ້ວຍທາດການຊຽມທີ່ຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ (ຕົວຢ່າງ, CaCrO₄), ປັບປຸງປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍຕື່ມອີກ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບ : ເມື່ອປຽບທຽບກັບຕົວແທນ chelating (ເຊັ່ນ: ຕົວແທນທີ່ອີງໃສ່ EDTA, ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍແລະອາດຈະເຮັດໃຫ້ຕົກຄ້າງ), ທາດການຊຽມ hydroxide ເອົາໂລຫະຫນັກໂດຍບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຕົກຄ້າງຂອງຕົວແທນ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຂີ້ຕົມທີ່ຕົກຄ້າງມີຄວາມໝັ້ນຄົງສູງ (ນ້ຳຝົນ hydroxide ບໍ່ໄດ້ລະລາຍໄດ້ງ່າຍໃນສະພາບແວດລ້ອມທຳມະຊາດ) ແລະ ຕອບສະໜອງໄດ້ມາດຕະຖານການກຳຈັດສິ່ງເສດເຫຼືອອັນຕະລາຍ (GB 5085.3).

5. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະເຫມາະສົມກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂະຫນາດໃຫຍ່

'ປະສິດທິພາບທາງດ້ານເສດຖະກິດ' ແລະ 'ຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ' ຂອງທາດການຊຽມ ໄຮໂດຣໄຊ ແມ່ນເຫດຜົນຫຼັກສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປິ່ນປົວນ້ໍາເສຍ:

ຂໍ້ດີດ້ານຕົ້ນທຶນ : ວັດຖຸດິບຂອງມັນແມ່ນຫີນປູນ (CaCO₃), ເຊິ່ງມີຄັງສຳຮອງທີ່ອຸດົມສົມບູນ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຂຸດຄົ້ນ ແລະ ການປຸງແຕ່ງຕໍ່າ. ລາຄາຂອງທາດການຊຽມ hydroxide ແມ່ນພຽງແຕ່ 1/5 ຫາ 1/3 ຂອງ sodium hydroxide ແລະ 1/2 ຂອງ polyferric sulfate. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງມັນ (ສາມາດບັນລຸການປັບ pH, ການກໍາຈັດ phosphorus, ແລະການປັບສະພາບຂອງຂີ້ຕົມ) ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ 'ການເພີ່ມຫຼາຍໆຕົວໃນການປະສົມປະສານ' (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມຕົວປັບ pH, ຕົວກໍາຈັດ phosphorus, ແລະ sludge conditioner).

ຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ບໍ່ມີສານຕົກຄ້າງ : Calcium hydroxide ຕົວຂອງມັນເອງເປັນພື້ນຖານອະນົງຄະທາດ, ແລະຜະລິດຕະພັນປະຕິກິລິຍາຂອງມັນ (CaCO₃, Ca₃(PO₄)₂, ແລະ hydroxides ໂລຫະຫນັກ) ແມ່ນແຂງຄົງທີ່, ບໍ່ມີສານຕົກຄ້າງທີ່ເປັນພິດຫຼືເປັນອັນຕະລາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ພື້ນຖານອິນຊີເຊັ່ນ: ນ້ໍາ ammonia ມີຄວາມລະເຫີຍແລະອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຂັ້ນສອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເກືອແຄຊຽມໃນຂີ້ຕົມສາມາດເສີມສ້າງທ່າແຮງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຊັບພະຍາກອນຂອງຂີ້ຕົມ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ນໍາໃຊ້ມັນເປັນຕົວຕື່ມການກໍ່ສ້າງຫຼືການແກ້ໄຂດິນ).

ມູນຄ່າຫຼັກຂອງແຄຊຽມໄຮໂດຣໄຊ

ໃນການບຳບັດນ້ຳເສຍ, ຄວາມສາມາດແຂ່ງຂັນຫຼັກຂອງທາດການຊຽມ ໄຮໂດຣໄຊ ແມ່ນຢູ່ໃນ 'ການລວມຕົວຂອງຫຼາຍໜ້າທີ່ + ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ຳ + ຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມສູງ'. ໂດຍບໍ່ມີການຕ້ອງການການຈັບຄູ່ຕົວແທນຫຼາຍ, ມັນສາມາດພ້ອມກັນແກ້ໄຂບັນຫາຫຼາຍຢ່າງເຊັ່ນ: pH ຜິດປົກກະຕິ, ທາດແຂງ suspended ຫຼາຍເກີນໄປ, phosphorus ຫຼາຍເກີນໄປ, ແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການ dewatering sludge. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງມັນແມ່ນຕ່ໍາກວ່າຕົວແທນທີ່ອຸທິດຕົນ, ແລະບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເປັນມົນລະພິດຂັ້ນສອງ. ມັນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນການບໍາບັດນ້ໍາເສຍໃນອຸດສາຫະກໍາ (ເຊັ່ນ: electroplating, ການພິມແລະການຍ້ອມສີ, ແລະອຸດສາຫະກໍາເຫຼັກກ້າ) ແລະໂຮງງານນ້ໍາເສຍຂອງເທດສະບານ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຕົວແທນທີ່ຕ້ອງການທີ່ສົມດູນທັງສອງ 'ປະສິດທິພາບການປິ່ນປົວ' ແລະ 'ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທາງເສດຖະກິດ'.