在廢水處理中,石灰不僅作為中和劑,還可以作為除磷劑使用。另外,它還具有混凝和降低污泥含水率效用。
生石灰在水處理應(yīng)用中,可作為中和劑使用,堿度高,能快速回調(diào)水質(zhì)的PH值,且使用成本較低。熟石灰用于污水處理時(shí),有有效調(diào)節(jié)水質(zhì)的PH值,對水質(zhì)中的總磷有一定的去除作用。因生石灰與水反應(yīng)會(huì)放出很高的熱量,所以,石灰除磷一般選用熟石灰作為除磷劑!
石灰法除磷的原理的是水中投加石灰,由于形成氫氧根離子,污水的PH值上升。與此同時(shí),污水中的磷與石灰中的鈣產(chǎn)生反應(yīng)。形成〔Ca5(OH)(PO4)3〕(羥磷灰石),其反應(yīng)式如下:
5Ca2++OH-+3PO43- → Ca5(OH)(PO4)3↓
由于石灰進(jìn)入水中后,首先與水的堿度發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,然后過量的鈣離子才能與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取決于待處理廢水的堿度,而不是廢水的磷酸鹽含量。由于需要較高的 pH,對水體生物的正常生長有一定的影響,同時(shí)鈣鹽除磷藥劑還會(huì)引起池壁或渠、管壁上結(jié)垢及曝氣管堵塞等,因此鈣鹽除磷藥劑在河道治理和城市環(huán)境污水處理廠中應(yīng)用的比較少。pH值是影響除磷效果大的因素,pH值對石灰除磷的影響很大,隨著pH值的升高,羥基磷灰石的溶解度急劇下降,即磷的去除率迅速增加,pH值大于9.5后,水中所有磷酸鹽都轉(zhuǎn)為不溶性的沉淀。一般控制pH值在9.5~10之間,除磷效果zuigood。對于不同廢水的石灰投加量,應(yīng)通過試驗(yàn)確定。如欲使處理水中磷的含量在1mg/L以下時(shí),對二級處理水,pH值應(yīng)在9.5以上,對原廢水則應(yīng)在11以上。以正磷酸鹽與聚磷酸鹽兩種磷的形態(tài)進(jìn)行比較。聚磷酸鹽的去除率低于正磷酸鹽。在聚磷酸鹽中,去除易難程度的順序是:焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、偏磷酸鹽,后者較難。如聚磷酸鹽與正磷酸鹽共存,則聚磷酸鹽的去除效果將同正磷酸鹽。原廢水中鈣濃度對磷的去除效果有影響,當(dāng)pH值為10.5,流入水中的鈣含量在40mg/L以上時(shí),處理水中磷的含量將在0.25mg/L以下。石灰混凝沉淀除磷處理工藝,以熟石灰(Ca(OH)2)作為混凝劑效果優(yōu)于生石灰(CaO),若直接投加鈣鹽效果更佳。廢水的鎂硬度也是影響石灰法除磷的因素,因?yàn)樵诟遬H值條件下,可以生成Mg(OH)2沉淀,而是膠體沉淀物,不但消耗石灰,而且不利于污泥脫水。石灰作混凝劑不能用于同步除磷,只能用于前置或后置除磷。石灰用于前置除磷后污水pH值較高,進(jìn)生物處理系統(tǒng)前需調(diào)節(jié)pH值;石灰用于后置除磷時(shí),處理后的出水必須調(diào)節(jié)pH值才能滿足排放要求;石灰還可用于污泥厭氧釋磷池或污泥處理過程中產(chǎn)生的富磷上清液的除磷。用石灰除磷,污泥量較鋁鹽或鐵鹽大很多,因而很少采用。加入少量陰離子、陽離子或陰陽離子聚合電解質(zhì),如聚丙烯酰胺(PAM),作為助凝劑,有利于分散的游離金屬磷酸鹽絮體混凝和沉淀。投加量的確定依據(jù)有以下幾種因素:原水中磷含量的大小、原水磷含量的種類、設(shè)計(jì)出水磷含量的大?。ǔ鏊讎覙?biāo)準(zhǔn))和設(shè)計(jì)除磷效率(除磷劑投加之后的含磷量)。最終投加量的確定要經(jīng)過小試和中試的實(shí)驗(yàn)確定,或是根據(jù)同類相似工程的經(jīng)驗(yàn)值確定后進(jìn)行中試驗(yàn)證,確保出水達(dá)到相關(guān)法規(guī)要求。即石灰不經(jīng)過稀釋而直接投加到水體中的方法,但是這種方法的使用有一定的限制因素,所加的水體中有攪拌裝置,否則除磷效果非常有限,因?yàn)槭覜]有充分與水體接觸,就不會(huì)充分的與磷發(fā)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。但是,直接投加石灰容易導(dǎo)致粉末的飄散,對環(huán)境不友好!將石灰經(jīng)過一定的稀釋比例稀釋之后直接投加到目標(biāo)水體中,這種方法使用的范圍更廣。1、投加量:需經(jīng)過科學(xué)計(jì)算和相關(guān)實(shí)驗(yàn)確定。2、稀釋過程中的攪拌:充分?jǐn)嚢琛?/span>3、投加點(diǎn)的選擇:最好在水流湍急、河道狹窄處進(jìn)行稀釋液的投加。