石灰軟化法技術分析(一)
2025-02-06 來自: 衡美水處理公眾平臺 瀏覽次數:182
衡美水處理為您介紹一種科學、實用的水處理技術——石灰軟化法,石灰軟化法是一種傳統且有效的軟化水處理技術,本篇,衡美水處理為您對其進行詳細技術分析。
石灰軟化法主要基于化學反應,即向水中加入石灰或石灰乳,石灰與水中的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂發生反應,生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀,從而降低水中鈣、鎂離子的含量,達到軟化水的目的。
其具體反應過程如下:
1、去除游離二氧化碳
石灰乳中的Ca(OH)?與水中的游離二氧化碳(CO?)發生反應,生成碳酸鈣(CaCO?)沉淀,其反應方程式為:Ca(OH)?+CO?=CaCO?↓+H?O。
2、去除碳酸鹽硬度
Ca(OH)?與水中的碳酸氫鈣[Ca(HCO?)?]和碳酸氫鎂[Mg(HCO?)?]反應,分別生成碳酸鈣和氫氧化鎂[Mg(OH)?]沉淀,反應方程式如下 :
- Ca(OH)?+Ca(HCO?)?=2CaCO?↓+2H?O
- 2Ca(OH)?+Mg(HCO?)?=2CaCO?↓+2H?O+Mg(OH)?
3、去除鎂的非碳酸鹽硬度
鎂的非碳酸鹽硬度與石灰作用生成Mg(OH)?,但同時也生成等摩爾量的鈣非碳酸鹽硬度,所以單獨使用石灰軟化法不能除去水中的非碳酸鹽硬度。
通過以上反應,水中的鈣、鎂離子濃度降低,從而實現了水的軟化。
二、工藝流程
1、原水水質檢測
在進行軟化處理前,需對原水的水質進行整體檢測,包括水的硬度、堿度、pH值、溫度、濁度等指標,以及水中鈣、鎂離子的具體含量,還有鐵、錳等其他金屬離子及有機物的含量等,以便確定石灰的投加量和后續處理步驟。
2、原水預處理
對原水進行初步處理,如通過格柵、濾網等去除大顆粒雜質和懸浮物,防止其影響后續處理效果。
3、石灰乳制備
將生石灰加水消解,制成石灰乳。通常選用純度合格的石灰粉,控制好進入消化器的石灰層厚度、加料速度、噴淋水、加水量等,使生成的石灰乳濃度穩定且符合處理要求.
根據原水的水質和硬度情況,準確計算石灰的投加量,將石灰制成石灰乳后投入原水中,并通過攪拌裝置使石灰乳與原水充分混合,確保反應均勻進行。
4、混合反應
將原水與石灰乳在反應器中充分混合,使石灰乳中的氫氧根離子與原水中的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂發生反應,生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀。可采用錐型反應器,原水和石灰乳從錐底沿切線方向進入,水流螺旋式上升,通過懸浮渣層,碳酸鈣結晶在顆粒表面,使水得到軟化.
5、反應沉淀
混合后的水進入反應沉淀池,在池中停留一段時間,讓化學反應充分進行,生成的沉淀物在重力作用下逐漸下沉至池底。反應后的水進入沉淀池,在重力作用下,碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀物逐漸下沉至池底,通過排泥設備定期將沉淀污泥排出。為提高沉淀效果,可添加助凝劑或采用斜板沉淀、高密度沉淀等方式。
6、過濾
沉淀后的水通過過濾設備,如砂濾器、活性炭過濾器等,進一步去除水中殘留的細小顆粒和懸浮物,提高水的清澈度。
7、pH值調節
由于石灰軟化會使水的pH值升高,通常需對出水的pH值進行調節,使其符合相關水質標準或后續處理要求,一般通過投加適量的酸來降低pH值。
8、污泥處理
定期清理反應沉淀池底部的污泥,并進行妥善處理,防止對環境造成污染。可將污泥脫水后進行填埋或用于其他有益的用途,如土壤改良等。
9、水質監測與控制
在整個處理過程中,需對水質進行實時監測,包括硬度、堿度、pH值、濁度等指標,根據監測結果及時調整石灰投加量、反應時間、沉淀時間等操作參數,以確保軟化效果和出水水質穩定。
三、技術優點介紹
1、成本效益高
石灰是一種相對廉價且容易獲取的化學藥劑,因此石灰軟化法的運行成本較低,尤其適用于處理大流量的高硬水。
2、去除多種雜質
不僅能夠有效降低水中的碳酸鹽硬度,還能去除水中的部分鐵、錳等金屬離子及一些有機物,對降低水的濁度也有作用,從而有效改善水質。能夠有效降低水中的碳酸鹽硬度,還能去除水中的部分鐵、錳等金屬離子及一些有機物,對降低水的濁度也會產生作用。
3、環保性較好
軟化過程中產生的碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀,可以經過適當處理后回收利用,如用于建筑材料等,具有可觀的環保效益。
4、操作維護簡單
工藝相對簡單,不需要復雜的設備和高超的技術,易于操作和維護,適合在一些小型水處理設施或對水質要求不特別高的場合使用。
5、成本低廉
石灰是一種相對便宜且容易獲取的化學藥劑,與其他軟化水方法相比,如離子交換法、膜分離法等,石灰軟化法的運行成本較低,尤其適用于處理大流量的高硬水。
6、沉淀物可回收利用
軟化過程中產生的碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀,可以經過適當處理后回收利用,例如用于建筑材料等,具有環保效益.
7、操作簡單
石灰軟化法的工藝相對簡單,不需要復雜的設備和技術,易于操作和維護,適合在一些小型水處理設施或對水質要求不特別高的場合使用。
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