石灰/纯碱化学法去除硬度,其反应形成的钙镁沉淀物CaCO₃↓和Mg(OH)2↓呈微小胶体状态,悬浮于水中并可吸附微粒形成双电层,不易凝聚,沉降性差,常规的高效沉淀池等分离效果欠佳,不得不建设超大占地沉淀池。M+FLO磁絮凝沉淀池是替代高效沉淀池的革命性升级技术,通过引入磁粉参与絮凝反应,可形成更大密度和体积的磁絮体,能吸附凝聚胶体等微小颗粒,深度去除不溶颗粒物,出水残余硬度<0.3mmol/L,浊度<1.0NTU,SS<3mg/L(可同时有效去除硅、砷、铁、锰、磷、氟、油类、藻类等),而且加磁絮体沉降快(磁粉比重5.0),系统停留时间短(15分钟),占地小,工程投资省。可建成模块化集成撬装设备,或建成混凝土池体形式。其工艺流程为:
◎石灰/纯碱去除钙镁硬度化学反应原理:
●石灰Ca(OH)2可去除水中CO2和碳酸盐硬度即暂时硬度:
CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO₃↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
注:也可投加NaOH调节PH值产生CaCO3↓和Mg(OH)2↓而去除暂时硬度
●纯碱Na2CO3可去除水中非碳酸盐硬度即永久硬度:
CaSO₄+Na₂CO₃→CaCO₃↓+Na₂SO₄ CaCl₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaCl
MgSO₄+Na₂CO₃→MgCO₃+Na₂SO₄MgCl₂+Na₂CO₃→MgCO₃+2NaCl
MgCO3+H2O 较高PH Mg(OH)2↓+CO2↑
药剂投加量和排泥量计算:
Ca(OH)2 =37(CO2+A0+HMg)mg/L NaCO₃=53Hrmg/L PFS=30~100mg/L
排泥量=29HMg+50(HCa+CO2和A0)+PFS*107/278+△SSmg/L 助凝剂PAM=1~2mg/L
Notes:A0-总碱度(以H+计)mol/L △SS-进水SSmg/L HMg-镁硬度mol/L
HCa-钙硬度mol/L Hr-总永久硬度(HCa+HMg)mol/L
◎典型应用:
■市政/工业园污水厂尾水用作工业循环冷却水,进行的除硬软化或Ro脱盐膜前处理(去除钙镁、Si等).
■工业循环冷却水排污水去除钙镁硬度等再回用循环水补水,进行的除硬软化等或Ro脱盐膜前处理(去除钙镁、油类、藻类、COD、Si、SS等).
■工业废水零排放Ro膜前处理(去除钙镁、Si、SS等).
■江河水/矿井水等用于工业,硬度超标时进行的除硬软化或Ro膜前处理(去除钙镁、Si、SS、藻类等).
■饮用水厂硬度超标水源进行的除硬软化处理(去除钙镁、藻类、SS等).
典型应用案例:
七台河煤矿井废水(含盐较高),处理规模5000吨/天,该废水经处理后回用集团燃煤电厂。主要处理工艺为化学除硬/磁絮凝+Ro膜脱盐。化学除硬/磁絮凝去除钙镁、SS等,
进水mg/L:硬度≤550 SS≤150
出水mg/L:硬度≤50 SS≤3.0(膜前)
注:钙硬度较高时,也可采用IRFR内回流流化反应器造粒除硬工艺,不同于投加Ca+形成CaCO₃沉淀,是在M+晶种上凝结CaCO₃晶粒并长大,产出较纯净的CaCO₃晶粒和镁泥,实现资源化利用。