It-trattament bijoloġiku konvenzjonali jista 'jiddegrada b'mod effiċjenti l-biċċa l-kbira tal-COD fl-ilma, u biż-żieda ta' proċessi ta 'denitrifikazzjoni anossiċi, in-nitroġenu totali jista' wkoll jitneħħa b'mod effettiv. Madankollu, għall-fosfru, jonji tal-metall tqil, u jonji ebusija, l-effett ta 'tneħħija ta' proċessi bijoloġiċi sempliċi huwa limitat: mikro-organiżmi jistgħu biss jassimilaw ammont żgħir ta 'fosfru permezz tat-tkabbir u l-metaboliżmu tagħhom stess, li ma jistgħux jissodisfaw b'mod stabbli l-istandards; filwaqt li metalli tqal u jonji ebusija ma jistgħux jiġu bijodegradati, u s-sistemi bijoloġiċi ma jistgħux jiksbu tneħħija effettiva. Il-joni tal-metall tqil huma tossiċi għall-mikro-organiżmi, u konċentrazzjonijiet kemmxejn ogħla jistgħu jinibixxu reazzjonijiet bijoloġiċi; joni tal-ebusija huma kompletament maħlula fl-ilma, u s-sistemi bijoloġiċi ma jistgħux ineħħuhom.
Biex tittratta dawn is-sustanzi, hija meħtieġa preċipitazzjoni kimika-iżżid aġenti kimiċi biex tikkawża li l-joni fil-mira jinbidlu minn stat maħlul għal stat li ma jinħallx u jippreċipita, li mbagħad jitneħħa permezz ta' separazzjoni solida-likwidu.
I. Prinċipji Bażiċi ta' Preċipitazzjoni Kimika
Il-loġika sottostanti tal-preċipitazzjoni kimika hija r-regola tal-prodott tas-solubilità: iż-żieda ta 'aġenti preċipitanti mal-ilma tad-drenaġġ tikkawża li l-joni li jniġġsu maħlul fl-ilma jingħaqdu mal-aġenti, u jiffurmaw sustanzi solidi li huma diffiċli biex jinħall fl-ilma. Meta l-konċentrazzjoni ta 'tali sustanzi taqbeż il-limitu tal-kapaċità tal-ġarr (prodott tas-solubilità Ksp) tal-korp tal-ilma, huma awtomatikament jippreċipitaw mill-ilma, u jiffurmaw sediment għas-separazzjoni.
Iċ-ċavetta hija li l-ammont ta 'preċipitant miżjud għandu jkun biżżejjed biex inaqqas il-konċentrazzjoni tal-joni fil-mira għal-livell meħtieġ, iżda mhux eċċessivament-preċipitant eċċessiv jista' jikkawża tniġġis sekondarju (bħal jonji tal-metall residwu u melħ) u jżid il-produzzjoni tal-ħama.
II. Tneħħija Kimika tal-Fosfru
Il-fosfru huwa l-ħati ewlieni tal-ewtrofikazzjoni fil-korpi tal-ilma, u l-istandards ta 'skariku għall-fosfru totali qed isiru dejjem aktar stretti. It-tneħħija bijoloġika tal-fosfru tiddependi fuq batterji li jakkumulaw il-polifosfat-biex jirrilaxxaw il-fosfru b'mod anerobiku u mbagħad ineħħu l-fosfru żejjed mal-ħama li jkun fadal waqt proċessi aerobiċi. Madankollu, ir-rata tat-tneħħija hija limitata. Meta l-fosfru totali fl-influwent ikun għoli wisq, it-tneħħija tal-fosfru bijoloġiku ma tkunx biżżejjed biex tilħaq l-istandards b'mod affidabbli, u t-tneħħija kimika tal-fosfru għandha tintuża bħala riżerva.
Prinċipju: Iż-żieda ta 'melħ tal-aluminju (PAC) jew imluħa tal-ħadid (sulfat poliferriku) tikkawża joni tal-metall biex jirreaġixxu ma' joni tal-fosfat biex jiffurmaw fosfat tal-aluminju jew preċipitati tal-fosfat tal-ħadid; ġir (Ca(OH)₂) jista 'jiġi miżjud ukoll, li jifforma preċipitati ta' idrossifosfat tal-kalċju taħt kundizzjonijiet alkalini.
Reazzjoni tal-melħ tal-aluminju: Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓;
Reazzjoni tal-melħ tal-ħadid: Fe³⁺ + PO₄³⁻ → FePO₄↓;
Reazzjoni tal-ġir: 5Ca²⁺ + 4OH⁻ + 3PO₄³⁻ → Ca₅(OH)(PO₄)₃↓;
Post ta 'żieda: Hemm tliet għażliet. Pre{1}}addizzjoni qabel it-tank tat-trattament bijoloġiku jirriżulta f'ħin twil ta 'reazzjoni, iżda l-impatt tal-melħ tal-aluminju fuq il-mikro-organiżmi jibqa' kontroversjali; iż-żieda simultanja fl-aħħar tas-sezzjoni aerobika tat-tank tat-trattament bijoloġiku tutilizza l-arjazzjoni u l-aġitazzjoni biex tippromwovi r-reazzjoni, li hija l-aktar metodu komuni fl-impjanti tat-trattament tad-drenaġġ muniċipali, u l-koagulant jippromwovi l-flokulazzjoni tal-ħama attivata; post-addizzjoni wara t-tank tas-sedimentazzjoni sekondarju, fit-taqsima tat-trattament avvanzat, tneħħi direttament u preċiżament il-fosfru residwu, teħtieġ l-inqas dożaġġ, tipproduċi l-inqas ħama, iżda teħtieġ faċilità separata ta 'reazzjoni u sedimentazzjoni. L-għażla speċifika tiddependi fuq il-fluss tal-proċess u r-rekwiżiti tal-konformità tal-fosfru.
Punti Operattivi Ewlenin: Iċ-ċavetta għat-tneħħija kimika tal-fosfru hija tqabbel id-dożaġġ tal-kimika mal-konċentrazzjoni totali tal-fosfru fl-influwent. Meta l-konċentrazzjoni totali tal-fosfru fl-influwent tvarja b'mod sinifikanti, arloġġ tal-fosfru totali onlajn jew kampjunar perjodiku huwa meħtieġ biex jaġġusta d-dożaġġ. Il-pH tal-effluwent jeħtieġ attenzjoni-iż-żieda ta 'melħ tal-aluminju u tal-ħadid tikkonsma l-alkalinità, u l-effiċjenza tat-tneħħija tal-fosfru tonqos meta l-pH ikun taħt is-6; iż-żieda tal-ġir se tgħolli l-pH tal-effluwent, li teħtieġ aġġustament. Il-ħama kimika prodotta bit-tneħħija tal-fosfru fiha ammont kbir ta 'materja inorganika u għandha prestazzjoni tajba ta' dewatering; għandu jintrema separatament mill-ħama bijoloġika kemm jista 'jkun.
III. Tneħħija tal-Metall Tqil
L-ilma mormi minn industriji bħall-electroplating, il-metallurġija, il-minjieri, u l-elettronika fih joni tal-metall tqil bħar-ram, żingu, ċomb, kadmju, nikil u kromju. Il-metalli tqal huma tossiċi ħafna u mhux-degradabbli, u jeħtieġu kontroll strett.
Prinċipju: Iż-żieda ta 'alkali (NaOH, Ca(OH)₂) jew sulfidi (Na₂S, NaHS) tikkawża joni tal-metall tqil biex jippreċipita bħala idrossidi jew sulfidi. Il-preċipitazzjoni tal-idrossidu hija metodu sempliċi u bi prezz baxx-, li jagħmilha l-approċċ prinċipali. Il-preċipitazzjoni tas-sulfid għandha prodott ta 'solubilità iżgħar u effiċjenza ogħla ta' tneħħija (speċjalment għall-merkurju u l-kadmju), iżda ż-żieda eċċessiva ta 'sulfid tipproduċi gass H₂S tossiku, li teħtieġ kundizzjonijiet alkalini biex tevita l-ħarba ta' H₂S. Għall-kromju eżavalenti (Cr⁶⁺) fil-kromju-ilma tad-drenaġġ li jkun fih, l-ewwel għandu jitnaqqas għal kromju trivalenti (Cr³⁺) b'aġent li jnaqqas (sodium bisulfite, sodium metabisulfite), u mbagħad ippreċipitat bħala Cr (OH)₃ b'alkali.
Punti operattivi ewlenin: il-kontroll tal-pH huwa ta' importanza kbira-kull metall tqil għandu firxa ta' pH ottimali għall-preċipitazzjoni tal-idrossidu (ġeneralment bejn 8 u 10), u dawn il-firxiet ivarjaw. Il-koeżistenza ta 'metalli tqal multipli fl-ilma tad-drenaġġ imħallat għandha tiġi kkunsidrata b'mod komprensiv, billi jintgħażel valur tal-pH ta' kompromess jew preċipitazzjoni gradwali. Wara li r-reazzjoni tal-preċipitazzjoni tkun kompluta, għandu jiżdied koagulant (PAC+PAM) biex tittejjeb is-separazzjoni solida-likwidu; inkella, partiċelli preċipitati fini se jidħlu fl-effluwent. Il-kumplessi jistgħu jinterferixxu mal-preċipitazzjoni-pereżempju, iċ-ċjanur-li jkun fihom kumplessi ta' metall tqil jeħtieġu tkissir kumpless qabel il-preċipitazzjoni.
PIV. Tneħħija tal-Ebusija (Trattib)
Il-joni tal-ebusija huma prinċipalment joni tal-kalċju (Ca²⁺) u tal-manjeżju (Mg²⁺). Huma jikkawżaw skalar fis-sistemi tal-membrana (RO, NF), jiffurmaw skala f'tagħmir ta 'skambju tas-sħana li jnaqqsu l-effiċjenza tal-iskambju tas-sħana, u jaffettwaw il-kwalità tat-tindif fl-industrija tal-londri.
Prinċipju: Bl-użu ta 'aġenti kimiċi biex jikkonvertu joni tal-kalċju u tal-manjeżju f'CaCO₃ u Mg(OH)₂, il-biċċa l-kbira tal-joni tal-kalċju u tal-manjeżju jistgħu jitneħħew.
Punti Operattivi: Il-pH tal-effluwent imrattab huwa għoli u jeħtieġ li jiġi aġġustat għal newtrali billi żżid l-aċidu qabel ma jidħol f'unitajiet ta 'trattament sussegwenti jew jiġi mormi. Ir-reazzjoni tal-preċipitazzjoni teħtieġ biżżejjed ħin ta 'żamma u għandha tiġi kkombinata ma' koagulazzjoni u flokulazzjoni biex ittejjeb l-effett tal-preċipitazzjoni. Ħama imrattab huwa prodott fi kwantitajiet kbar, magħmul prinċipalment minn karbonat tal-kalċju u idrossidu tal-manjeżju, li jistgħu jitneħħew l-ilma u jintużaw bħala materjal tal-bini jew jintbagħtu f'miżbliet.
V. Pożizzjonament tat-Tliet Proċessi ta' Preċipitazzjoni fil-Proċess tal-Fluss
It-tneħħija kimika tal-fosfru spiss titwettaq simultanjament mal-istadju tat-trattament bijoloġiku jew wara l-istadju avvanzat; it-tneħħija tal-metall tqil hija trattament minn qabel fit-tarf influwenti biex tipproteġi s-sistema bijoloġika; it-trattib biex titneħħa l-ebusija normalment isir fit-tarf ta 'quddiem tat-trattament tal-użu mill-ġdid (qabel is-sistema tal-membrana). It-tlieta jistgħu jintużaw flimkien skont ir-rekwiżiti tal-kwalità tal-ilma-metall tqil-li fih l-ilma mormi normalment jgħaddi minn preċipitazzjoni kimika biex jitneħħew metalli tqal qabel ma jidħlu fil-proċess ta' trattament bijoloġiku; tneħħija simultanja tal-fosfru + tneħħija avvanzata tal-fosfru hija prattika komuni għall-ilma tad-dranaġġ muniċipali; u fi proġetti ta 'użu mill-ġdid, it-trattib isir qabel il-membrana.