柠檬酸废水处理中的钙及其去除方法的研究_陈雷

科技信息1.引言不同种类的水或废水，有相当部分都含有钙离子或钙盐，这对于水的使用或废水的处理都会带来各种不同的后果，水和废水中含有钙（Ca2+）具有普遍性。而对于废水中的钙（Ca2+）在废水处理过程中也会有某种程度有利的方面，但最终给带来不利的方面将会远较有利方面严重。特别是柠檬酸废水在处理过程中，也由于钙的存在而带来一系列的问题。因此，对废水的处理，在选择工艺时，考虑钙的影响以及它在系统中的利弊是十分必要的。同时必须研究处理方法和采取的工艺措施，以便取其钙有利的方面，排除或减轻钙对系统不利的方面。本文就有关问题做一论述。2.柠檬酸废水中的钙及原始物化形态柠檬酸废水带入钙的主要来源有柠檬酸钙、碳酸钙、硫酸钙（假如混入酸介废渣离心水），α-淀粉酶以及从原工艺水中带入的钙离子。这些钙盐在废水处理系统中在不同的工艺条件下，都会以各种物化形态影响工艺过程，也有有利的，也有不利的。这些钙存在的物化形态主要有三种：一种是以不溶性的分子形态存在。例如：柠檬酸钙[Ca3(C6H5O7)2·4H2O]，硫酸钙（CaSO4）以及有机杂酸钙盐等。这些盐类在水中溶解度很小，所以在水溶液中呈固性沉淀状态。另一种是由于颗粒极细而与纤维等杂质成为非胶体状悬浮在废水中。第三种是以离子状态存在的，例如：重碳酸钙，Ca（HCO3）2=Ca2++2HCO3-。3.在废水处理过程中钙的物化形态的变化某柠檬酸厂废水处理原采用的工艺过程为：废水中带入的钙的形态变化，主要发生在厌氧生化和好氧生化两部分。重点讨论如下：3.1在厌氧生化（UASB）反应器中钙的物化形态变化⑴柠檬酸其它有机杂酸钙盐也与此类似发生无机化厌氧生化反应。⑵硫酸钙在厌氧生化中的还原反应。CaSO4（S）+CODH2S+Ca2++CO2↑⑶碳酸钙在厌氧生化中物化形态的变化废水在厌氧（UASB）反应器中成为“厌氧水”，最重要的组成及物态的改变是被沼气充满并饱和，其中包括沼气的主要组分二氧化碳（CO2）。由于二氧化碳的饱和导致“厌氧水”性能的根本改变。碳酸钙（CaCO3）微溶于水，但是它很容易溶解在厌氧反应器中溶有二氧化碳（CO2）的厌氧水中，并转化成比较易容于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]。反应如下：CaCO3（S）+H2O+CO2=Ca2+2HCO3-(L)根据以上厌氧生化反应器中钙的形态变化，“厌氧水”最终含产物为Ca2+和HCO3-，