汚水の石灰軟化について
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工業廃水は高硬度で高アルカリ度の水であり、総硬度は1100ppm、カルシウム硬度は約950ppm、総アルカリ度は1200ppmである。（いずれも炭酸カルシウム換算）この水質によると、総硬度と総アルカリ度の差は小さいため、石灰単成分による軟化処理を行い、軟化後に凝集剤を加えてスラリーを調製しました。最後に上清液の総硬度を測定する。 添加する石灰の量は、28×（カルシウム硬度＋2×マグネシウム硬度＋凝集剤濃度＋CO2＋過剰量）です。私が投入する量は理論値よりも多いのですが、汚水の残留総硬度は20％しか低下せず、書物に記載されている90％以上という数値には程遠いです。 石灰－炭酸ナトリウム法も試しましたが、効果は良くありませんでした。 いくつか資料を調べてみたところ、まず石灰を約20％の石灰乳にして消化させ、その後汚水に加えるのです。しかし最終的な結果には明らかな変化はなかった。 石灰軟化法：石灰を加えると、汚水のpH値は一般的に9.0以下で、上昇は顕著ではない。 また、軟化剤としてNaOHも使用しましたが、石灰に比べて効果は良く、総硬度は30％以上低下しました。予想された効果はなかった。また、NaOH法ではアルカリ度を下げることができない。 NaOHの使用量を2倍以上にしてみたところ、汚水のpHは10.5以上に達し、総硬度は300未満まで下がりました。しかし、これほど多くの量を使用するとコストが高すぎて、経済的ではない。 専門家にお伺いしたいのですが、このように硬度とアルカリ度が高く、しかもその差もほとんどない水には、どのような処理方法が適しているでしょうか？軟化の過程で注意すべき問題は他に何がありますか？ 石灰系化学薬品を用いた軟化処理の操作方法や規程をご存知の方がいれば、ぜひ共有していただけないでしょうか。必ず厚くお礼申し上げます。よろしくお願いします！
石灰による軟化処理：CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓ + 2H2O
Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=CaCO3↓+ 2H2O
Ca(OH)2+Mg(HCO3)2=Mg(OH)2↓+ 2CaCO3↓+ 2H2O
NaOHによる軟化処理：
2NaOH + CO2=2NaHCO3
2NaOH+Ca(HCO3)2=CaCO3↓+ Na2CO3 + 2H2O
4NaOH+Mg(HCO3)2=Mg(OH)2↓+ 2Na2CO3 + 2H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓ + 2H2O
Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=CaCO3↓+ 2H2O
Ca(OH)2+Mg(HCO3)2=Mg(OH)2↓+ 2CaCO3↓+ 2H2O
NaOHによる軟化処理：
2NaOH + CO2=2NaHCO3
2NaOH+Ca(HCO3)2=CaCO3↓+ Na2CO3 + 2H2O
4NaOH+Mg(HCO3)2=Mg(OH)2↓+ 2Na2CO3 + 2H2O
石灰法による軟化のみを検討しますか？この水質の硬度とアルカリ度は、樹脂を使っても対応できますよ。硬度が2mmol/Lの場合、陽イオン樹脂の軟化処理では1200+mmol/Lが必要ですが、アルカリ度については高容量の弱酸性陽イオン樹脂をそのまま使用すれば問題なく、さらに樹脂の処理量を増やすことも可能です。水の硬度とアルカリ度をなくします。
この水質は高濃度の黒色水で、濁度は数千ppmにも達し、樹脂処理には適していない。また、総硬度は2mmol/Lではなく20mmol/Lである