在碳酸鈉生產(chǎn)過程中,二氧化碳和氨被送入冷的氯化鈉飽和溶液中。在發(fā)生的反應(yīng)中,形成碳酸氫鈉,該碳酸氫鈉在鈉離子的存在下僅非常微溶,幾乎完全沉淀。通過過濾將其除去并點(diǎn)燃以產(chǎn)生碳酸鈉。
該方法的成分容易獲得且便宜。它們是鹽水(NaCl),氨(NH3)和石灰石(CaCO3)。在此過程中,CaCl2是獲得的重要副產(chǎn)物。
污水生物除磷工藝中,厭氧段有機(jī)基質(zhì)的種類、含量及微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)與污水中含磷的比值是影響除磷效果的重要因素。不同的有機(jī)物為基質(zhì)時(shí),磷的厭氧釋放和好氧攝取效果是不同的。分子量較小的易降解有機(jī)物(如揮發(fā)性脂肪酸類等)容易被聚磷菌利用,將其體內(nèi)儲(chǔ)存的多聚磷酸鹽分解釋放出磷,誘導(dǎo)磷釋放的能力較強(qiáng),而高分子難降解有機(jī)物誘導(dǎo)聚磷菌釋磷能力就較差
碳酸鈉的性質(zhì)
碳酸鈉的分子式:Na 2 CO 3
分子量/摩爾質(zhì)量:105.9888g/mol
密度:2.54g/cm
沸點(diǎn):1,600°C
熔點(diǎn):851°C
碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)
1.無水碳酸鈉對熱穩(wěn)定。它在852°C熔化而沒有分解。
2.碳酸鈉水溶液由于水解而釋放出OH-(aq)離子,呈弱堿性。
Na2CO3(s) + 2H2O(l) → H2CO3(aq) + 2Na+(aq) + 2OH–(aq)
3.碳酸鈉水溶液從空氣中吸收二氧化碳,形成碳酸氫鈉。
碳酸鈉的概念
碳酸鈉是一種無機(jī)化合物,化學(xué)式為Na2CO3,分子量105.99,又叫純堿,但分類屬于鹽,不屬于堿。
碳酸鈉是一種白色粉末,無味無臭,易溶于水,水溶液呈強(qiáng)堿性,在潮濕的空氣里會(huì)吸潮結(jié)塊,部分變?yōu)樘妓釟溻c。
對于運(yùn)行良好的城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)來說,一般釋磷和吸磷分別需要1.5~2.5小時(shí)和2.0~3.0小時(shí)??傮w來看,似乎釋磷過程更為重要一些,因此,我們對污水在厭氧段的停留時(shí)間更為關(guān)注,厭氧段的HRT太短,將不能磷的有效釋放,而且污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機(jī)物分解為可供聚磷菌攝取的低級脂肪酸,也會(huì)影響磷的釋放;HRT太長,也沒有必要,既增加基建投資和運(yùn)行費(fèi)用,還可能產(chǎn)生一些副作用。
碳酸鈉的主要用途
1,玻璃工業(yè):碳酸鈉是玻璃制造的主要原料,用于降低玻璃的熔點(diǎn)和增加玻璃的透明度。
玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅,而碳酸鈉是用來制硅酸鈉的主要原料。碳酸鈉與二氧化硅在高溫下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳。碳酸鈉還可以調(diào)節(jié)玻璃的膨脹系數(shù)和耐化學(xué)性。
總之,釋磷和吸磷是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)過程,聚磷菌只有經(jīng)過充分的厭氧釋磷才能在好氧段更好地吸磷,也只有吸磷良好的聚磷菌才會(huì)在厭氧段超量地釋磷,調(diào)控得當(dāng)會(huì)形成一個(gè)良性循環(huán)。我廠在實(shí)際運(yùn)行中摸索得到的數(shù)據(jù)是:厭氧段HRT為1小時(shí)15分~1小時(shí)45分,好氧段HRT為2小時(shí)~3小時(shí)10分較為合適。
紡織工業(yè):碳酸鈉可以用于印染布料,增加染料的親和力和色牢度。
碳酸鈉可以中和布料上的酸性物質(zhì),使其呈堿性,有利于染料的滲透和固著。碳酸鈉還可以作為軟水劑,去除水中的鈣、鎂等鹽,防止染料沉淀或變色。
弗斯特利普除磷工藝
弗斯特利普(Phostrip) 除磷工藝是將生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的一種工藝,即在傳統(tǒng)活性污泥過程的污泥回流管線上增設(shè)厭氧釋磷池和混合反應(yīng)池,采用生物和化學(xué)相結(jié)合的方法提高除磷效果。該工藝以生物除磷為主體,以化學(xué)除磷輔助去除厭氧釋磷后的上清液中的磷酸鹽,可以釋磷后的污泥主要用于對進(jìn)水中的磷酸鹽進(jìn)行吸收,因此可以達(dá)到更高的除磷效果
化工工業(yè):碳酸鈉可以用于制造其他化學(xué)品,如硼酸、硝酸、硫酸、氯化鈉等。
碳酸鈉可以與其他化合物發(fā)生反應(yīng),生成新的化學(xué)品。
一個(gè)實(shí)例過程是:將碳酸鈉溶于水,再加入硼酸,加熱至沸騰,然后冷卻,過濾,得到硼酸鈉的結(jié)晶。硼酸鈉可以用于制造玻璃、陶瓷、肥皂等產(chǎn)品。
該工藝各設(shè)備單元的功能:
①含磷廢水進(jìn)入曝氣池,同步進(jìn)入曝氣池的還有由除磷池回流的脫磷但含有聚磷菌的污泥。曝氣池的功能是:使聚磷菌過量地?cái)z取磷,去除有機(jī)物(BOD 或COD),還可能出現(xiàn)硝化作用。
②從曝氣池流出的混合液(污泥含磷,廢水已經(jīng)除磷)進(jìn)人沉淀池I,在這里進(jìn)行泥水分離,含磷污泥沉淀,已除磷的上清液作為處理水而排放。