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(yíng)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(Na2CO3)的用途
※ 用于制造洗滌劑,肥皂,紙張。
※?還用于制造水玻璃(硅酸鈉),硼砂,磷酸鈉和許多其他鈉化合物。
※?在磚工業(yè)中用作潤(rùn)濕劑
※?在牙膏中用作研磨劑和發(fā)泡劑
※?用作pH調(diào)節(jié)劑
※?用作軟水劑–由鎂和鈣離子組成的硬水會(huì)被碳酸鹽沉淀。
厭氧階段磷的釋放越充分,好氧階段磷的攝取量就越大。另外,聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量,主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此,進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì),是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為,進(jìn)水中COD/TP要大于15,才能聚磷菌有足夠的基質(zhì),從而獲得理想的除磷效果。
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(duì)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)。總體來看,似乎釋磷過程更為重要一些,因此,我們對(duì)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(jí)脂肪酸,也會(huì)影響磷的釋放;HRT太長(zhǎng),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。
碳酸鈉可以用于制造不同類型的玻璃,如平板玻璃、浮法玻璃、光學(xué)玻璃等。例如,浮法玻璃是一種的平板玻璃,它是在一層熔融的錫上浮動(dòng)一層熔融的玻璃而制成的,它的成分中含有碳酸鈉。
制皂工業(yè):碳酸鈉可以用于皂化油脂,制造肥皂。
碳酸鈉在水中水解,生成氫氧化鈉和二氧化碳。氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿,可以與油脂中的酯類反應(yīng),生成甘油和脂肪酸鈉。脂肪酸鈉就是肥皂,它可以溶于水,去除油污。
一個(gè)實(shí)例過程是:將硬脂酸甘油酯(一種油脂)加入水中,再加入碳酸鈉,加熱攪拌,使其反應(yīng)生成甘油和硬脂酸鈉(一種肥皂)。
A/O工藝除磷效果的極為重要的一點(diǎn),就是使系統(tǒng)污泥在曝氣池中“攜帶”足夠的溶解氧進(jìn)入二沉池,其目的就是為了防止污泥在二沉池中因厭氧而釋放磷,但如果不能快速排泥,二沉池內(nèi)泥層太厚,再高的DO也無法污泥不厭氧釋磷,因此,A/O系統(tǒng)的回流比不宜太低,應(yīng)保持足夠的回流比,盡快將二沉池內(nèi)的污泥排出。但過高的回流比會(huì)增加回流系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的能源消耗,且會(huì)縮短污泥在曝氣池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間,影響B(tài)OD5和P的去除效果。如何在快速排泥的前提下,盡量降低回流比,需在實(shí)際運(yùn)行中反復(fù)摸索。一般認(rèn)為,R在50~70%的范圍內(nèi)即可。
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。
制藥工業(yè):碳酸鈉可以用于制造一些藥物,如抗酸劑、瀉鹽等。
碳酸鈉可以與其他化合物發(fā)生反應(yīng),生成新的藥物。
一個(gè)實(shí)例過程是:將碳酸鈉與氯化鈉反應(yīng),生成碳酸氫鈉和氯化銨。碳酸氫鈉可以用作抗酸劑,中和胃酸,緩解胃痛。氯化銨可以用作瀉鹽,促進(jìn)腸道蠕動(dòng),治療便秘。
含磷污泥進(jìn)入除磷池,除磷池應(yīng)保持厭氧狀態(tài),即DO≈0,NOㄨˉ≈0,含磷污泥在這里釋放磷,并投加沖洗水,使磷充分釋放,已釋放磷的污泥沉于池底,并回流至曝氣池,再次用于吸收廢水中的磷。含磷上清液從上部流出進(jìn)入混合池。
④含磷上清液進(jìn)入混合池,同步向混合池投加石灰乳,經(jīng)混合后進(jìn)人攪拌反應(yīng)池,使磷與石灰反應(yīng),形成磷酸鈣[Ca3 (PO4)2]固體物質(zhì)。此系用化學(xué)法除磷。
⑤沉淀池Ⅱ?yàn)榛炷恋沓?,?jīng)過混凝反應(yīng)形成的磷酸鈣固體物質(zhì)在這里與上清液分離。已除磷的上清液回流進(jìn)人曝氣池,而含有大量Ca3(PO4)2的污泥排出,這種含有高濃度PO3-的污泥宜用作肥料。