Proses biasa untuk melembutkan prarawatan air sisa bergaram tinggi 1

Air sisa bergaram tinggi biasanya mengandungi kepekatan kalsium, magnesium, ion silikon dan logam berat yang tinggi, dan perlu dilembutkan terlebih dahulu untuk mengurangkan kekerasan air bagi memenuhi keperluan kepekatan membran atau proses penghabluran penyejatan berikutnya. Teknologi pelembutan arus perdana semasa termasuk pemendakan kimia, pemisahan membran dan pertukaran ion.

1. Proses pelembutan gabungan kapur-natrium karbonat

Dalam tindak balas primer, kapur (Ca(OH)₂) ditambah untuk melaraskan pH air sisa kepada melebihi 10, yang menggalakkan pembentukan pemendakan Mg(OH)₂ oleh ion magnesium, dan pada masa yang sama menghasilkan sebatian hidroksil dengan ion logam berat (seperti Fe²⁺, Mn²⁺), dan ion fluorida bergabung dengan kalsium untuk membentuk pemendakan CaF₂. Data eksperimen menunjukkan bahawa kadar penyingkiran Mg²⁺ dalam tindak balas primer boleh mencapai lebih daripada 95%, dan kadar penyingkiran fluorida melebihi 80%.

Dalam tindak balas sekunder, natrium karbonat (Na₂CO₃) ditambah untuk menyingkirkan ion kalsium selanjutnya melalui tindak balas. Rawatan sekunder dapat mengurangkan kepekatan Ca²⁺ kepada di bawah 50mg/L, dan kandungan silikon berkurangan dengan ketara disebabkan oleh penjerapan flok Mg(OH)₂.

Had: Penambahan kapur memperkenalkan sejumlah besar Ca²⁺, yang memerlukan peningkatan jumlah natrium karbonat (kira-kira 1.5 kali ganda nisbah stoikiometri), dan kos reagen adalah tinggi; output enap cemar adalah besar, dan peralatan penyahairan enap cemar diperlukan; nilai pH perlu diselaraskan dengan kerap apabila kualiti air berubah-ubah, dan kawalan automatik adalah sukar.

2. Proses pelembutan gabungan alkali-soda cecair

NaOH digunakan sebagai ganti kapur sebagai reagen tindak balas utama untuk mengelakkan pengenalan ion kalsium tambahan. Dalam satu projek, Ca²⁺ awal air sisa penyahsulfuran ialah 1200mg/L. Selepas melaraskan pH kepada 11 dengan NaOH, kadar penyingkiran Mg²⁺ mencapai 98%; selepas penambahan sekunder Na₂CO₃, kepekatan Ca²⁺ menurun kepada di bawah 80mg/L, dan penggunaan natrium karbonat berkurangan sebanyak 30% berbanding kaedah kapur.

Kaedah ini mengurangkan jumlah enap cemar sebanyak 20%~40%; aliran proses dipermudahkan dan sesuai untuk air sisa dengan nisbah kalsium-magnesium (Ca/Mg) yang rendah.

Batasan: Kos NaOH adalah lebih tinggi daripada kapur (kira-kira 3 kali ganda), dan faedah ekonomi perlu ditimbang; silikat mungkin termendak di bawah keadaan pH yang tinggi, dan dispersan perlu ditambah untuk menghalang penskalaan.