خنثی سازی فاضلاب صنعتی

خنثی سازی فاضلاب صنعتی به همراه تنظیم ph فاضلاب ممکن است چراکه بسیاری از فاضلاب های صنعتی حاوی مواد اسیدی یا قلیایی هستند که قبل از تخلیه به آب های پذیرنده یا قبل از تصفیه شیمیایی یا بیولوژیکی به خنثی سازی نیاز دارند. در سیستم بیولوژیکی به خنثی سازی نیاز دارند. در سیستم بیولوژیکی  PH باید بین 6.5 تا 8.5 حفظ شود تا از فعالیت  بیولوژیکی بهینه اطمینان حاصل گردد. فرآيند بیولوژیکی به خودی خود در نتیجه ی تولید کربن دی اکسید که با مواد قلیایی و اسیدی واکنش می دهد و باعث بوجود آمدن ظرفیت خنثی سازی و ظرفیت بافری می شود. میزان پیش خنثی سازی لازم به نسبت BOD حذف شده و قلیائیت یا اسیدیته موجود در فاضلاب بستگی دارد.

انواع فرآیند های خنثی سازی فاضلاب صنعتی

• اختلاط فاضلاب های اسیدی و قلیایی

این فرآیند به ظرفیت متعادل سازی کافی یه منظور خنثی سازی مطلوب نیاز دارد.

• خنثی سازی فاضلاب های اسیدی با عبور بسترهای سنگ آهک

این سیستم های می توانند به صورت جریان رو به بالا یا رو به پایین باشند. نرخ هیدرولیکی سیستم های رو به پایین برابر 0.407  مترمکعب بر دقیقه در مترمربع است تا زمان ماند کافی تامین شده باشد. در صورت وجود اسید سولفوریک ، غلظت آن باید 0.6 درصد H2SO4 محدود شود تا از تولید پوشش غیر فعال Caso4  بر روی سنگ آهک و تولید CO2 بیش از حد که از کامل شدن خنثی سازی جلوگیری می کند، اجتناب شود. رقت بالا یا سنگ آهک دولومیتی به زمان ماند طولانی تری نیاز دارد تا خنثی سازس فاضلاب صنعتی موثر واقع شود. شدت بارگذاری هیدرولیکی را می توان توسط بستر های رو به بالا افزایش داد زیرا فرآورده های تولید شده در اثر واکنش قبل از ترسیب جاروب می شوند. از آنجا که کنترل PH به  عمق بستر بستگی دارد.،  لذا بستر های سنگ آهک فقط برای فاضلاب های قابل استفاده می باشد که اسیدیته فاضلاب ورودی آنها نسبت به زمان تقریبا ثابت باشد. یک سیستم بستر سنگ آهکی در شکل زیر نشان داده شده است.

• اختلاط فاضلاب های اسیدی با دوغاب آهک

این خنثی سازی به نوع آهک مورد استفاده بستگی دارد. بخش منیزیمی آهک در محلول اسیدی بسیار فعال بوده و در PH برابر با 4.2 مفید است. خنثی سازی با آهک را می توان با یک عامل قلیایی که توسط تیتراسیون ۱ گرم نمونه HCL اضافی ، ۱۵ دقیقه جوشاندن و تیتراسیون با 0.5 N NaOH تا رسیدن به نقطه پایانی فنل فتالئین بدست آمده است تعریف کرد.در آب دیده کردن آهک ، واکنش را می توان با گرم کردن و تلاطم فیزیکی تسریع نمود. در حالت واکنش پذیری زیاد، واکنش  زیاد ، واکنش آهک در عرض ۱۰ دقیقه کامل می شود.  ذخیره سازی دوغاب آهک به مدت چند ساعت قبل از خنثی سازی می تواند مفید واقع شود. آهک زنده دولومیتی (فقط بخش cao) به جز در دما های بالا هیدارته می شود. آهک زنده  آبدیده به میزان ۸تا ۱۵ درصد دوغآب آهک به کار می رود خنثی سازی را  می توان با استفاده از NaOH  ، Na2SO3 , NH4OH با MgOH2 نیز به انجام رسانید.

• خنثی سازی فاضلاب های بازی 

هر اسید قوی را می توان برای خنثی سازی فاضلاب های قلیایی به کار برد، ولی ملاحظات اقتصادی معمولا انتخاب را به استفاده از  اسید سولفوریک یا هیدروکلریک اسید محدود می کند. عملا نرخ های واکنش با باز های قوی لحظه ای می باشد.

گاز دودکش ها که حاوی ۱۴ درصد CO2 می باشد را می توان برای خنثی سازی به کار برد. هنگام دمیدن آن به فاضلاب ، CO2 باعث  تشکیل اسید کربنیک  شده که با قلیا وارد واکنش شده و نرخ واکنش کمی کند است. ولی اگر در رساندن PH به پایین تر از 7تا8 مد نظر نباشد کافی است. رویکرد دیگر استفاده استفاده از یک برج اسپری است که در آن گاز های دودکش در جهت خلاف حرکت قطرات فاضلاب عبور می کند.

معمولا همه فرایند های فوق برای خنثی سازی فاضلاب صنعتی با افزودن تدریجی معرف ها یعنی راهبری مرحله ای بهتر کار می کند.  سیستم های دومرحله ای و در صورت امکان تانک سومی به منظور تعدیل نوسانات معمولا بهینه هستند.

مواد لازم برای خنثی سازی فاضلاب صنعتی

مواد گوناگونی برای خنثی سازی فاضلاب موجود است. مواد به شرح زیر برای خنثی سازی پساب وجود دارد :

• مواد قلیایی قوی – ضعیف
• آهک به اشکال گوناگون
• سود سوز آور قوی
• هیدروکسید منیزیم
• کربنات سدیم ضعیف
• بیکربنات سدیم ضعیف
• اسید سولفوریک قوی
• دی اکسید کربن ضعیف

باید نکات زیر را در انتخاب مواد در نظر داشت:

• سرعت واکنش
• تولید و دفع لجن
• ایمنی و سادگی کار در حین افزودن یا ذخیره
• کل هزینه مشتمل بر مواد شیمیایی  بر نمک های حل شده، تشکیل پوسته و گرمای تولید شده
• تاثیر تزریق بیش از حد