碳酸鈉是碳酸重氮鹽,化學(xué)式為Na2CO3。它也被稱為蘇打晶體,蘇打灰,洗滌蘇打。這種無機(jī)化合物是水溶性的,溶于水后會形成碳酸和氫氧化鈉。純凈形式為白色粉末,無臭。它是強(qiáng)堿,可作為抗酸劑。
但對于同時除磷脫氮的生物處理工藝而言,為了滿足硝化和反硝化細(xì)菌的生長要求,污泥齡往往控制得較大,這是除磷效果難以令人滿意的原因。一般以除磷為目的的生物處理系統(tǒng)的泥齡控制在3.5~7d。
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小時和2.0~3.0小時??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。但過高的回流比會增加回流系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的能源消耗,且會縮短污泥在曝氣池內(nèi)的實(shí)際停留時間,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,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。
使用碳酸鈉的注意事項(xiàng)
碳酸鈉是常用的化學(xué)試劑,用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室分析檢測。然而,由于其本身性質(zhì)比較活躍,使用不當(dāng)可能造成嚴(yán)重的傷害。因此,在使用碳酸鈉時,應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
,碳酸鈉容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如水、酸類和金屬離子,有可能導(dǎo)致爆炸。因此,在使用碳酸鈉時,應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度,并且應(yīng)避免接觸水和其他物質(zhì),以免發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故。
其次,碳酸鈉容易吸收空氣中的水分,形成碳酸鈣,因此使用碳酸鈉時應(yīng)盡量封閉容器,以免碳酸鈉失去活性。
前段為厭氧池,城市污水和回流污泥進(jìn)入該池,并借助水下推進(jìn)式攪拌器的作用使其混合?;亓魑勰嘀械木哿姿嵩趨捬醭乜晌杖コ徊糠钟袡C(jī)物,同時釋放出大量磷。然后混合液流人后段好氧池,污水中的有機(jī)物在其中得到氧化分解,同時聚磷菌將變本加厲,超量地?cái)z取污水中的磷,然后通過排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。好氧池在良好的運(yùn)行狀況下,剩余污泥中磷的含量在2.5%以上。