淺談中水對石灰處理的影響

王曉義，龍 瀟

（ 1.河北華電石家莊裕華熱電有限公司 河北 石家莊 050041;2.河北省電力公司電力科學研究院 河北 石家莊 050021）

0 引言

中水作為一種穩定的再生水源已廣泛應用于我國北方電廠的循環水，甚至有一些電廠已直接將中水經深度處理后回用于鍋爐補給水系統。而石灰混凝處理技術作為一種廉價的污水處理方法已成為城市污水回用處理的首選工藝。

石灰處理在中水深度處理過程中具有一定的除硬降堿軟化作用，同時能降低中水中有機物含量和硅含量，并具有一定的緩沖性。除了上述已為大家廣泛認知的特點外，中水石灰處理還具有其特有的一些特點。文中結合電廠實際對中水對石灰處理的影響進行探討。

1 中水中非碳酸鹽堿度對石灰處理的影響

自然水體的堿度主要由OH－、組成。而中水中除OH－、、HCO3－以外，還含有大量非碳酸鹽堿度，可以歸納為以下3類［1］:①氨化合物，NH3、－NH2的氮原子容易與氫離子相結合;②無機強堿弱酸鹽，除了碳酸鹽以外，磷酸鹽(中水中含有的洗滌劑類)、亞硫酸鹽(蛋白質脫去磺基形成亞硫酸根)、硫化物S2－(在厭氧環境中硫酸鹽還原菌將還原為S2－)等水解產物都呈堿性;③有機弱酸鹽。廢水中含有的以及在生化過程中產生的揮發性有機酸和不揮發有機酸，如腐殖酸、脂肪酸、乙酸、丙酮酸、丁酸等所形成的鹽類，其水解產物也呈堿性。

以中水中的氨氮為例進行說明。河北某電廠使用的中水氨氮含量較高，一般在10～50 mg/L，最高時可達到80 mg/L。當中水進入機械攪拌加速澄清池后，水中的會與OH－結合生成不完全電離的弱堿NH3·H2O，由此形成了NH3·Hs2O－NH4Cl緩沖體系，其有效的緩沖范圍為PH=8.26 －10.26。

石灰處理的實驗室試驗中由于水體不斷攪動，且沒有補水，水中的氨氮都變成氨氣揮發，因此實驗室試驗中的pH值不會受到NH3·H2ONH4Cl緩沖溶液的影響［2］。而在機械攪拌加速澄清池系統中由于不斷的補水，中水中的氨氮在石灰作用下形成了NH3·H2O－NH4Cl緩沖體系，因此其PH值如要達到實驗室試驗得出的最佳pH值可能需要加入過量的石灰以克服緩沖溶液的影響。

機械攪拌加速澄清池系統進水中的NH4+會消耗一部分石灰生成NH3·H2O，目前對石灰加藥量的理論計算尚未考慮到NH4+對石灰的消耗，因此對高氨氮含量的中水進行石灰處理時，石灰的加藥量必定會高于理論計算量。

從上述分析中可以看出，非碳酸鹽堿度在進行水質測定時往往會被計入碳酸鹽堿度中，造成石灰處理時理論加藥量計算偏大和石灰加藥量偏高。

2 中水中有機物對石灰處理的影響

2011年3月下旬，河北某電廠中水來水堿度較高，，一度達到了14.0 mmol/L，機械攪拌加速澄清池出現了進水堿度偏高，石灰耗量增大的情況，同時機械攪拌加速澄清池出水濁度嚴重超標，超過了30.0 NTU，嚴重影響了后續處理系統的穩定運行。通過對機械攪拌加速澄清池進水水質進行分析發現，監測到的氨氮高達60.84 mg/L，CODCr達152.0 mg/L。過高的有機物含量顯然對石灰混凝造成了影響，這是因為一些有機物會吸附或包裹在顆粒上，改變了混凝體系中顆粒表面的帶電特性，使顆粒的Zeta電位降低并帶有較強的負電荷，膠體顆粒的穩定性增強，混凝效果變差，導致機械攪拌加速澄清池出水濁度偏高。

3 石灰處理對中水中磷的去除情況分析

中水中含有較大量的磷，研究表明，中水中的磷酸鹽主要來自于洗滌劑，這些磷經過生化處理形成高磷污泥從水中被脫除大部分，剩余磷進入電廠。石灰處理是通過生石灰與磷生成不溶性磷酸鹽，依靠沉淀過濾將中水中的殘留磷去除。但是除磷效果取決于存在的陰離子的相對濃度和污水的PH值，在高PH值條件下形成的羥基磷灰石Ca5(OH)(PO4)3是最穩定的固態磷酸鈣，所以用石灰處理除磷時應將pH值調至10～11，以形成溶解度最低的羥基磷灰石沉淀［2］。而石灰處理PH值的調整主要受中水堿度和硬度的控制，一般中水石灰處理調整PH值到10.5以上的情況并不多見，因此中水中的磷不能完全通過石灰處理除去，殘留的磷酸鹽會進入循環水系統造成循環水水質穩定劑控制的偏差。

4 總結

中水石灰處理中除石灰處理常見的一些特點外，還具有其獨特的特點，特別是非碳酸鹽堿度的影響，有機物的影響及磷的去除情況分析表明，中水作為再生水源因其自身的水質特點對石灰處理提出了更高的要求，根據中水水質做好石灰處理的控制是保證處理效果的重要前提。

［1］劉進.非碳酸鹽堿度對石灰處理二級排放水的影響［J］.華電技術，2009，31(9):69－71.

［2］韓琪，董希斌，孫凌.二灰碎石抵抗凍融破壞作用的研究［J］.森林工程，2007，23(5):45 －47.

［3］張澎，王元綱，李蕓，等.鋼渣對水泥穩定碎石干縮性質的影響［J］.森林工程，2007，23(5):65 －67.

［4］李雪梅.“自然生物處理+石灰混凝沉降”工藝處理養殖場污水的試驗研究［D］.四川農業大學，2009，碩士學位論文.