Креч игра мултифункционалну, економичну и ефикасну улогу хемијског камена темељца у пречишћавању индустријских отпадних вода, а његова функција сеже далеко од једноставног прилагођавања киселинске{0}}базе. Његова основна вредност лежи у претварању растворених загађивача у води у нерастворљиве чврсте материје кроз низ хемијских и физичких процеса, чиме се постиже одвајање и пречишћавање.
1. пХ подешавање и реакција преципитације
Главне компоненте креча су калцијум оксид (ЦаО) или калцијум хидроксид (Ца(ОХ)₂), који формира јако алкално окружење када се раствори у води. Ово је основа свих његових функција.
Може брзо да неутралише киселе отпадне воде у неутралне или алкалне услове, стварајући неопходне услове за накнадни третман и таложење метала.
У алкалним условима, може да реагује са разним јонима метала у води да би формирао у води{0}}нерастворљиве хидроксиде или преципитате соли. на пример:
Уклањање тешких метала (као што су бакар, никл, цинк, хром): Цу²⁺ + Ца(ОХ)₂ → Цу(ОХ)₂↓ + Ца²⁺
Уклањање фосфора: Реакција са ортофосфатом да би се формирао преципитат хидроксиапатита: 5Ца²⁺ + 3ПО₄³⁻ + ОХ⁻ → Ца₅(ПО₄)₃(ОХ)↓
Уклањање флуорида: Формирање преципитата калцијум флуорида: Ца²⁺ + 2Ф⁻ → ЦаФ₂↓
2. Коагулацијски-синергијски ефекат коагуланата
Креч не само да обезбеђује алкално окружење, већ и јони калцијума (Ца²⁺) које производи и сам талог имају физичко-хемијски синергистички ефекат:
Ца²⁺ може да компримује електрични двоструки слој колоидних честица у отпадној води, смањујући њихову стабилност и подстичући колоидну коагулацију.
Генерисани микрораствори калцијум хидроксида и њихове флокуле, током формирања и таложења, делују као фина мрежа, механички инкапсулирају, адсорбују и уклањају фине суспендоване честице, органске пигменте и неке колоидне супстанце у води, узрокујући њихово таложење заједно. Овај процес значајно побољшава ефикасност уклањања замућења и боје.
3. Могућност напредног третмана за специфичне загађиваче
У одређеним сценаријима индустријских отпадних вода, креч игра кључну улогу:
Демулзификација и уклањање уља: За зауљену и емулговану отпадну воду, окружење са високим пХ може пореметити стабилну међупростору емулгованих капљица уља, промовишући демулзификацију и одвајање уља.
Сапонификација: Може да сапонификује масне киселине и друге органске материје у отпадној води, стварајући нерастворљиве калцијумове сапуне, које је лакше уклонити.
Хемијско очвршћавање: За отпадне воде које садрже сулфиде, арсенате, итд., може произвести стабилније талоге калцијумове соли, смањујући њихову токсичност и миграцију.
4. Уклањање тврдоће
Креч је најефикаснији у уклањању "карбонатне тврдоће" (тј. тврдоће калцијума и магнезијума везаних за бикарбонатне јоне). Основна реакција је "алкализација преципитације бикарбоната":
Уклањање тврдоће калцијума: Ца(ОХ)₂ + Ца(ХЦО₃)₂ → 2ЦаЦО₃↓ + 2Х₂О
Ова реакција је кључна: споља уведени јони калцијума (из креча) реагују са калцијум бикарбонатом у води да би се формирао преципитат калцијум карбоната. Теоретски, уклањање 1 молекула калцијум бикарбоната захтева 1 молекул креча и производи 2 молекула талога калцијум карбоната.
Уклањање тврдоће магнезијума: Мг(ХЦО₃)₂ + 2Ца(ОХ)₂ → Мг(ОХ)₂↓ + 2ЦаЦО₃↓ + 2Х₂О
Уклањање магнезијума захтева виши пХ (обично изнад 10,5) јер магнезијум хидроксид има мању растворљивост. Креч прво претвара магнезијум карбонат у преципитат магнезијум хидроксида, док истовремено претвара повезане бикарбонатне јоне у талог калцијум карбоната.
У апликацијама које захтевају дубинско омекшавање отпадне воде (истовремено уклањање и карбонатне и не-некарбонатне тврдоће), обично се користи „поступак соде креча{1}}“.
Креч (Ца(ОХ)₂): Уклања карбонатну тврдоћу (као што је горе описано).
Сода сода (На₂ЦО₃): Уклања тврдоћу која није -карбонатна. на пример:
ЦаЦл₂ + На₂ЦО₃ → ЦаЦО₃↓ + 2НаЦл
МгСО₄ + На₂ЦО₃ + Ца(ОХ)₂ → Мг(ОХ)₂↓ + ЦаЦО₃↓ + На₂СО₄
Овај комбиновани процес може смањити укупну тврдоћу на низак ниво при одговарајућем пХ.
