Mae meddalu cemegol yn broses sy'n cynnwys ychwanegu cemegau penodol at ddŵr i drawsnewid ïonau calsiwm a magnesiwm caledu yn gyfansoddion anhydawdd, sydd wedyn yn cael eu tynnu trwy wlybaniaeth a hidlo. Mae hon yn dechnoleg symud caledu glasurol ac effeithiol.
I. Newid Dyodiad-Cydbwysedd Diddymiad
Sail ddamcaniaethol y dull hwn yw egwyddor cynnyrch hydoddedd. Hynny yw, trwy ychwanegu cemegau at y dŵr, cynyddir y crynodiad o anionau a all ffurfio gwaddod anhydawdd ag ïonau calsiwm a magnesiwm (fel CO3^2-, OH-, PO4^3-, ac ati), gan achosi i'r cynnyrch ïon fod yn fwy na'i gynnyrch hydoddedd cyson, a thrwy hynny gynhyrchu dyddodiad.
Mae'r prif adweithiau dyddodiad yn cynnwys:
1. Tynnu caledwch carbonad:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ->2CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 ->2CaCO3↓ + Mg(OH)2↓ + 2H2O
Mae calch yn darparu ïonau OH- i drawsnewid ïonau bicarbonad yn ïonau carbonad ac yn codi'r pH i ffurfio gwaddod magnesiwm hydrocsid.
2. Cael gwared ar galedwch nad yw'n-carbonad (calsiwm):
CaSO4 + Na2CO3 ->CaCO3↓ + Na2SO4
CaCl2 + Na2CO3 ->CaCO3↓ + 2NaCl
Mae lludw soda yn darparu ïonau CO3^2, sy'n cyfuno ag ïonau calsiwm i ffurfio gwaddod calsiwm carbonad.
3. Cael gwared ar galedwch nad yw'n-carbonad (magnesiwm):
MgSO4 + Ca(OH)2 ->Mg(OH)2↓ + CaSO4
Mae angen tynnu'r CaSO4 a gynhyrchir ymhellach gan ludw soda. Defnyddir calch i ddarparu ïonau OH- i ffurfio gwaddod magnesiwm hydrocsid gyda chynnyrch hydoddedd llai.
II. Adweithyddion Cemegol a Ddefnyddir yn Gyffredin a'u Swyddogaethau
1. Calch: Ei brif gydran yw Ca(OH)2.
Yn dileu caledwch carbonad (gan gynnwys caledwch calsiwm a magnesiwm carbonad) ac yn darparu amgylchedd pH uchel. Mae angen cyfrifo'r dos yn fanwl gywir; mae ychwanegu gormodol nid yn unig yn wastraffus ond gall hefyd arwain at ailddiddymu ïon magnesiwm neu gyflwyno caledwch newydd.
2. Soda Ash: Ei brif gydran yw Na2CO3.
Yn tynnu caledwch nad yw'n-carbonad (calsiwm caledwch) o ddŵr. Mae'n hydoddi mewn dŵr ei hun heb gyflwyno ïonau caledwch newydd, ond yn hytrach mae'n cyflwyno Na+, gan gael effaith gymharol fach ar ansawdd dŵr.
3. Sodiwm Hydrocsid: NaOH.
Weithiau fe'i defnyddir yn lle calch yn rhannol, gan ddarparu ïonau OH-, gan wneud gweithrediad yn symlach, ond yn ddrutach. Mae'r adwaith yn debyg i un calch.
4. Ffosffadau: Fel sodiwm tripolyffosffad, sodiwm hexametaffosffad, ac ati.
Nid yw'r dull hwn yn ddull dyddodiad traddodiadol, ond yn hytrach mae'n atal ffurfio graddfa trwy gynhyrchu coloidau gwasgaredig neu gymhlethu ïonau calsiwm a magnesiwm. Mae'n "ddull cudd" neu "effaith trothwy," a ddefnyddir yn aml ar gyfer triniaeth ategol neu mewn sefyllfaoedd â gofynion isel.
III. Llif Proses Clasurol: Calch-Dull Lludw Soda
Dyma'r broses meddalu cemegol mwyaf cynrychioliadol, ac mae ei lif fel a ganlyn:
1. Tanc Adwaith/Tanc Meddalu:
Mae dŵr crai yn mynd i mewn i'r tanc adwaith yn gyntaf, lle mae slyri calch a hydoddiant lludw soda yn cael eu hychwanegu yn ôl y dos a gyfrifwyd. Mae gan y tanc ddyfais droi fecanyddol i sicrhau bod yr adweithyddion yn cymysgu ac yn ymateb yn drylwyr ac i ddarparu digon o amser ac amodau ar gyfer ffurfio gwaddod.
Mae'r holl adweithiau cemegol craidd a grybwyllir uchod yn cael eu cwblhau yma, gan gynhyrchu llawer iawn o waddodion fflocculent CaCO3 a Mg(OH)2.
2. Tanc Gwaddodi/Tanc Egluro:
Mae'r dŵr a adweithiwyd yn llifo i'r tanc gwaddodi, lle mae'r gyfradd llif yn arafu. Gan fod CaCO3 yn waddod trwm, mae'n setlo'n gyflym yn naturiol; tra bod Mg(OH)2 yn waddod fflocculent ysgafn, mae'n setlo'n arafach. Mae fflocwlanau (fel PAM) fel arfer yn cael eu hychwanegu i hybu tyfiant ffloc a chyflymu gwaddodiad. Mae'r rhan uchaf eglur yn mynd ymlaen i'r cam nesaf, tra bod y llaid gwaelod yn cael ei dynnu o bryd i'w gilydd.
3. Tanc Hidlo:
Mae'n bosibl y bydd y dŵr ar ôl gwaddodiad yn dal i gynnwys gronynnau bach mewn crog, sy'n gofyn am hidliad manwl gywir trwy hidlydd amlgyfrwng (fel glo caled neu dywod silica) i gael gwared â gwaddod mân gweddilliol a sicrhau bod y cymylogrwydd elifiant yn bodloni safonau.
4. Tanc Addasu pH:
Mae gan y dŵr sy'n cael ei drin â chalch pH uchel iawn (fel arfer uwchlaw 10), sy'n golygu ei fod yn gyrydol ac yn anaddas i'w ddefnyddio neu ei ollwng yn ddiweddarach.
Felly, rhaid ychwanegu asid (fel asid sylffwrig neu asid hydroclorig) neu CO2 ar ôl hidlo i niwtraleiddio'r pH a dod ag ef yn ôl i ystod niwtral (ee, 6.5-8.5). Gall y dull o gyflwyno CO2, a elwir hefyd yn "ailgarboneiddio," hefyd drosi symiau bach o ïonau calsiwm toddedig yn galsiwm carbonad i'w tynnu ymhellach.
IV. Nodweddion Technegol
Manteision:
1. Canlyniadau Arwyddocaol a Dibynadwy: Mae'r dechnoleg yn aeddfed a gall leihau caledwch i lefel isel (gall caledwch gweddilliol gyrraedd 0.5-1.0 mmol/L).
2. Dileu Amhureddau Eraill ar yr un pryd: Yn y broses o gael gwared â chaledwch, gall hefyd leihau'r alcalinedd, cynnwys silicon, rhai metelau trwm, a solidau crog yn y dŵr yn effeithiol.
3. Cost Triniaeth Isel: Mae'r adweithyddion a ddefnyddir (calch, lludw soda) ar gael yn eang ac yn gymharol rhad.
Anfanteision a Chyfyngiadau:
1. Cynhyrchu Llaid Mawr: Mae'n cynhyrchu llawer iawn o slwtsh cemegol (sy'n cynnwys calsiwm carbonad a magnesiwm hydrocsid yn bennaf), a bydd trin a gwaredu'r llaid hwn yn cynyddu costau ychwanegol a phwysau amgylcheddol.
2. Gweithredu a Rheoli Cymhleth: Mae angen cyfrifo ac addasu dos yr adweithyddion yn fanwl gywir yn unol â newidiadau yn ansawdd y dŵr crai, sy'n gofyn am weithredwyr medrus iawn.
3. Ansawdd Elifiant Cyfyngedig: Mae'n anodd cyflawni gofynion caledwch hynod isel meddalu dwfn (ee,<0.03 mmol/L), and the residual hardness is still higher than that of advanced treatment processes such as ion exchange.
4. Ôl-troed mawr: Mae'r offer yn gofyn am gyfres o strwythurau megis adwaith, gwaddodiad, a chyfleusterau hidlo, gan arwain at fuddsoddiad seilwaith uchel.