Zasadowość opisuje zdolność wody do neutralizowania kwasów i jest określana przez stężenie wodorowęglanu (HCO₃-), węglanu (CO₃²-) i, w mniejszym stopniu, jonów wodorotlenkowych (OH-). Jest to miara zdolności buforowania wody i wskazuje, jak dobrze jest ona w stanie utrzymać stabilną wartość pH po dodaniu kwasów. W przemysłowym uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków zasadowość jest ważnym parametrem kontrolującym dodawanie chemikaliów, zapewniającym ochronę przed korozją i stabilizującym procesy biologiczne w oczyszczaniu ścieków.
Spis treści
Zaplecze techniczne
Zasadowość wyrażana jest w milivalach na litr (mval/L) lub w mg/L CaCO₃ (węglanu wapnia). Składa się z różnych związków alkalicznych, które są w stanie wiązać jony wodoru (H⁺), a tym samym buforować wartość pH wody. Głównymi składnikami zasadowości w wodzie są
- Wodorowęglan (HCO₃-): Najczęstszy czynnik przyczyniający się do zasadowości w naturalnych źródłach wody, zwłaszcza w wodach gruntowych i powierzchniowych.
- Węglan (CO₃²-): Występuje głównie w wodzie o wyższej wartości pH (> 8,3) i znacząco przyczynia się do zasadowości.
- Wodorotlenek (OH-): Występuje głównie w silnie alkalicznych próbkach wody i ma dodatkowy efekt buforujący przy wysokich wartościach pH.
Zasadowość to nie to samo co pH, choć jest z nim powiązana. Podczas gdy wartość pH wskazuje kwasowość wody, zasadowość opisuje zdolność wody do buforowania wartości pH po dodaniu kwasów.
Znaczenie zasadowości w oczyszczaniu wody i ścieków przemysłowych
Zasadowość ma ogromne znaczenie w przemysłowym uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków, ponieważ wpływa na stabilność procesów chemicznych, ochronę przed korozją w zakładach i wydajność procesów biologicznych. Stabilna zasadowość zapewnia, że wartość pH wody lub ścieków nie ulega znacznym wahaniom, nawet po dodaniu chemikaliów lub podczas procesów degradacji biologicznej. Jest to szczególnie ważne w różnych obszarach zastosowań:
1. biologiczne oczyszczanie ścieków
W biologicznych instalacjach osadu czynnego zasadowość odgrywa ważną rolę w procesie nitryfikacji, w którym amon (NH₄⁺) jest przekształcany w azotan (NO₃-). Proces ten uwalnia jony wodorowe, które mogą obniżyć wartość pH. Wystarczająca zasadowość zapewnia, że wartość pH pozostaje w optymalnym zakresie, a mikroorganizmy mogą nadal skutecznie pracować. Bez wystarczającej zdolności buforowania, wartość pH może spaść zbyt nisko, co hamuje aktywność biologiczną i utrudnia degradację zanieczyszczeń.
2. ochrona przed korozją
W obiegach wody chłodzącej i systemach ciepłej wody, zasadowość jest decydującym czynnikiem dla ochrony przed korozją. Zbyt niska wartość zasadowości prowadzi do niekontrolowanego spadku pH, co sprzyja powstawaniu warunków korozyjnych. Z kolei zbyt wysokie wartości zasadowości mogą prowadzić do tworzenia się kamienia kotłowego. Dlatego zasadowość w takich obiegach musi być ściśle monitorowana i regulowana poprzez dodawanie substancji chemicznych, takich jak wapno (CaCO₃ ) lub węglan sodu (Na₂CO₃), aby zapewnić optymalną jakość wody i ochronę sprzętu.
Zdjęcie: Korozja w systemach kotłów parowych może powodować znaczne uszkodzenia i obniżać wydajność operacyjną. Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych inhibitorów korozji, środków alkalizujących i środków wiążących tlen, prosimy odwiedzić naszą stronę internetową i zapoznać się z naszymi płynami eksploatacyjnymi do systemów kotłowych(ALMA AQUAsystemy kotłowe) i obiegów wody chłodzącej(ALMA AQUA woda chłodząca).
3. procesy wytrącania i neutralizacji
W wielu procesach oczyszczania ścieków przemysłowych substancje chemiczne są wykorzystywane do regulacji wartości pH i wytrącania zanieczyszczeń. Zasadowość określa, ile kwasu lub zasady należy dodać, aby doprowadzić wartość pH do pożądanego zakresu. Wysoka zasadowość zmniejsza ilość kwasu wymaganego do neutralizacji i pozwala na bardziej efektywną kontrolę pH.
Zdjęcie: Automatyczna stacja dozowania kwasu i ługu do neutralizacji ścieków z kontrolowaną wartością pH(ALMA Neutra)
Wpływ zasadowości na projektowanie stacji uzdatniania wody
Przy projektowaniu stacji uzdatniania wody i oczyszczalni ścieków należy wziąć pod uwagę zasadowość uzdatnianej wody. Szczególnie w przypadku planowania instalacji neutralizacji, reaktorów strącania i biologicznych procesów oczyszczania, dokładne określenie zasadowości jest niezbędne do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania systemu.
- Systemy neutralizacji: Wysoka zasadowość może zmniejszyć ilość kwasu wymaganego do neutralizacji, co obniża koszty operacyjne.
- Procesy opadowe: Pojemność buforowa wody wpływa na ilość substancji strącających i wydajność opadów.
- Rośliny biologiczne: Wystarczająca zasadowość jest niezbędna do ochrony mikroorganizmów w reaktorach osadu czynnego lub biofiltrach przed wahaniami wartości pH.
Pomiar i monitorowanie zasadowości
Zasadowość jest zwykle określana przez miareczkowanie, w którym kwas jest dodawany do próbki wody aż do osiągnięcia określonej wartości pH. Ilość zużytego kwasu wskazuje na zdolność buforowania wody. Ciągłe monitorowanie zasadowości jest ważne w zastosowaniach przemysłowych, aby zapewnić stabilność i wydajność procesów.
Wnioski
Zasadowość jest ważnym parametrem w przemysłowym oczyszczaniu wody i ścieków, który opisuje zdolność buforowania wody i zapewnia stabilną wartość pH. Stabilna zasadowość jest szczególnie ważna dla procesów degradacji biologicznej, ochrony przed korozją oraz procesów chemicznego strącania i neutralizacji. Dzięki prawidłowemu monitorowaniu i regulacji zasadowości można zmaksymalizować wydajność stacji uzdatniania wody i zoptymalizować ich działanie.
