加壓懸浮石灰槽之鹼度酸度鐵鋁濃度及表面結晶形成研究

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Title:	加壓懸浮石灰槽之鹼度酸度鐵鋁濃度及表面結晶形成研究
Other Titles:	Alkalinity,Acidity,Ferric,Aluminum and Armoring Effects on PLB System
Authors:	李柏青
Contributors:	淡江大學水資源及環境工程學系
Date:	2005
Issue Date:	2009-03-16 17:02:35 (UTC+8)
Abstract:	酸性廢水是大部分電子或礦產工業必須處理的問題，水溶液中不僅高酸性還常含有高量重金屬，利用強鹼中和是方法之一，唯其高腐蝕性及偏高的成本為工業本身須承擔的風險。利用石灰槽或石灰顆粒來中和酸液為另一選擇，雖其成本較低但低溶解度的特性使的處理系統須有較長的反應時間。加壓懸浮石灰槽 (Pulsed Limestone Bed, PLB)為一新開發的處理程序，可快速中和酸液，唯其開發至今僅五年時間且僅在美國地質協會(USGS)部份地區作礦業酸水處理測試，至今仍有許多部份需要科學理論的驗證，包括金屬離子沉澱吸附及去除機制、碳酸鈣溶解反應速率、二氧化碳利用及回收效率，金屬結晶機制、酸鹼度變化及各種操作機制的影響等。初期系統建構及測試計畫仍進行中 (「加壓懸浮石灰槽之酸液處理系統前期建構及系統測試」，國科會計劃編號92WFD0400541，執行時間93/01/01 ~ 94/01/31)，初步結果已呈現出此系統設備處理酸性溶液的能力，包含於1分鐘內之滯留時間(Hydraulic retention time) 將pH 2.5 硫酸溶液提升至pH 6.9，鹼度 (alkalinity)於 CO2壓力 30 psi 處理條件由 0 mg/L as CaCO3 (pH 2.6) 提升至 92 mg/L as CaCO3。產生之鹼度可回流中和酸性溶液, 達成復育酸水的目的。鹼度的增加及pH的提升，可使溶液中的金屬離子(如鐵鋁)沉澱析出或吸附在晶體表面(如碳酸鈣表面) ，進而降低水溶液中金屬離子的含量，達到排放用水的標準。本次實驗申請計畫，在於定量此系統的酸水復育能力 (包涵pH，alkalinity 變化) ，鐵鋁金屬離子沉澱結晶速率 (包涵鐵鋁氫氣化合物、鐵氧化物、鐵硫化物之生成) ，進而從實驗及操作結果中尋求模式化的理論依據，達成預測處理不同性質酸水的復育能力。若能達成此結果將可提供酸水復育另一種快速穩定安全的操作選擇。
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