pH och alkalitet | Fällning | Slamkonditionering |

Fällning

Fosforföreningar och organiskt material kan effektivt avlägsnas ur avloppsvattnet genom utfällning med kalciumjoner vid högt pH. Kravet på högt pH uppnås genom användning av kalciumoxid eller kalciumhydroxid. Kalciumkarbonat kan inte användas för detta ändamål.

Kalciumjonerna reagerar huvudsakligen med avloppsvattnets innehåll av ortofosfat, varvid hydroxyapatit bildas. Hydroxyapatiten är svårlöslig vid höga pH-värden. Samtidigt fälls även en del av vattnets bikarbonat- och magnesiumjoner. De viktigaste reaktionerna är         
                
(1) 5Ca²⁺ + 3PO₄^3- + OH^- -> Ca₅(PO₄)₃OH
(2) 5Ca²⁺ + 3H₂PO₄^-- + 7OH^- -> Ca₅(OH)(PO₄)₃ + 6H₂O
(3) Ca²⁺ + HCO₃^- + OH^- -> CaCO₃ + H₂O
(4) Mg²⁺ + 2OH^- -> Mg(OH)₂        
                
               
Kalkdosen, som behövs för en effektiv fosfatutfällning, bestäms av avloppsvattnets alkalitet. Ju högre alkalitet, desto större kalkdos krävs för att uppnå en önskad pH-nivå. I hårda vatten med hög alkalitet kan en god fosforreduktion uppnås redan i pH-intervallet 9,5 – 10,5, där utfällningen av snabbt sedimenterande kalciumkarbonat (reaktion 3) även förbättrar fosfatflockarnas sedimentationsegenskaper. I mjuka vatten måste pH däremot vara över 11,2 för att fosfatutfällningen skall ske effektivt.

Vid normala alkaliteter (1 –2,5 mmol/l) behövs det 200 – 300 g kalciumhydroxid per kubikmeter avloppsvatten för att det optimala området för fosfatutfällning skall uppnås.

Kalkfällning ger upphov till relativt stora slamvolymer. Slammet är dock både lätt att avvattna och hygieniskt, vilket avsevärt underlättar hanteringen i slutet av reningsprocessen.