ｐH中和装置に要する炭酸ガスの量について

 

中和装置（炭酸ガス）へ

処理量を1時間あたり10ｍ^３として、水酸化カルシウム(セメントの主体)を炭酸ガスで中和する場合

化学式は、

Ca(OH)₂+CO₂＝CaCO₃+H₂O　（CO₂はCO₂+H₂O → H₂CO₃として作用）

CaCO₃+CO₂+H₂O＝Ca(HCO₃)₂

Ca(OH)₂+2CO₂＝Ca(HCO₃)₂

炭酸ガス１グラム当量は、

CO2＝	12+2×16	＝22
	2

であり、2段階に反応するので、

22×2＝44(ｇ)必要となる。

したがって、ｐH_ｎでＱ(m³/h)の濁水を中和するのに必要な炭酸ガスの質量をX(kg)とすると、

Ｘ₁＝Ｑ×10^−(14−n)×44(kg/h)

容積(l/h)で求める場合、炭酸ガス1kg当たり500 lと換算すれば、

Ｘ₂＝Ｑ×10^−(14−n)×44×500(l/h)

となる。

 

例として、ｐＨ12、水量10m³/hを炭酸ガスで中和する。

Ｘ₁＝10×10^−(14−12)×44＝4.4(kg/h)=73.3(ｇ/min)

Ｘ₂＝10×10^−(14−12)×44×500＝2200(l/h)＝36.7(l/min)

となる。

以上の結果より、ｐHに対する炭酸ガスの注入量は、次のようになる。

表・処理量10ｍ^３時のｐHと炭酸ガスの関係

ｐH	炭酸ガス注入量(kg/h)
10	0.044
11	0.44
12	4.4
13	44
14	440

 

ただし、以上の計算結果は理論値であり、原水の水質により、原水のｐH値から算出する理論値の数倍の炭酸ガスの添加が必要となる場合もある。

また炭酸ガス中和の場合、原水ｐHが11.5以上の場合、中和後に炭酸カルシウムが発生し処理水が白濁することがある。