Tractament d'aigua: calç viva o calç hidratada: què és millor?

Al regne de tractament d'aigües, l'elecció entre calç viva (òxid de calci, CaO) i calç hidratada (hidròxid de calci, Ca(OH)₂) és una decisió crítica que pot afectar significativament l'eficiència, el cost i l'impacte ambiental del procés de tractament. Ambdues substàncies tenen un paper crucial en diverses aplicacions de tractament d'aigua, però les seves propietats i comportaments diferents les fan més adequades per a escenaris específics. Aprofundim en una comparació detallada per determinar quina podria ser la millor opció per a les vostres necessitats de tractament d'aigua.

Reaccions químiques i ajust del pH

Quan s'afegeix calç viva a l'aigua, aquesta experimenta una reacció exotèrmica, produint ràpidament calor i convertint-se en calç hidratada: CaO + H₂O → Ca(OH)₂. Aquesta reacció és molt energètica i pot augmentar significativament la temperatura de l'aigua. D'altra banda, la calç hidratada ja es troba en forma d'hidròxid i es dissol en aigua sense un alliberament de calor tan violent.

Tant la calç viva com la calç hidratada són efectives per ajustar el pH de l'aigua. Són àlcalis forts que poden neutralitzar l'aigua àcida, fent-la adequada per a un tractament posterior o segura per al seu abocament. Tanmateix, a causa de la conversió contínua de la calç viva en calç hidratada a l'aigua, pot proporcionar una font d'alcalinitat més sostinguda per a l'ajust del pH. Això pot ser avantatjós en el tractament d'aigües residuals industrials altament àcides, on es requereix un augment substancial i continu del pH.

Desinfecció i eliminació de patògens

La reacció exotèrmica de la calç viva, combinada amb l'alt pH que crea, la converteix en un excel·lent desinfectant. La calor generada pot desnaturalitzar les proteïnes i les membranes cel·lulars dels patògens, mentre que l'alta alcalinitat és letal per a molts bacteris, virus i paràsits. Això fa que la calç viva sigui particularment útil en situacions d'emergència en el tractament d'aigua o en el tractament de fonts d'aigua amb un alt risc de contaminació per patògens, com ara en algunes regions en desenvolupament o després de desastres naturals.

La cal hidratada també té algunes propietats desinfectants a causa de la seva alcalinitat. Pot ajudar a controlar el creixement de microorganismes a l'aigua, especialment en sistemes de distribució d'aigua on mantenir un pH lleugerament alcalí pot inhibir el creixement de certs bacteris. Tanmateix, el seu poder desinfectant generalment no és tan fort com el de la cal viva.

Precipitació i eliminació d'impureses

Tant la calç viva com la calç hidratada poden reaccionar amb diverses impureses de l'aigua per formar precipitats, que després es poden eliminar mitjançant processos de sedimentació o filtració. Per exemple, poden reaccionar amb els fosfats per formar precipitats de fosfat de calci, cosa que ajuda a eliminar el fòsfor de l'aigua. Això és important per prevenir l'eutrofització en masses d'aigua, ja que l'excés de fòsfor pot provocar floracions d'algues i esgotament d'oxigen.

En el cas d'eliminar metalls pesants, sovint es prefereix la calç hidratada. Pot reaccionar amb ions de metalls pesants com el plom, MERCURIi cadmi per formar hidròxids metàl·lics insolubles. Aquests precipitats es poden separar fàcilment de l'aigua, reduint eficaçment el contingut de metalls pesants. La reacció relativament més suau de la calç hidratada en comparació amb la calç viva la fa més adequada per a aquesta aplicació, ja que permet un millor control del procés de precipitació.

Consideracions sobre el cost i la manipulació

El cost és un factor important en el tractament de l'aigua. La calç viva generalment és més rendible que la calç hidratada per unitat de massa. Això es deu al fet que la calç viva és la matèria primera a partir de la qual es produeix la calç hidratada, i el processament addicional necessari per convertir la calç viva en calç hidratada augmenta el cost d'aquesta última. En plantes de tractament d'aigua a gran escala, l'estalvi de costos derivat de l'ús de calç viva pot ser substancial.

Tanmateix, la manipulació de la calç viva requereix més cura. La seva reacció exotèrmica amb l'aigua pot plantejar riscos per a la seguretat si no es gestiona correctament. Es necessiten equips i procediments de seguretat especialitzats per emmagatzemar, transportar i barrejar la calç viva amb aigua. En canvi, la calç hidratada és més estable i fàcil de manipular. Es pot emmagatzemar en recipients normals i barrejar-se amb aigua mitjançant equips estàndard, cosa que la converteix en una opció més convenient per a algunes instal·lacions de tractament d'aigua més petites o en situacions on es prioritza la seguretat i la facilitat de manipulació.

Conclusió

En conclusió, l'elecció entre calç viva i calç hidratada en el tractament d'aigües depèn de diversos factors. Si es tracta d'aigua molt àcida, es necessita un desinfectant potent o es busca un tractament rendible a gran escala, la calç viva pot ser la millor opció. D'altra banda, si es requereix un control precís del procés de tractament, s'està centrant en l'eliminació de metalls pesants o es necessita una substància més fàcil de manipular, la calç hidratada pot ser l'opció més adequada.

En definitiva, cal una anàlisi detallada de la qualitat de l'aigua, els objectius del tractament, els requisits de seguretat i les restriccions de costos per prendre una decisió informada. Si es consideren acuradament aquests factors, els professionals del tractament d'aigua poden seleccionar el mètode de tractament a base de calç més adequat per aconseguir una qualitat d'aigua i una eficiència de tractament òptimes.