氢氧化镁在酸性废水中和的作用

酸碱中和反应
氢氧化镁溶于水后部分电离，释放氢氧根离子（OH⁻），与废水中的氢离子（H⁺）发生中和反应：Mg(OH)2+2H+→Mg2++2H2OMg(OH)2​+2H+→Mg2++2H2​O

弱碱性缓冲作用：
Mg(OH)₂ 的溶解度较低（约 0.009 g/L，25℃），在水中缓慢释放 OH⁻，形成温和的碱性环境（pH ≈ 10.3 饱和溶液）。
与强碱（如 NaOH、Ca(OH)₂）相比，不易导致 pH 过冲（超过目标 pH），避免重金属沉淀因 pH 过高而重新溶解（如两 性金属 Al、Zn、Pb 等）。

关键优势与协同作用

重金属去除（沉淀与共沉淀）

氢氧化物沉淀：
中和后废水 pH 升至 8–10，使重金属离子（如 Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺）形成不溶性氢氧化物沉淀：M2++2OH−→M(OH)2↓M2++2OH−→M(OH)2​↓

共沉淀作用：
Mg(OH)₂ 胶体颗粒带正电荷，可吸附带负电的重金属离子（如 CrO₄²⁻、AsO₄³⁻），并通过 "卷扫絮凝" 将其包裹沉淀。

生成复合沉淀物：
部分重金属与 Mg²⁺ 形成稳 定的 层状双氢氧化物（LDH），如：

Mg6Al2(OH)16CO3⋅4H2OMg6​Al2​(OH)16​CO3​⋅4H2​O

显著提升对多价金属离子的固定能力。

磷酸盐去除
在含磷废水中，Mg²⁺ 与磷酸根（PO₄³⁻）及铵离子（NH₄⁺）结合，生成 鸟粪石（MgNH₄PO₄） 沉淀：

Mg2++NH4++PO43−→MgNH4PO4↓Mg2++NH4+​+PO43−​→MgNH4​PO4​↓

该反应高 效去除磷和氨氮，且沉淀物可作为缓释肥料回收利用。

硅酸盐去除
Mg²⁺ 与活性硅酸（H₄SiO₄）反应生成 硅酸镁胶体（如滑石型结构）：

Mg2++H4SiO4→MgH2SiO4↓+2H+Mg2++H4​SiO4​→MgH2​SiO4​↓+2H+

有效降低废水中硅含量，防止硅垢堵塞设备。

物理特性带来的优势

污泥特性优化

絮体密实、沉降快：
Mg(OH)₂ 形成的絮凝体结构紧密，沉降速度是 Ca(OH)₂ 污泥的 2–3 倍。

污泥体积小、易脱水：
含水率低（较石灰污泥减少 30–50%），降低后续处理成本。

稳 定性高：
污泥中重金属被牢固固定，不易在酸性环境下浸出。

低腐蚀性
弱碱性对管道和设备腐蚀性远低于强碱（如 NaOH），延长设施寿命。

与石灰（Ca(OH)₂）的对比优势

典型应用场景

矿山酸性废水：中和 H₂SO₄ 并去除 Fe、Cu、As 等重金属。

电镀/金属酸洗废水：处理含铬、镍、氰化物的酸性废水。

烟气脱硫废水：替代石灰石，生成可回收的硫酸镁。

含磷农业/生活污水：同步脱氮除磷（鸟粪石沉淀）。

总结

氢氧化镁通过 温和中和、高 效沉淀、胶体共凝、资源化除磷 四重机制净化酸性废水，其 弱碱缓冲性、低溶解度、优异絮凝结构 显著优于传统石灰，在降低处理成本的同时提升出水水质，是绿色水处理技术的核心药剂之一。