氢氧化钙（熟石灰）在污水处理中应用广泛，主要利用其碱性、沉淀和混凝特性。以下是其主要用途及作用机制：

 1. 调节pH值

- 中和酸性废水：氢氧化钙是强碱，能有效中和工业废水（如电镀、矿山酸性废水）中的酸性物质，将pH提升至中性或碱性范围。

- 后续处理准备：许多污水处理工艺（如生物处理、化学沉淀）需在特定pH范围内进行，氢氧化钙可优化反应条件。

 2. 去除重金属离子

- 生成不溶性沉淀：重金属（如铅、镉、铜、锌）在碱性条件下与氢氧根离子反应，形成不溶的氢氧化物沉淀。例如：

  \[

  \text{Cu}^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow

  \]

- 辅助沉淀：与硫化钠等配合使用，进一步提高重金属去除率。

 3. 除磷

- 化学沉淀法：磷酸根离子（\(\text{PO}_4^{3-}\)）与钙离子反应生成羟基磷灰石等难溶物：

  \[

  5\text{Ca}^{2+} + 3\text{PO}_4^{3-} + \text{OH}^- \rightarrow \text{Ca}_5(\text{PO}_4)_3\text{OH} \downarrow

  \]

- 广泛用于生活污水和农业废水处理，有效降低水体富营养化风险。

 4. 混凝与悬浮物去除

- 胶体 destabilization：氢氧化钙中和胶体颗粒表面电荷，促进凝聚。

- 与絮凝剂联用：常与聚合氯化铝（PAC）或聚丙烯酰胺（PAM）配合，增强絮体形成，改善沉降性能。

 5. 杀菌与消毒

- 高pH环境抑菌：强碱性条件可抑制微生物活性，辅助降低病原体浓度，但通常需配合氯或紫外线等消毒方式。

 6. 污泥调理

- 脱水预处理：在污泥脱水前加入氢氧化钙，通过化学改性改善污泥结构，减少结合水，提高压滤或离心脱水效率。

- 降低重金属活性：稳定污泥中的重金属，减少后续处置中的环境风险。

 7. 其他应用

- 去除氟化物：与氟离子生成氟化钙沉淀（\(\text{CaF}_2\)），用于含氟工业废水处理。

- 中和有机酸：在发酵、食品加工废水中中和有机酸（如柠檬酸、醋酸）。

 注意事项

- 投加量控制：过量使用可能导致pH过高，需后续调节（如通CO₂或加酸）。

- 污泥量增加：化学沉淀会生成较多污泥，需合理设计污泥处理系统。

- 腐蚀性：高浓度氢氧化钙对设备和管道有腐蚀性，需选用耐碱材料。

 总结

氢氧化钙以其成本低、效果显著的特点，成为污水处理中不可或缺的化学药剂，尤其适用于重金属去除、磷回收和酸性废水中和等领域。实际应用中需根据水质特性优化投加量和工艺组合。