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1、1,1 中和,11概述 1）定义： （1）酸含量大于35的高浓度含酸废水，常称为废酸液； 酸性废水有的含无机酸(如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、氢氰酸等)，有的含有机酸(如醋酸、甲酸、柠檬酸等)。 （2）碱含量大于1 3的高浓度含碱废水，常称为废碱液。 碱性废水中含有碱性物质，如苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。 酸性废水的危害程度比碱性废水要大。,2,2）酸碱废水的来源： 酸性废水主要来源于化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂及金属酸洗车间等。 碱性废水主要来源于印染厂、造纸厂、炼油厂和金属加工厂等。,3,3）酸碱废水的分类 酸碱废水按pH值的不同可分为以下几类： 强酸性废水 pHl0 废水排放
2、的PH值应在69之间。,4,4）酸碱废水的处理 高浓度的废酸液、废碱液往往要采用特殊的方法回收其中的酸和碱。 酸含量小于3 5或碱含量小于l 3的低浓度酸性废水与碱性废水常采用中和法处理。 除中和处理之外，还有一种与此类似的处理操作，就是为了某种特殊要求，将废水的PH值调节到某一特定值（范围），这种处理操作叫做PH调节。如将PH值由中性或酸性调节至碱性，称为碱化；有中性或碱性调节至酸性成为酸化。,5,5）中和处理适用于废水处理中的下列情况： （1）废水排入受纳水体前，其pH值指标超过排放标准。这时应采用中和处理，以减少对水生生物的影响； （2）工业废水排入城市下水道系统前，为避免对管道系统造成
3、腐蚀； （3）废水在排放前进行中和，要比与其它废水混合后的大量废水进行中和经济的多。 （4）化学处理或生物处理之前。对生物处理而言，需将处理系统的pH维持在6.58.5范围内，以确保最佳的生物活力。对化学处理而言，也需要在一定的pH范围内才能取得好的处理效果。,返回目录,6,1.2 酸碱中和过程 酸碱盐水 或 HOH- H2O,返回目录,实际废水的成分比较复杂，干扰酸碱平衡的因素很多，中和时PH的变化也比较复杂。这时，应通过实验绘制出中和曲线，以确定中和剂投加量。,反应生成的盐可能是中性（强酸与强碱中和），也可能呈酸性（强酸与弱碱中和），也可能呈碱性（强碱与弱酸中和）。,7,1.3酸碱废水的中
4、和处理 1）酸性废水的中和处理 （1）药剂中和法 i） 特点：药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废水，对水质和水量波动适应性强，药剂利用率高。 ii） 主要的药剂： 石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。 此外，作为综合利用，也可以用碱性废渣、废液作为中和剂，如电石渣液、废碱液等。 最常用的是石灰(CaO ) 或其水溶液石灰乳（ Ca(OH)2） 石灰乳对水中杂质有凝聚作用，因此适于处理含杂质多的酸性废水。,8,iii） 中和方式：干法中和湿法中和： a 干法中和 定义：干法中和是把药剂直接加入到需中和的水中。 特点： 设备简单，（带电磁振荡装置的石灰投配器）； 反应较慢，而且不易彻底，投药量大
5、(需为理论量的1.4-1.5倍)； 当石灰成块状时需要破碎，劳动强度大； 干法投加时工作条件不好，劳动强度大。,9,b 湿法中和 定义：把药剂配成一定浓度的溶液添加。 一般石灰制备成石灰乳添加。 特点：需要设备多； 反应迅速、彻底； 投药量少，为理论值的1.051.10 倍。 需要指出的是，药剂的制备在工业上的实现并不是一件很容易的事，下面看工业上如何实现。,10,石灰湿法添加时石灰乳制备流程示意图,石灰消解槽，浓度为40%-50%,石灰乳液槽，制成5%-10%的石灰乳,投配槽，有溢流堰，保持液面恒定，并调节流量,泵，输送流量要大于需要量,投加器,提板闸,停止投加时，石灰乳在系统内循环，不易堵
6、塞,机械搅拌装置,11,iv）实际废水中和不易取得满意的效果的原因：,对于强酸或强碱的中和，特别是接近中性点时，pH值与中和剂用量之间的关系是非线性的。因此较难控制。L 使少量的中和剂与大量的废水在短时间内彻底混合很困难； 废水流量有时变化较大； 废水的pH值也随时间的变化而变化。 实际中常采用分步中和法：L,12,强酸和强碱的中和曲线,13,分步中和工艺示意图,出水,搅拌,14,（v）酸性废水投药中和流程,酸性废水,混合反应,沉淀池,脱水或干化床,出渣,出水,中和剂制备,投药,搅拌,泵,返回目录,15,（2）过滤中和,i）定义： 过滤中和是指使废水通过具有中和能力的滤料进行中和反应。L ii
7、）适用范围： 适用于含酸浓度不大于23mg/L，并生成易溶盐的各种酸性废水的中和处理。 当废水含大量悬浮物、油脂、重金属盐和其他毒物时，不宜采用。,16,iii）常用滤料： 石灰石(CaCO3)、白云石、大理石等，最常用的是石灰石。 滤料的选择： 滤料的选择与废水中含何种酸和含酸浓度密切相关。以处理含硫酸废水为例。 a 当采用石灰石为滤料时，硫酸浓度不应超过12mg/L，否则就会生成硫酸钙外壳，使中和反应停止。,17,b 当采用白云石(CaCO3MgCO3)为滤料时，由于MgSO4溶解度很大，故产生的沉淀仅为石灰石的一半，因此废水含硫酸浓度可以适当提高，但缺点是反应速度比石灰石慢。 c 当处理
8、含盐酸或硝酸的废水时，因生成的盐溶解度都很大，则采用石灰石、大理石、白云石作滤料均可。 注：过滤中和均产生CO2，CO2溶于水即为碳酸，使出水pH值在5左右，需用曝气或吹脱的方法脱掉CO2，提高pH值。,18,iv）过滤中和设备：,分类：常用设备为中和滤池。 水平流向 普通中和滤池 升流式 滤池 竖流向 升流式膨胀中和滤池 降流式,19,a）普通中和滤池,升流式,降流式,20, 普通中和滤池的工艺参数： 滤料粒径：一般为3050mm， 当废水中含有可能堵塞滤料的物质时，应进行预处理。 过滤速度：指单位面积的滤池在单位时间内所通过的废水体积，不大于5 m/h。 接触时间：不小于l0min； 滤床
9、厚度：一般为l1.5m 缺点： 表面易结垢；易堵塞；过滤速度低（不大于5m/h ）。,21,b）升流式膨胀滤池 为克服上述缺点，出现了升流式膨胀滤池。 分类：可分为等速升流式膨胀滤池和变速升流式膨胀滤池。 特点： 水流由下向上流动，流速高达3070m/h，再加上生成的CO2气体的作用，使滤料互相碰撞摩擦，表面不断更新，因此中和效果较好。 优缺点： 优点：滤速高，中和效果好。 缺点：要求布水均匀，因此池子直径不能太大，并常采用大阻力配水系统。滤料易流失，也使出水浑浊。,22,等速升流式膨胀中和滤池示意图,配水系统,卵石垫层,石灰石滤料,清水区,集水槽,配水系统 作用是使废水沿整个滤池截面均匀分布
10、 卵石垫层 作用是支撑滤料和使水进一步分配均匀 清水区 滤料与中和后水在此分离 集水槽 中和后的水由此排出 石灰石滤料由下向上，粒径逐渐减小 缓冲层高度0.5m，水和滤料分离，在此区内水流速逐渐减慢,进水设备,缓冲层,23,等速升流式膨胀中和滤池的配水系统,24,变速升流膨胀式中和滤池示意图,特点：滤料层截面面积是变化的。下部流速大，可使大颗粒滤料处于悬浮状态，可防止滤料表面形成CaSO4覆盖层 ；上部流速小，保持上部微小滤料不致流失。 可以提高滤料的利用率，还可提高进水含酸浓度，同时不产生堵塞。 这种滤池可大大提高滤速，下部滤速可达130150m/h，上部滤速可达4060m/h,25,变速升
11、流膨胀式中和滤池处理酸性废水的实用装置流程,26,c）中和滤池运行中的注意事项：,滤池出水中的CO2一般由脱气池去除，方法有空气曝气、出水跌落、自然曝气等。 滤池在运行中，滤料有消耗，应定期补充。 运行中应防止高浓度酸性废水进入滤池。否则会使滤料表面结垢失去作用。 滤池运行一定时期后，由于沉淀物积累过多导致中和效果下降，应进行倒床，更换新滤料。,返回目录,27,2）碱性废水的中和处理,（1）处理方法： （a）利用酸性废水中和； （b）加酸中和； （c）利用烟道气进行中和。 烟道气中的CO2含量可高达24，此外有时还含有SO2和H2S，故可用来中和碱性废水。用烟道气中和碱性废水一般在喷淋塔中进行。 （2）常用设备 喷淋塔,28,喷淋塔示意图,该法的优点是以废治废，投资省，运行费用低； 缺点是出水中的硫化物、耗氧量和色度都会明显增加，还需进一步处理。,返回目录,