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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废水排放的PH值应在69之间
2、。,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腐蚀；（3）废水在排放前进行中
3、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酸碱废水的中和处理 1）酸性废水的中和处理（1）药
4、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(需为理论量的倍)；当石灰成块状时需要破碎，劳动强度大；干法投加时工作
5、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
6、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）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
7、、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
8、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
9、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
10、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,
