酸堿中和

用化學(xué)法去除污水中過(guò)量的酸或堿，使其pH值達(dá)到中性的過(guò)程稱(chēng)為中和。處理含酸污水時(shí)，以堿或堿性氧化物為中和劑，而處理堿性污水則以酸或酸性氧化物做中和劑。對(duì)于中和處理，首先考慮以廢治廢的原則，將酸性污水與堿性污水互相中和，或者利用廢堿渣(碳酸鈣堿渣、電石渣等）中和酸性污水，條件不具備時(shí)，才使用中和劑處理。酸性污水中和處理經(jīng)常采用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等，堿性污水中和處理一般采用硫酸、鹽酸。

當(dāng)酸堿污水的流量和濃度變化較大時(shí)，應(yīng)該先進(jìn)人水質(zhì)均質(zhì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行均化，均化后的酸堿污水再進(jìn)入中和池。為使酸堿中和反應(yīng)進(jìn)行得較完全，中和池內(nèi)要設(shè)攪拌器進(jìn)行混合攪拌。當(dāng)水

質(zhì)水量較穩(wěn)定或后續(xù)處理對(duì)pH值要求較寬時(shí)，可直接在集水槽、管道或混合槽中進(jìn)行中和。

1.酸性污水的中和

酸性污水的中和可分為酸性污水與堿性污水混合、投藥中和及過(guò)濾中和等三種。

(1)酸、堿污水中和法•

這種方法是將酸性污水和堿性污水共同引人中和池中’并在池內(nèi)進(jìn)行混合攪枰。中和結(jié)果應(yīng)該使污水呈中性或弱堿性，即根據(jù)酸堿中和原理計(jì)算酸、堿污水的混合比例或流量，并且使實(shí)際堿性污水的數(shù)量略大于計(jì)算量。當(dāng)酸、堿污水的流量和濃度經(jīng)常變化，而且波動(dòng)很大時(shí)，應(yīng)該分別設(shè)置酸、堿污水調(diào)節(jié)池加以調(diào)節(jié)，再單獨(dú)設(shè)置中和池進(jìn)行中和反應(yīng)，此時(shí)中和池容積應(yīng)按 [#].5-2.Oh的污水量考慮。

(2)投藥中和法

酸性污水中和處理采用的中和劑種類(lèi)較多，其中碳酸鈉價(jià)格昂貴，使用較少，石灰價(jià)格便宜，所以使用較廣。用石灰做中和劑能夠處理任何濃度的酸性污水，常采用的是石灰乳法，氫氧化鈣對(duì)污水雜質(zhì)具有凝聚作用，因此很適用于處理含雜質(zhì)多的酸性污水。如果污水中含有鐵、鉛、銅、鋅等金屬離子，能消耗氫氧化鈣生成沉淀，因此計(jì)算中和藥劑的投加量時(shí)，應(yīng)考慮氫氧化鈣與金屬離子反應(yīng)所消耗的量。

(3)過(guò)濾中和法

過(guò)濾中和法適用于中和處理不含其他雜質(zhì)的鹽酸污水、硝酸污水和濃度不大于2~ [#]g/L的硫酸污水等生成易溶鹽的各種酸性污水，不適于處理含有大量SS、油、重金屬鹽、砷、氟等物質(zhì)的酸性污水。具體做法是使污水流過(guò)具有中和能力的濾料，例如石灰石、白云石、大理石等。過(guò)濾中和法的優(yōu)點(diǎn)是操作管理簡(jiǎn)單，出水PH值比較穩(wěn)定，不影響環(huán)境衛(wèi)生，沉渣少，一般沉渣量少于污水體積的0.1%，缺點(diǎn)是進(jìn)水酸的濃度不能太高。

2.堿性污水的中和

堿性污水的中和處理除了使用酸性污水中和外，還有投酸中和和煙道氣中和等兩種。

(1)在采用投酸中和時(shí)，一般使用93%~ [#]6%的工業(yè)濃硫酸。在處理水量較小的情況下，或有方便的廢酸可利用時(shí)，也有使用鹽酸中和的。在原水pH值和流量都比較穩(wěn)定的情況下，可以按一定比例連續(xù)加酸。當(dāng)水量及PH值經(jīng)常有變化時(shí)，一般要配制自動(dòng)加藥系統(tǒng)。

(2)煙道氣中含有C02和302，通入堿性污水中可以使pH值得到調(diào)整，還可以將堿性污水作為濕式除塵器的噴淋水。這種中和方法的優(yōu)點(diǎn)是效果良好，缺點(diǎn)是會(huì)使處理后的污水中懸浮物含量增加，硫化物和色度也都有所增加，需要進(jìn)一步處理。

3.常用設(shè)施

(1)酸堿污水相互中和設(shè)施

①當(dāng)水質(zhì)水量變化較小，或污水緩沖能力較大，或后續(xù)構(gòu)筑物對(duì)pH值要求范圍較寬時(shí)，可以不用單獨(dú)設(shè)中和池，而在集水井或管道、曲徑混合槽內(nèi)進(jìn)行連續(xù)流式混合和反應(yīng)。②當(dāng)水質(zhì)水量變化不大、污水也有一定緩沖能力、但為了使出水pH值更有保證時(shí)，應(yīng)當(dāng)單獨(dú)設(shè)置連續(xù)流式中和池。③當(dāng)水質(zhì)水量變化較大時(shí)而水量較小時(shí)，連續(xù)流式中和池?zé)o法保證出水PH值要求，或出水水質(zhì)要求較高，或污水中還含有其他雜質(zhì)或重金屬離子時(shí)，較穩(wěn)妥的做法是采取間歇式中和池。這時(shí)中和池至少要有兩座，以便交替使用，每池的容積可按一班或一晝夜排放的污水量計(jì)算。

(2)藥劑中和處理設(shè)備設(shè)施

①中和劑投加方式有干式、濕式兩種，使用的設(shè)備和混凝劑的投加方法相同。

干式投法設(shè)備簡(jiǎn)單，但反應(yīng)不徹底，而且較慢，投藥量為理論量的1.4~1.5倍。濕式投法設(shè)備較多，但反應(yīng)迅速，投藥量為理論量的1.05~ [#].1倍即可。

②混合反應(yīng)池一般為隔板式混合反應(yīng)池，池內(nèi)采用壓縮空氣或機(jī)械攪拌，沉淀池多采用平流式沉淀池。當(dāng)污水量較大時(shí)，一般須設(shè)單獨(dú)的混合池。當(dāng)污水水量和濃度較小，且不產(chǎn)生大量沉渣時(shí)，可以不設(shè)混合反應(yīng)設(shè)施，將中和劑直接投加在水栗集水井中，使反應(yīng)在管道中進(jìn)行，但必須滿(mǎn)足混合反應(yīng)時(shí)間。

(3)過(guò)濾中和設(shè)施

過(guò)濾中和設(shè)施有重力式普通中和濾池和升流式膨脹式濾池兩種。

①普通中和池濾速低，一般小于1.4mm/S，濾料粒徑大(3~ [#]cm)，當(dāng)進(jìn)水中硫酸濃度較大時(shí)，極易在濾料表面結(jié)垢而且不易沖掉，阻礙中和反應(yīng)進(jìn)程，目前已很少采用。通常使用石灰石做濾料時(shí)，硫酸濃度不能超過(guò)2g/L，使用白云石做濾料時(shí)，硫酸濃度不能超過(guò)5g/L。

②升流式膨脹式濾池采用8.3~ [#]9.4mm/s的高流速，0.5~ [#]mm小粒徑(平均1.5_)，水流由下向上流動(dòng)，加上產(chǎn)生的COz氣體的攪動(dòng)作用，使濾料顆粒相互碰撞，表面不斷更新，所以效果較好。中和濾池的結(jié)構(gòu)和普通濾池相同，由下而上分別是配水管、卵石墊層、濾料層、清水區(qū)和集水槽。有的中和濾池裝填濾料的筒體呈下小上大的圓錐狀，這樣一來(lái)就成為變速中和濾池，這種中和濾池底部濾速較大，上部濾速較小。與具有等斷面的等速中和濾池相比，變速中和濾池具有濾料反應(yīng)更完全、能防止小直徑濾料顆粒被水流帶走、濾料表面不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)。

4.運(yùn)行管理注意事項(xiàng)

(1)用石灰中和酸性污水時(shí)，混合反應(yīng)時(shí)間一般采用1~ [#]min,當(dāng)污水中含有重金屬或其他能與石灰反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)，必須考慮去除這些物質(zhì)。

(2)用石灰石做濾料時(shí)，進(jìn)水含硫酸濃度應(yīng)小于2g/L,用白云石做濾料時(shí)，應(yīng)小于4g/L。當(dāng)進(jìn)水的硫酸濃度短期超過(guò)限值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，降低進(jìn)水量，多余的污水可在調(diào)節(jié)池內(nèi)暫時(shí)儲(chǔ)存，同時(shí)用清潔水反沖、稀釋。當(dāng)濾料使用到一定期限，濾

料中的無(wú)效成分積累過(guò)多時(shí)，可逐漸降低濾速，以大限度地消

耗到濾料。

(3)過(guò)濾中和時(shí)，污水中不宜有高濃度的金屬離子或惰性物質(zhì)，一般要求重金屬含量小于50mg/L，以免在濾料表面生成覆蓋物，使濾料失效。

(4)含HF的污水中和過(guò)濾時(shí)，因?yàn)镃aF2溶解度很小，因此要求HF濃度小于300mg/L。如果濃度過(guò)高，應(yīng)當(dāng)采用石灰乳進(jìn)行中和。

(5)由于酸的稀釋過(guò)程中大量放熱，而且在熱條件下酸的腐蝕性大大增強(qiáng)，所以不能采用將酸直接加到管道中的做法，否則管道將很快被腐蝕。一般應(yīng)使用混凝土結(jié)構(gòu)的中和池，并保證 [#]~5min的停留時(shí)間和充分考慮到防腐和耐熱性能的要求。