官术网_书友最值得收藏!

第3章 化學(xué)分離法

3.1 中和及pH值控制

3.1.1 原理與功能

工業(yè)廢水中常含有較高濃度的酸或堿。酸性廢水主要來源于化工廠、化纖廠、電鍍廠、煤加工廠及金屬酸洗車間等,其中常見的酸性物質(zhì)主要有硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氫氰酸、磷酸等無機(jī)酸及醋酸、甲酸、檸檬酸等有機(jī)酸,并常溶解有金屬鹽。堿性廢水主要來源于印染廠、造紙廠、煉油廠和金屬加工廠等,其中常見的堿性物質(zhì)有苛性鈉、碳酸鈉、硫化鈉及胺等。酸性廢水的危害程度比堿性廢水要大。

酸含量大于5%~10%的高濃度含酸廢水常稱為廢酸液;堿含量大于3%~5%的高濃度含堿廢水常稱為廢堿液。對(duì)于這類廢酸液、廢堿液,可因地制宜采用特殊的方法回收其中的酸和堿,或者進(jìn)行綜合利用。例如,用蒸發(fā)濃縮法回收苛性鈉;用擴(kuò)散滲析法回收鋼鐵酸洗廢液中的硫酸;利用鋼鐵酸洗廢液作為制造硫酸亞鐵、氧化亞鐵、聚合硫酸鐵的原料等。對(duì)于酸含量小于5%~10%或堿含量小于3%~5%的低濃度酸性廢水或堿性廢水,由于其中酸、堿含量低,回收價(jià)值不大,常采用中和法處理,使廢水的pH值恢復(fù)到中性附近的一定范圍,消除其危害。

中和處理發(fā)生的主要反應(yīng)是酸與堿生成鹽和水的中和反應(yīng)。由于酸性廢水中常有重金屬鹽,在用堿處理時(shí),還可生成難溶的金屬氫氧化物。中和處理適用于廢水處理中的下列情況。

①廢水排放受納水體前,其pH值指標(biāo)超過排放標(biāo)準(zhǔn)。這時(shí)應(yīng)采用中和處理,以減少對(duì)水生生物的影響。

②工業(yè)廢水排入城市下水道系統(tǒng)前,采用中和處理,以免對(duì)管道系統(tǒng)造成腐蝕。在排入前對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行中和,比對(duì)工業(yè)廢水與其他廢水混合后的大量廢水進(jìn)行中和要經(jīng)濟(jì)得多。

③某些化學(xué)處理或生物處理之前。對(duì)生物處理而言,需將處理系統(tǒng)的pH值維持在6.5~8.5范圍內(nèi),以確保最佳的生物活性。

我國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定排放廢水的pH值應(yīng)在6~9之間。酸堿廢水以pH值表示可分為以下幾種。

強(qiáng)酸性廢水:pH<4.5。

弱酸性廢水:pH=4.5~6.5。

中性廢水:pH=6.5~8.5。

弱堿性廢水:pH=8.5~10.0。

強(qiáng)堿性廢水:pH>10.0。

3.1.2 技術(shù)與裝備

(1)酸堿廢水相互中和與設(shè)施

①當(dāng)水質(zhì)水量變化較小,或廢水緩沖能力較大,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)流式混合反應(yīng)。

②水質(zhì)水量變化不大,廢水也有一定的緩沖能力,但為了使出水pH值更有保證時(shí),應(yīng)單設(shè)連續(xù)流式中和池,如圖3-1(長(zhǎng)方形)、圖3-2(圓形)所示。

圖3-1 中和池(長(zhǎng)方形)

圖3-2 中和池(圓形)

③當(dāng)水質(zhì)水量變化較大,且水量較小時(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,或廢水中還含有其他雜質(zhì)或重金屬離子時(shí),較穩(wěn)妥可靠的做法是采取間歇流式中和池。每池的有效容積可按廢水排放周期(如一班或一晝夜)中的廢水量計(jì)算。中和池一般至少設(shè)兩座,以便交替使用。

投加的堿性藥劑有石灰、燒堿、電石渣、石灰石、蘇打、白云石等。石灰制成乳劑為濕投,破碎成粉為干投。

(2)過濾中和設(shè)施

以粒狀石灰石、大理石或白云石作為濾料,進(jìn)行中和過濾。中和硫酸時(shí),宜采用白云石濾料。有普通過濾中和、升流膨脹過濾中和及滾筒中和等。

①普通中和濾池 有升流式和降流式兩種,如圖3-3所示,多采用前者。濾層厚1~1.5m,濾料直徑3~8cm。

圖3-3 普通中和濾池

②等速升流膨脹中和濾池 如圖3-4所示。廢水從池底進(jìn)入,池頂排出。石灰石濾料從池頂加入,渣料從池下側(cè)排出。濾料粒徑為0.5~3mm。

圖3-4 等速升流膨脹中和濾池

③變速升流膨脹中和濾池 如圖3-5所示。濾料粒徑0.5~6mm,可以做到大顆粒不結(jié)垢,小顆粒不流失,效果較好。

圖3-5 變速升流膨脹中和濾池

④滾筒式中和器 如圖3-6所示。石灰石濾料置于旋轉(zhuǎn)滾筒中與酸性水中和。

圖3-6 滾筒式中和器

3.1.3 技術(shù)參數(shù)與應(yīng)用

①升流式膨脹中和濾池設(shè)計(jì)參數(shù)見表3-1。

表3-1 升流式膨脹中和濾池主要設(shè)計(jì)參數(shù)  

②酸堿性物質(zhì)中和劑理論單位消耗量見表3-2、表3-3,以及硫酸鈣在水中的溶解度見表3-4。

表3-2 堿性中和劑的理論單位消耗量  

表3-3 酸性中和劑的理論單位消耗量  

表3-4 硫酸鈣在水中的溶解度  

主站蜘蛛池模板: 金湖县| 曲沃县| 嘉黎县| 葫芦岛市| 长子县| 和政县| 穆棱市| 玉树县| 封丘县| 德惠市| 林甸县| 新干县| 金阳县| 保靖县| 全州县| 岳阳市| 阳江市| 长沙县| 菏泽市| 巴里| 嘉黎县| 师宗县| 惠水县| 林州市| 河西区| 陆川县| 炉霍县| 石泉县| 肃北| 怀柔区| 张家川| 阿勒泰市| 乌兰察布市| 开阳县| 巴彦淖尔市| 吉林省| 保康县| 永春县| 即墨市| 南开区| 武穴市|