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酸碱废水特性及其处理原则

中国污水处理工程网 时间:2018-2-27 8:58:18

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  酸性废水和碱性废水是所有工业废水中最常见的一种废水,若不进行回收利用和必要的处理,直接排放,将严重地腐蚀管道、渠道和水工构筑物;排入水体,则会改变水体的pH值,危害水体的自净作用,破坏自然生态,导致水生资源的减少或毁灭。碱性废水中的大量有机物,会消耗水体中的溶解氧,造成鱼类等水生物的缺氧而窒息死亡。酸性和碱性废水,都能限制和妨碍水体的使用价值,因此必须进行适当的处理以后,使废水的pH值处于6-9间,方能排放到受纳水体

  一、什么是酸碱废水

  酸性废水是pH值小于6的废水,主要来自于冶金、金属加工、石油化工、化纤、电镀等企业排放的废水;碱性废水是pH值大于9的废水,主要来自于造纸、制革、炼油、石油化工、化纤等行业。酸碱废水进入水体会破坏自然中和作用,使水体的pH值发生变化,影响水生生物的正常生长,使水体自净功能下降。酸碱废水渗入土壤,会破坏土壤的理化性质,造成土壤的酸化或碱化,影响农作物正常生长。水体酸性化还会对船舶、桥梁及其他水上建筑物造成损害。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。

  二、酸碱废水的处理原则

  治理酸碱废水一股原则是:

  (一)高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。

  (二)低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。

  对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。

  三、酸碱废水的处理办法

  (一)酸碱中和法

  在含酸废水中加入碱性物质,在含碱废水中加入酸性物质,进行中和反应,使之生成中性盐和水。

  (1) 自身中和法利用阳离子交换剂再生排出的废酸液来中和阴离子交换剂再生排出的废碱液,以达到中和目的。自身中和法又有①单池式:将废酸、废碱液都直接排入一个混合池中,经搅拌均匀后排出;②双池式:同时设置一个废碱池和一个混合池,废碱液排人废碱池储存,待阳离子交换器再生时,将废酸、废碱液同时排入混合池中和后排出;③三池式:同时设置一个废碱池、一个废酸池和一个混合池。自身中和法的缺点是由于发电厂中排出的废酸、废碱量是不平衡的,不能恰好中和,使处理后的水质达不到排放标准要求,所以往往仍需要加些酸或碱。

  (2) 投药中和法将碱性药剂,如石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、电石渣、苛性钠(NaOH)、碳酸钠(Na2CO3)等投入到酸性废水中,或将酸性药剂,例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等,投入到碱性废水中,以达到中和目的。

  中和反应的设备可分中和池和中和塔。中和池一般为地上或地下布置,酸、碱废水通过沟道或管道靠位差进入池中,处理后的废水用泵排出。中和池的优点是系统简单,运行方便;其缺点是占地面积较大,防腐、防渗较难做好。中和塔设置于离地面一定高度,将酸、碱废水用管道引至中和塔上部,用循环泵使塔中酸碱混合均匀,处理后的废水靠位差排出。其优点是塔体防腐较易做好,不存在渗漏问题,且占地面积较少;其缺点是要求离子交换器再生用泵的压力相应提高,使排水能直接进入中和塔顶部。为此,离子交换树脂的耐压强度和均匀性等均相应要求提高。

  (二)弱酸阳离子交换处理

  将废酸、废碱液交替通过弱酸阳离子交换树脂,当酸液通过时,树脂转变为H-型(R-Na+HCl→R-H+NaCI),除去废液中的酸;当碱液通过时,弱酸树脂将H+放出,中和废液中的碱性物质,树脂转变为盐型(R-H+NaOH→R-Na+H2O),这样往复交替处理,不需还原再生,就能使处理后的酸碱废水基本达到排放标准。该法于20世纪80年代开始在我国使用,效果较好,排放合格率达95%。为保证排放pH值全部合格,弱酸树脂的工作交换容量只能利用70%左右,以防弱酸树脂层漏H+或OH-。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档术文档。

  (三)弱酸、弱碱离子交换联合处理

  在弱酸离子交换器后串联一台弱碱阴离子交换器,以吸收弱酸树脂层漏出的H+或OH-,且可用足弱酸离子交换树脂的工作交换容量,使排出液的pH值完全达标。除此之外,还有将含酸废水排入火电厂水力输灰系统的灰水中,以中和灰水中的碱性物质;将含碱废水当作湿式文丘里除尘器捕滴器用水.以吸收烟气中的二氧化硫。(何豫川)