中和法.ppt

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废水的化学处理方法废水的化学处理方法-中和法学习内容学习内容11概述概述22基本原理基本原理33酸性废水的中和处理酸性废水的中和处理44碱性废水的中和处理碱性废水的中和处理1.1.概述概述1.11.1定义定义中和法中和法-利用利用碱性碱性药剂或药剂或酸性酸性药剂将废水从药剂将废水从酸性或碱性酸性或碱性调整到中性调整到中性附近的一类处理方法。

附近的一类处理方法。

在工业废水处理中，中和处理既可以作为主要在工业废水处理中，中和处理既可以作为主要的处理单元，也可以作为预处理。

的处理单元，也可以作为预处理。

1.21.2酸性碱性废水成分酸性碱性废水成分1.1.酸性废水的成分包括：

酸性废水的成分包括：

l无机酸无机酸：

硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等：

硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等l有机酸有机酸：

醋酸、甲酸、柠檬酸等：

醋酸、甲酸、柠檬酸等l金属盐金属盐。

2.2.碱性废水的成分：

苛性钠、碳酸钠、硫化碱性废水的成分：

苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。

钠及胺类等。

1.31.3不同酸不同酸（碱碱）含量工业废水的处理方法含量工业废水的处理方法11、废酸液和废碱液、废酸液和废碱液l酸含量酸含量5510%10%的高浓度含酸废水，常称为的高浓度含酸废水，常称为废酸液废酸液。

l碱含量碱含量335%5%的高浓度含碱废水，常称为的高浓度含碱废水，常称为废碱液废碱液。

一般应一般应回收和利用回收和利用，例如，用，例如，用蒸发浓缩法蒸发浓缩法回收苛回收苛性钠；用性钠；用扩散渗析法扩散渗析法回收钢铁酸洗废液中的硫酸等。

回收钢铁酸洗废液中的硫酸等。

22、酸性废水和碱性废水、酸性废水和碱性废水l对于酸含量小于对于酸含量小于5510%10%或碱含量小于或碱含量小于335%5%的低浓度的低浓度酸性废水或碱性废水酸性废水或碱性废水。

由于酸、碱含量低，回收价值不大，常采用由于酸、碱含量低，回收价值不大，常采用中和中和法法处理，使其达到排放要求。

处理，使其达到排放要求。

1.4pH调节调节一种与中和处理法相类似的处理操作，就一种与中和处理法相类似的处理操作，就是为了某种需要，是为了某种需要，将废水的将废水的pH值调整到某一值调整到某一特定值特定值（范围范围），这种处理操作叫，这种处理操作叫pH调节。

调节。

若将若将pH值由中性或酸性调至碱性，称为值由中性或酸性调至碱性，称为碱化碱化；若将若将pH值由中性或碱性调至酸性，称为值由中性或碱性调至酸性，称为酸化酸化。

2.2.基本原理基本原理主要反应是酸与碱生成盐和水的主要反应是酸与碱生成盐和水的中和反应中和反应。

在用在用碱进行中和处理时，还可生成难溶的金属氢氧化物。

碱进行中和处理时，还可生成难溶的金属氢氧化物。

3.3.酸性废水的中和处理酸性废水的中和处理3.13.1药剂中和法药剂中和法3.23.2过滤中和法过滤中和法3.33.3利用碱性废水和废渣的中和法利用碱性废水和废渣的中和法3.43.4利用天然水体及土境中碱度的中和法利用天然水体及土境中碱度的中和法3.13.1药剂中和法药剂中和法3.1.1.3.1.1.药剂的选择药剂的选择最常碱性药剂最常碱性药剂:

石灰石灰（CaOCaO），苛性钠、碳酸钠、石灰石、苛性钠、碳酸钠、石灰石、白云石、电石渣白云石、电石渣等。

等。

选择碱性药剂时，要考虑其溶解性、反应速度、成本、选择碱性药剂时，要考虑其溶解性、反应速度、成本、二次污染、使用方便，中和产物的性状、数量及处理二次污染、使用方便，中和产物的性状、数量及处理费用等因素。

费用等因素。

注注1:

1:

当投石灰进行中和处理时，生成的当投石灰进行中和处理时，生成的Ca（OH）Ca（OH）22还有凝还有凝聚作用，因此对杂质多、浓度高的酸性废水尤其适聚作用，因此对杂质多、浓度高的酸性废水尤其适宜。

宜。

注注2:

2:

l石灰乳中和石灰乳中和HH22SOSO44废水生成废水生成CaSOCaSO44.l当用颗粒状石灰石时，导致药剂表面形成硫当用颗粒状石灰石时，导致药剂表面形成硫酸钙的覆盖层，影响和阻止中和反应的继续酸钙的覆盖层，影响和阻止中和反应的继续进行，所以当用石灰石做中和剂时，颗粒粒进行，所以当用石灰石做中和剂时，颗粒粒径应小于径应小于0.5mm0.5mm。

l反应式为：

反应式为：

HH22SOSO44+Ca（OH）+Ca（OH）22=CaSO=CaSO44+2H+2H22OO式中：

式中：

CCll，CC22废水废水酸酸的浓度和的浓度和酸性盐酸性盐的浓度，的浓度，kgkgmm33；aa11，aa22中和每公斤酸和酸性盐所需的碱性药剂公斤数，即中和每公斤酸和酸性盐所需的碱性药剂公斤数，即碱性药碱性药剂比耗量剂比耗量kgkgkgkg；KK考虑到反应不均，部分碱性药剂不参加反应的加大考虑到反应不均，部分碱性药剂不参加反应的加大系数系数。

如用。

如用石灰法中和硫酸时，取石灰法中和硫酸时，取1.051.05l.10（l.10（湿投湿投）或或1.41.41.5（1.5（干投干投）；中和硝酸和盐；中和硝酸和盐酸时，取酸时，取1.051.05；碱性药剂的碱性药剂的纯度纯度，%。

3.1.2.3.1.2.中和剂的投加量：

中和剂的投加量：

（1）

（1）可按实验绘制的中和曲线确定可按实验绘制的中和曲线确定

（2）

（2）根据水质分析资料，按中和反应的化学计量关系根据水质分析资料，按中和反应的化学计量关系确定。

确定。

碱性药剂用量碱性药剂用量Ga（kgGa（kgd）d）可按下式计算可按下式计算：

3.1.3.3.1.3.沉渣量沉渣量中和产生的沉渣量中和产生的沉渣量（干基干基）G（kg）G（kgd）d）可按下式计算可按下式计算：

式中：

式中：

消耗单位重量药剂所生成的消耗单位重量药剂所生成的难溶盐及金属氢氧化物量难溶盐及金属氢氧化物量，kgkgkgkg；ee单位重量药剂中单位重量药剂中杂质杂质含量，含量，kgkgkgkg；SS中和前废水中中和前废水中悬浮物悬浮物含量，含量，kgkgmm33；dd中和后出水挟走的中和后出水挟走的悬浮物悬浮物含量，含量，kgkgmm33。

消耗药剂产生的沉渣量消耗药剂产生的沉渣量中和后悬浮物的沉渣量中和后悬浮物的沉渣量3.1.43.1.4投药中和法的工艺投药中和法的工艺主要包括：

主要包括：

废水的预处理废水的预处理药剂的制备与投配药剂的制备与投配混合与反应混合与反应中和产物的分离中和产物的分离泥渣的处理与利用。

泥渣的处理与利用。

3.1.4.13.1.4.1废水的预处理废水的预处理悬浮杂质的悬浮杂质的澄清澄清，减少投药量，减少投药量水质及水量的水质及水量的均和均和,创造稳定的处理条件。

创造稳定的处理条件。

石灰干投法示意图石灰干投法示意图3.1.4.23.1.4.2药剂的配置与投加药剂的配置与投加1.1.投加方式投加方式:

投加石灰有投加石灰有干法干法和和湿法湿法两种两种方式。

方式。

（1）

（1）干法干法干投法设备简单，干投法设备简单，药剂的制备与投配容易，药剂的制备与投配容易，反应缓慢，反应缓慢，药剂量大药剂量大（约为理论用量约为理论用量的的1.41.4.5.5倍倍）。

（2）.湿法湿法-即将生石灰在即将生石灰在消解槽消解槽内消解为浓度内消解为浓度404050%50%的乳液的乳液，排人石灰乳，排人石灰乳贮槽贮槽，并配成浓度为，并配成浓度为5510%10%的工作液，然后投加。

的工作液，然后投加。

（aa）消解池）消解池l石灰用量石灰用量1t/d1t/d1t/d：

采用：

采用机械方法消解机械方法消解。

消解机有立式和卧式。

消解机有立式和卧式二种。

二种。

搅拌不宜采用压缩空气，因其中的搅拌不宜采用压缩空气，因其中的CO2CO2易与易与CaOCaO反应生反应生成成CaCO3CaCO3沉淀，既浪费中和药剂，又易引起堵塞。

沉淀，既浪费中和药剂，又易引起堵塞。

？

可否用空气搅拌？

可否用空气搅拌式中：

式中：

GGaa石灰消耗量，石灰消耗量，t/dt/d；rr石灰的容重，石灰的容重，0.90.91.1t/m1.1t/m33；CC石灰乳浓度，（石灰乳浓度，（551010）%；nn每天搅拌次数。

每天搅拌次数。

（bb）溶液槽）溶液槽消解后石灰乳排至溶液槽，配制成消解后石灰乳排至溶液槽，配制成5-105-10，其其有效容积有效容积VV22（mm33）投配系统）投配系统l溢流循环方式溢流循环方式输运到投配槽中的量大于投加量，输运到投配槽中的量大于投加量，剩余量沿溢流管流回乳贮槽，这样可维持投配槽内剩余量沿溢流管流回乳贮槽，这样可维持投配槽内液面稳定不变，投加量只由孔口或阀门开度大小控液面稳定不变，投加量只由孔口或阀门开度大小控制，还可以防止沉淀和堵塞。

制，还可以防止沉淀和堵塞。

3.1.4.33.1.4.3混合与反应混合与反应

（1）

（1）混合反应装置混合反应装置-中和槽中和槽l应用广泛的是应用广泛的是带搅拌的混合反应池带搅拌的混合反应池。

池中常设置。

池中常设置隔板隔板将其分成多室，以利混合反应，称隔板混合将其分成多室，以利混合反应，称隔板混合反应池。

反应池的容积通常按反应池。

反应池的容积通常按5520min20min的停留时的停留时间设计。

间设计。

l另一种是带另一种是带折流板的管式反应器折流板的管式反应器，器中混和搅，器中混和搅拌的时间很短，仅适用于中和产物溶解度大、反拌的时间很短，仅适用于中和产物溶解度大、反应速度快的中和过程。

应速度快的中和过程。

3.1.4.43.1.4.4产物分离和沉渣处理产物分离和沉渣处理

（1）1）沉淀池沉淀池浮上池浮上池

（2）

（2）沉渣处理：

浓缩沉渣处理：

浓缩,脱水等脱水等.废水的自动化中和处理废水的自动化中和处理3.1.53.1.5投药中和法特点投药中和法特点l优点优点可处理任何浓度、任何性质的酸性废水；可处理任何浓度、任何性质的酸性废水；废水中容许有较多的悬浮杂质，对水质、水量的波动适应性废水中容许有较多的悬浮杂质，对水质、水量的波动适应性强；强；并且中和剂利用率高，中和过程容易调节。

并且中和剂利用率高，中和过程容易调节。

l缺点缺点劳动条件差劳动条件差;设备较多，基建投资大设备较多，基建投资大;泥渣多且脱水难。

泥渣多且脱水难。

3.23.2过滤中和法过滤中和法3.2.13.2.1概述概述1.1.定义定义-酸性废水流过酸性废水流过碱性滤料碱性滤料时，可使废水中和，这时，可使废水中和，这种中和方式叫种中和方式叫过滤中和法过滤中和法。

3.23.2过滤中和法过滤中和法3.2.13.2.1概述概述2.2.滤料的选择滤料的选择（11）滤料的选择和滤料的选择和中和产物的溶解度中和产物的溶解度有密切的关系。

各种酸中和有密切的关系。

各种酸中和后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序大致为：

后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序大致为：

Ca（NOCa（NO33）22、CaClCaCl22MgSOMgSO44CaSOCaSO44CaCOCaCO33、MgCOMgCO33。

（22）主要的）主要的碱性滤料碱性滤料有三种：

石灰石、大理石、白云石。

有三种：

石灰石、大理石、白云石。

CaCO3CaCOCaCO33MgCOMgCO33思考：

硝酸、硫酸、盐酸、思考：

硝酸、硫酸、盐酸、碳酸处理选择什么样滤料？

碳酸处理选择什么样滤料？

l中和处理中和处理硝酸、盐酸硝酸、盐酸时，滤料选用石灰石，大时，滤料选用石灰石，大理石或白云石都行；理石或白云石都行；l中和处理中和处理碳酸碳酸时，含钙或镁的中和剂都不行，时，含钙或镁的中和剂都不行，不宜采用过滤中和法；不宜采用过滤中和法；l中和中和硫酸硫酸时，最好选用含镁的中和滤料时，最好选用含镁的中和滤料（白云白云石石）。

但是，白云石的来源少、成本高，反应。

但是，白云石的来源少、成本高，反应速度慢，所以，如能正确控制硫酸浓度，使中速度慢，所以，如能正确控制硫酸浓度，使中和产物和产物（CaSO4）（CaSO4）的生成量不超过其溶解度，则的生成量不超过其溶解度，则也可以采句石灰