二、中和法的分类

更新于 2026年10月10日 版权声明
二、中和法的分类

中和法分酸性废水中和与碱性废水中和两类。对于碱性印染废水的处理,主要有碱性废水与酸性废水直接中和、加酸中和及烟道气中和三种方法。这里主要介绍利用中和法对碱性印染废水的处理。

1.酸、碱废水直接中和

当印染厂内既有碱性废水又有酸性废水时,且酸碱废水的浓度变化不大,可将酸碱废水引入调节池进行直接中和,中和后废水pH可调节到6.5~8.5。

酸、碱废水直接中和不用投药,设备简单,管理方便。但当水质水量变化较大时,为保证中和效果稳定,一般应设置投药补充处理设施。

根据化学反应基本原理,酸碱中和符合等物质的量定律,酸碱废水混合后呈中性,可按下式计算。

图示

式中:Qj——碱性废水流量,m3/h;

Cj——碱性废水浓度,g/L;

Qs——酸性废水流量,m3/h;

Cs——酸性废水浓度,g/L;

a——碱性中和剂对酸的比耗量,kg/kg,即中和1kg酸所需的碱量(kg),见表4-1;

k——反应不均匀系数,一般k=1.5~2.0。

表4-1 碱性中和剂对酸的比耗量

图示

需要注意的是,在调节池兼作酸碱废水中和池时,应对调节池和有关管道进行防腐处理。调节池可采用耐酸混凝土浇筑,池内壁衬以瓷砖,缝隙用沥青玛蹄脂(其成分为难溶沥青15%~25%,耐酸粉25%~28%,5~6级石棉40%~60%)充填,总厚度为3mm左右。此外,进出水管和混合搅拌设备也应进行防腐处理。

在印染废水处理中,中和法一般只能调节废水的pH,起预处理作用,并不能去除废水中其他污染物质。对含有硫化染料的废水,还会释放出硫化氢有毒气体,因此中和法一般不单独采用,往往是与其他处理方法配合使用。

2.加酸中和法

加酸中和法是向印染废水中直接加入酸中和剂,常用的酸中和剂有工业硫酸和盐酸。其中工业硫酸价格较低,应用较多。加酸中和后一般不产生沉渣,不必设置沉渣池,是印染废水处理常用的方法。

印染废水中的碱性物质主要有NaOH、Na2CO3和Na2S等,它们与硫酸的反应如下:

图示

加酸中和印染废水处理流程如图4-1所示。

图示

图4-1 硫酸中和处理印染废水的流程

1—储酸槽 2—耐酸泵 3—压缩空气 4—计量泵 5—调配池 6—酸度计 7—碱性废水 8—中和反应池 9—中和水

当硫酸用量超过10kg/h时,可采用浓硫酸(98%)直接加入中和反应池。硫酸直接由储酸槽泵入调配池,经阀门控制流入中和反应池。调配池容积按一日用酸量考虑。

当硫酸用量较少时,一般先在调配池内把硫酸稀释成5%~10%的浓度后再投配。调配池有效容积按下式计算:

图示

式中:V——调配池有效容积,m3;(https://www.daowen.com)

Ms——工业硫酸用量,kg/h;

Cs——工业硫酸浓度;

β——稀释后硫酸浓度,一般β取5%~10%;

γ——稀释后硫酸密度,g/cm3,可查表得到;

n——每日稀释次数,一般n=3~6。

调配池通常应该不少于两个,交替使用。硫酸储槽的容积按15~30天用酸量确定。加酸量的计算:

图示

式中:Ms——酸的总消耗量,kg/h;

Mj——废水中的含碱量,kg/h;

a——酸性中和剂对碱的比耗量,kg/kg,即中和1kg碱所需酸的量(kg),见表4-2;

d——酸纯度,%;

k——反应不均匀系数,一般k=1.1~1.2。

表4-2 酸性中和剂对碱的比耗量

图示

3.烟道气中和法

烟道气中含有高达24%的CO2,有时还含有SO2和H2S等酸性气体,所以利用烟道气中和碱性印染废水是一种以废治废的有效的中和方法。一般利用烟道气中和碱性废水在喷淋塔中进行,如图4-2所示。

印染废水由塔顶布水器均匀淋下,烟道气则由塔底逆流而上,两者在填料层间逆流接触,烟道气中的酸性气体与印染废水中的碱性物质(如NaOH)反应如下:

图示

图4-2 烟道气中和碱性废水装置

图示

通常,烟道气中和碱性印染废水是与烟道气除尘同时进行的。碱性废水送到水膜除尘器上部作为喷淋用水,使烟道气与喷淋水逆流接触,烟道气中的CO2、SO2和H2S溶解于水中,使碱性废水得到中和;同时烟道气中的烟尘微粒被喷淋水带出,并在沉淀池中沉淀。这样既能降低废水的pH,又能除去烟道气中的灰尘,达到以废治废的目的。

此外,也可将烟道气直接引入碱性废水池中,通过池底部穿孔管向上鼓泡,也能达到满意的效果。

烟道气中和碱性印染废水的优缺点如下:

(1)用烟道气中和碱性印染废水,不仅使废水的pH可从10~12下降到6~7,同时也可达到除尘目的,改善了环境卫生。

(2)利用碱性印染废水除去烟道气中的粉尘,不仅可节省大量自来水,而且除尘后的沉淀物含煤量达30%左右,还可作为燃料回用,降低了废水处理的成本,具有一定的社会效益和经济效益。

(3)经烟道气中和后的废水,其硫化物、耗氧量和色度都有所增加,其中以硫化物最显著,还需要进一步处理。

(4)利用烟道气中和后的印染废水的温度会有所提高,这对废水的后续处理将产生不良影响,选用时需慎重。

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