水污染控制工程教学作者孙体昌娄金生第12章中和重点分析.ppt

碱性废水中和剂有硫酸、盐酸和硝酸等。常用的中和剂为工业废酸，有条件的情况下，可采用向碱性废水中通入烟道气（含SO2和CO2等酸性气体）的办法加以中和。 （1）中和反应 以含氢氧化钠和氢氧化铵的碱性废水为例，采用工业硫酸作中和剂，其化学反应如下： 2NaOH＋H2SO4→Na2SO4＋2H2O 2NH4OH＋H2SO4→(NH4)2SO4＋2H2O 中和碱性废水所需各种不同浓度酸性物质的理论比耗量见下表。 * 如果硫酸铵的浓度足够高，可考虑回收利用 12.2.2 碱性废水的药剂中和 * 碱的名称 中和碱所需酸性物质的质量/(g/g) H2SO4 HCl HNO3 CO2 SO2 100% 98% 100% 36% 100% 65% NaOH 1.22 1.24 0.91 2.53 1.57 2.42 0.55 0.80 KOH 0.88 0.90 0.65 1.80 1.13 1.74 0.39 0.57 Ca(OH)2 1.32 1.34 0.99 2.74 1.70 2.62 0.59 0.86 NH3 2.88 2.93 2.12 5.90 3.71 5.70 1.29 1.88 酸性中和剂的理论比耗量 实际上，由于碱性工业废水中含有其它成分，为达到良好的处理效果，中和剂的投加量必须大于理论计算值 （2）烟道气中和的工艺与设备 烟道气中CO2含量一般可达24%，有的还含有少量的SO2和H2S。如果用碱性废水作为除尘水喷淋烟道气，将发生中和反应。以含氢氧化钠碱性废水为例，用烟道气中和时，其化学反应如下： 2NaOH＋CO2＋H2O→Na2CO3＋2H2O 2NaOH＋SO2＋H2O→Na2SO3＋2H2O 从烟囱中抽出并冷却的烟气、废水作为冷却水和处理水，冷却和冷凝的烟道气经压力管送到液体分离器，在此烟道气和处理水被分离。冷凝的烟道气由一定长度的PVC或PE管送到中和反应器，反应器包括几个反应池，其数目取决于废水碱度和流速。 * 废水用泵送入中和反应器，与烟道气一起流经整个反应流程 烟道气用供气装置注入，以保证气体在反应器内均匀分布 在反应器出口处测定废水pH值，只有当pH达到限定的范围值时，废水才会自动流入排水沟 * 烟道气中和的工艺与设备 采用烟道气中和，除了有利于生态平衡之外，还可以降低大气中CO2污染，形成对环境有益的碳酸氢盐，此外在经济上也是有利的 由于免费提供锅炉烟道气所以可以不考虑所使用的燃料，而且因废水酸性不会太高，所以也不需要昂贵的控制系统，还可以避免因酸性烟气腐蚀结构部件及运行设备而产生的泄漏的危险。 * * 第12章 中和 12.1 酸性废水与碱性废水中和 12.1.1 酸性废水和碱性废水需要量 12.1.2 酸性废水和碱性废水中和处理设施 12.2 药剂中和法 12.2.1 酸性废水的药剂中和 12.2.2 碱性废水的药剂中和 12.3 过滤中和 12.3.1 普通中和滤池 12.3.2 升流式膨胀中和滤池 12.3.3 过滤中和滚筒 12.4 应用案例 酸性废水流过碱性滤料时与滤料进行中和反应的方法称为过滤中和法。 碱性滤料主要有石灰石、大理石和白云石等。 过滤中和法仅适用于酸性废水的中和处理。 过滤中和的设备称为中和滤池，按照中和滤池的特点又可分为普通中和滤池、升流式膨胀中和滤池和滚筒中和滤池三类。 * 12.3 过滤中和 （1）普通中和滤池的形式 普通中和滤池为固定床，按照滤池水流方向分为平流式和竖流式两种。目前多采用竖流式。竖流式又可分为升流式和降流式两种。 普通中和滤池的滤料粒径不宜过大，一般为30~50mm，不得混有粉料杂质。当废水含有可能堵塞滤料的杂质时，应进行预处理。过滤速度一般为1~1.5 m/h，不大于5m/h，接触时间不少于10min，滤床厚度一般为1~1.5m。 * 12.3.1 普通中和滤池 * 普通中和滤池 升流式 降流式 （2）适用范围 硫酸废水：因其中和过程中生成的硫酸钙溶解度很小，易在滤料表面形成覆盖层，阻碍滤料和酸的接触反应。因此，过滤中和法适合于低浓度含硫酸废水的处理，不适于中和浓度高的含硫酸废水。含硫酸废水的极限浓度可根据试验确定。如无试验资料，可按经验取值，滤料为石灰石时极限浓度为2g/L，为白云石时可以提高到5g/L。 硝酸和盐酸废水：因浓度过高时，滤料消耗快，给处理造成一定的困难，因此极限浓度可取20g/L。 * 含HF的废水：因CaF2的溶解度很小，要求HF浓度小于300mg/L，浓度超限值时，宜采用石灰乳中和处理。 废水中铁盐和泥砂等惰性物质的含量亦不可过高，否则会使滤池堵塞，或粘附在滤料表面，使滤料失效。 为避免在滤料表面形成硫酸钙覆盖层，当废水中硫酸的浓度在2~5g/L范围内时，可