污水处理一千零一问（59）：酸碱中和法原理、设施及需要注意的几点

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  用化学法去除废水中过量的酸或碱，使其pH值达到中性的过程称为中和。处理含酸废水时，以碱或碱性氧化物为中和剂，而处理碱性废水则以酸或酸性氧化物做中和剂。对于中和处理，首先考虑以废治废的原则，将酸性废水与碱性废水互相中和，或者利用废碱渣（碳酸钙碱渣、电石渣等）中和酸性废水，条件不具备时，才使用中和剂处理。酸性废水中和处理常常采取的中和剂有石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等，碱性废水中和处理一般都会采用硫酸、盐酸。

  当酸碱废水的流量和浓度变化较大时，应该先进入水质均质调节池进行均化，均化后的酸碱废水再进入中和池。为使酸碱中和反应进行得较完全，中和池内要设搅拌器进行混合搅拌。当水质水量较稳定或后续处理对pH值要求较宽时，可直接在集水槽、管道或混合槽中进行中和。

  酸性废水的中和法可分为酸性废水与碱性废水混合、投药中和及过滤中和等三种。

  （1）酸、碱废水中和法。这种方法是将酸性废水和碱性废水共同引入中和池中，并在池内进行混合搅拌。中和结果应该使废水呈中性或弱碱性，即根据酸碱中和原理计算酸、碱废水的混合比例或流量，并且使实际碱性废水的数量略大于计算量。当酸、碱废水的流量和浓度经常变化，而且波动很大时，应该分别设置酸、碱废水调节池加以调节，再单独设置中和池进行中和反应，此时中和池容积应按1.5～2.0h的水量考虑。

  （2）投药中和法。酸性废水中和处理采用的中和剂种类较多，其中碳酸钠价格昂贵，使用较少，石灰价格实惠公道，所以使用较广。用石灰做中和剂可处理任何浓度的酸性废水，最常采用的是石灰乳法，氢氧化钙对废水杂质具有凝聚作用，因此很适用于处理含杂质多的酸性废水。如果废水中含有铁、铅、铜、锌等金属离子，能消耗氢氧化钙生成沉淀，因此计算中和药剂的投加量时，应考虑氢氧化钙与金属离子反应所消耗的量。

  （3）过滤中和法。过滤中和法适用于中和处理不含其他杂质酸废水、硝酸废水和浓度不大于2～3g／L的硫酸废水等生成易溶盐的各种酸性废水，不适于处理含有大量SS、油、重金属盐、砷、氟等物质的酸性废水。具体做法是使废水流过具有中和能力的滤料，例如石灰石、白云石、大理石等。过滤中和法的优点是操作管理简单，出水pH值较为稳定，不影响环境卫生，沉渣少，一般沉渣量少于废水体积的0.1％，缺点是进水酸的浓度不能太高。

  （1）在采用投酸中和时，通常用93％～96％的工业浓硫酸。在处理水量较小的情况下，或有方便的废酸可利用时，也有使用盐酸中和的。在原水pH值和流量都较为稳定的情况下，可以按特殊的比例连续加酸。当水量及 pH值经常有变化时，一般要配制自动加药系统。

  （2）烟道气中含有CO2和SO2，通入碱性废水中可以使pH值得到调整，还可以将碱性废水作为湿式除尘器的喷淋水。这种中和方法的优点是效果良好，缺点是会使处理后的废水中悬浮物含量增加／硫化物和色度也都有所增加，要进一步处理。

  （1）酸碱废水相互中和设施。①当水质水量变化较小、或废水缓冲能力较大，或后续构筑物对pH值要求范围较宽时，能不用单独设中和池，而在集水井或管道、曲径混合槽内进行连续流式混合和反应。②当水质水量变化不大、废水也有一定缓冲能力、但为了使出水pH值更有保证时，应当单独设置连续流式中和池。③当水质水量变化较大时而水量较小时，连续流式中和池没办法保证出水pH值要求，或出水水质要求比较高，或废水中还含有其他杂质或重金属离子时，较稳妥的做法是采取间歇式中和池。这时中和池至少要有两座，以便交替使用，每池的容积可按一班或一昼夜排放的废水量计算。

  （2）药剂中和处理设备设施。①中和剂投加方式有干式、湿式两种，使用的设备和混凝剂的投加方法相同。②混合反应池一般为隔板式混合反应池，池内采用压缩空气或机械搅拌，沉淀池多采用平流式沉淀池。

  （3）过滤中和设施。过滤中和设施有重力式普通中和滤池和升流式膨胀式滤池两种。

  （1）用石灰中和酸性废水时，混合反应时间一般都会采用1～2min，当废水中含有重金属或其他能与石灰反应的物质时，一定要考虑去除这些物质。

  （2）用石灰石做滤料时，进水含硫酸浓度应小于2g／L，用白云石做滤料时，应小于4g／L。当进水的硫酸浓度短期超过限值时，应及时采取一定的措施，降低进水量，多余的废水可在调节池内暂时储存，同时用清洁水反冲、稀释。当滤料使用到一定期限，滤料中的无效成分积累过多时，可逐渐降低滤速，以最大限度地消耗到滤料。

  （3）过滤中和时，废水中不宜有高浓度的金属离子或惰性物质，一般要求重金属含量小于50mg／L，以免在滤料表面生成覆盖物，使滤料失效。

  （4）含HF的废水中和过滤时，因为CaF2溶解度很小，因此要求HF浓度小于300mg／L。如果浓度过高，应当采用石灰乳进行中和。

  （5）由于酸的稀释过程中大量放热，而且在热条件下酸的腐蚀性大大增强，所以不能采用将酸直接加到管道中的做法，否则管道将很快被腐蚀。一般应使用混凝土结构的中和池，并保证3～5min的停留时间和充分考虑到防腐和耐热性能的要求。

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