中和處理-PPT課件

1、中和設(shè)備 (1) 酸性廢水的主要來(lái)源： 化工廠、化肥廠、化纖廠、鋼鐵廠、食品廠、選礦廠、酸洗車(chē)間及電鍍車(chē)間等排出酸性廢水。有無(wú)機(jī)酸，也有有機(jī)酸，往往同時(shí)含有懸浮物、金屬鹽類(lèi)和有機(jī)污染物等。 (2) 堿性廢水的主要來(lái)源： 印染廠、紡織廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠及某些化工廠等。其中有有機(jī)堿，也有無(wú)機(jī)堿。一、酸性廢水和堿性廢水的來(lái)源無(wú)機(jī)酸H2SO4HNO3 HCl HF H3PO4 有機(jī)酸CH3COOH （醋酸）HOOCCOOH （草酸） C6H8O7 （檸檬酸） （1）腐蝕設(shè)備、管道、構(gòu)筑物； （2）污染水體和土壤、危害水生生物 及農(nóng)作物； （3）破壞生物處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行； （4）使重要工業(yè)原料

2、流失造成浪費(fèi)。二、酸堿廢水的危害 含酸 10%，含堿 5%，為酸堿廢液 可考慮綜合利用。 含酸3% ，含堿 1%，為高濃度酸堿廢水 盡量考慮回用。 含酸3% ，含堿 1%，為低濃度酸堿廢水 一般采用中和處理，以便廢水重復(fù)利用或進(jìn)行后續(xù)處理或安全排放（無(wú)害化處理）。三、對(duì)酸、堿廢水的處理原則： 廢水排入水體之前，因?yàn)樗飳?duì)pH的變化較為敏 感，當(dāng)大量廢水排入后使水體偏酸或偏堿時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生不良影響； 在廢水排入城市排水管道之前，由于酸、堿對(duì)排水管 道產(chǎn)生腐蝕作用，一般城市排水管道對(duì)排入工業(yè)廢水 的pH都有明確的規(guī)定； 在廢水需要進(jìn)行化學(xué)或生物處理之前，對(duì)于化學(xué)處理 （混凝、化學(xué)沉淀、氧化還原等

3、），要求廢水的pH升 高或降低到某一需要的最佳范圍。 四、中和處理的應(yīng)用情況：五、中和方法：中和方法分為酸性中和和堿性中和。中和法是利用堿性藥劑或酸性藥劑將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的一類(lèi)處理方法。發(fā)生的主要反應(yīng)是酸與堿生成鹽的中和反應(yīng)：H+ + OH- = H2O 選擇中和方法時(shí)應(yīng)考慮的因素： 含酸或含堿廢水所含酸類(lèi)或堿類(lèi)的性質(zhì)、濃度、水量 及其變化規(guī)律。 首先應(yīng)尋找能就地取材的酸性或堿性廢料，并盡可能 加以利用。 本地區(qū)中和藥劑和濾料的供應(yīng)情況。 接納廢水水體性質(zhì)、城市下水道能容納廢水的條件， 后續(xù)處理對(duì)pH值的要求等。 酸性廢水的中和方法主要有三種： 利用堿性廢水或堿性廢渣中和（如

4、電石渣等）。 投加堿性藥劑中和。 通過(guò)有中和性能的濾料過(guò)濾中和。六酸性廢水的中和處理Ca(OH)2 1、堿性廢水或廢渣中和法 （1）意義： 以廢治廢，互相中和，減少對(duì)中和藥劑的消耗量。 （2）需水量： 進(jìn)行中和能力的計(jì)算和通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定需水量。等當(dāng)量反應(yīng)原則： Q1C1=Q2C2 干擾因素少時(shí)： 通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪制中和曲線 干擾因素多時(shí)： 2、投加堿性中和藥劑中和 （1）堿性中和劑： A、堿性礦物：石灰、石灰石、蘇打、苛性鈉、白云石 等。 B、堿性廢渣：電石渣、軟化水廢渣、爐灰渣等。 C、其它堿性中和劑：NaOH、Na2CO3 、氨水等。 （2）堿性中和劑的作用： A、和酸起中和反應(yīng) B、和其它酸性鹽

5、類(lèi)反應(yīng) C、使某些金屬離子沉淀析出溶解性、反應(yīng)速度、成本、二次污染、使用方便，中和產(chǎn)物的形狀、數(shù)量及處理費(fèi)用。（3）選擇藥劑的原則： 石灰的缺點(diǎn)： 石灰粉末極易飄揚(yáng)，勞動(dòng)衛(wèi)生條件差； 裝卸、搬運(yùn)勞動(dòng)量較大； 成分不純，含雜質(zhì)較多； 沉渣量較多，不易脫水； 制配石灰溶液和投加需要較多的機(jī)械設(shè)備。 石灰的優(yōu)點(diǎn)： 來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。 酸性廢水流過(guò)堿性濾料，可使廢水得到中和，這種中和方法稱(chēng)為過(guò)濾中和法。（1）工藝要求： 對(duì)廢水中的懸浮物，油脂等進(jìn)行預(yù)處理，以防止堵塞。當(dāng)含有大量懸浮物，油脂，重金屬鹽等時(shí)，不宜采用此法。 濾料的顆粒不宜過(guò)大。 失效的濾渣應(yīng)及時(shí)清除和更換。3過(guò)濾中和法（僅適用于中和酸性

6、廢水）濾料的選擇： 主要有石灰石、大理石、白云石等。 考慮中和產(chǎn)物的溶解度。 采用碳酸鹽濾料應(yīng)注意脫氣。（2）濾料的選擇原則：CaCO3MgCO3中和反應(yīng)發(fā)生在濾料顆粒的表面，如果中和產(chǎn)物的溶解度很小，會(huì)在濾料顆粒表面形成不溶性硬殼，阻止中和反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致中和處理的失效。考慮中和產(chǎn)物溶解度的原因： 采用碳酸鹽做中和濾料，均有CO2氣體產(chǎn)生，它能附著在濾料表面，形成氣體薄膜，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。 酸的濃度越大，產(chǎn)生的氣體就越多，阻礙作用也就越嚴(yán)重。采用碳酸鹽做濾料注意脫氣的原因： 鹽酸和硝酸廢水 可用大理石，石灰石或白云石作濾料。 硫酸廢水 最宜選用含鎂的中和濾料（白云石）。但白云石來(lái)源少，成

7、本高。 如能正確控制硫酸濃度，使生成產(chǎn)物CaSO4的量不超過(guò)溶解度，采用石灰石或大理石也能妥善處理好硫酸廢水。 碳酸廢水 含鈣或鎂的中和劑都不行，不宜采用中和過(guò)濾法。硫酸濃度1-1.2g/L;超過(guò)則回流稀釋 堿性廢水的中和方法主要有三種： 利用酸性廢水中和。 投酸中和：硫酸、鹽酸、硝酸。 酸性廢氣中和：CO2、煙道氣、污泥消化 的沼氣七中和法處理堿性廢水常用的中和處理設(shè)備主要有以下幾種: 酸堿廢水互相中和的設(shè)施 投藥中和設(shè)備 中和過(guò)濾池八中和設(shè)備 A、簡(jiǎn)易中和設(shè)備 B、連續(xù)流式中和池 C、間歇流式中和池 （1）酸堿廢水互相中和的設(shè)施集中井管道混合槽連續(xù)流式混合反應(yīng)根據(jù)水質(zhì)水量變化程度分為：小大

8、 a廢水的預(yù)處理 澄清（可減少投藥量）， 水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)均衡（創(chuàng)造穩(wěn)定的處理?xiàng)l件） b中和劑的制備和投配 c混合反應(yīng) d中和產(chǎn)物的分離 e泥渣的處理和利用 投藥中和法的工藝過(guò)程：（2）投藥中和設(shè)備廢水中和劑混合反應(yīng)沉淀池污泥機(jī)械脫水或污泥干化場(chǎng)出水藥劑中和處理工藝流程 石灰投加法 a. 干投法：（電磁振蕩裝置） 根據(jù)廢水含酸、含鹽量將破碎、篩分后的石灰（粒徑要求0.5mm），直接投入廢水中的方法。 b濕投法： 將石灰制備成一定濃度的乳液而定量加入廢水中的方法。藥劑配制/投加系統(tǒng)：設(shè)備簡(jiǎn)單，藥劑的制備與投配容易，但反應(yīng)緩慢，中和藥劑消耗用量大。溢流循環(huán)，維持液面穩(wěn)定。投加量可以控制，防止沉淀和堵

9、塞。進(jìn)藥 a. 帶攪拌的混合反應(yīng)池： 廢水量大時(shí)，池內(nèi)設(shè)置隔板分成多 室，利用壓縮空氣或機(jī)械攪拌 b帶折流板的管式反應(yīng)器： 廢水量較少，濃度較低，不產(chǎn)生大量 沉渣時(shí) 中和反應(yīng)槽：分離設(shè)備：沉渣脫水裝置：沉淀池、氣浮池機(jī)械脫水、干化場(chǎng)脫水 可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性或堿性廢水； 廢水中容許有較多的懸浮雜質(zhì)，對(duì)水質(zhì)、水量的 波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)； 中和劑利用率高，中和過(guò)程容易調(diào)節(jié)。 投藥中和的優(yōu)點(diǎn)： 勞動(dòng)條件差； 藥劑配制及投加設(shè)備較多； 基建投資大； 泥渣多且脫水難。 投藥中和的缺點(diǎn)： （3）中和濾池類(lèi)型： A、普通中和濾池 B、升流式膨脹中和濾池 C、滾筒式中和濾池 A 普通中和濾池：分類(lèi)：按照水

10、流方向分為平流式和豎流式兩種。豎流式又可分為升流式和降流式兩種。固定床設(shè)計(jì)參數(shù)：濾料粒徑一般為3050mm；過(guò)濾速度一般為11.5m/h，5m/h；接觸時(shí)間10min；濾床厚度一般為11.5m。 普通中和濾池中和法較石灰藥劑法具有操作方便，運(yùn)行費(fèi)用低及勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)： 由于濾料粒徑較大（3050mm）和濾速?。?m/s）致使體積龐大，當(dāng)進(jìn)水H2SO4濃度較大時(shí)，極易在濾料表面結(jié)垢而阻礙中和反應(yīng)，倒床困難且中和效果很差。缺點(diǎn)：B、升流式膨脹中和濾池 升流式膨脹中和濾池，廢水從濾池的底部進(jìn) 入，從頂部流出，使濾料處于膨脹狀態(tài)。分為： 等速升流式膨脹濾池 變速升流式膨脹濾池濾池的構(gòu)造緩沖層卵

11、石墊層 濾層配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)構(gòu)造等速升流式膨脹中和濾池 配水系統(tǒng)：采用大阻力穿孔管布水 卵石墊層：厚度0.150.2m 粒徑20-40mm 濾料層：粒徑0.5-3mm，平均1.5mm 濾料層厚度在運(yùn)轉(zhuǎn)初期為1-1.2m，最終換料時(shí)為2m.濾料膨脹率為50%，濾料分布狀態(tài)是由下往上，粒徑逐漸減小。 緩沖層：高度0.5m，使水和濾料分離，在此區(qū)內(nèi)水流逐漸減慢，出水由出水槽均勻匯集出流。過(guò)濾原理及特點(diǎn) 廢水由下向上流； 粒徑小，增大了反應(yīng)表面積，縮短了中和時(shí)間； 上升流速3070m/h，加上生成CO2氣體，濾料可以懸浮起來(lái)，濾料間互相碰撞摩擦，使表面形成的硬殼容易剝離下來(lái)，表面不斷更新，中和效果好，

12、從而可適當(dāng)增大進(jìn)水中硫酸允許濃度。 由于是升流運(yùn)動(dòng)，剝離下來(lái)的中和產(chǎn)物等雜質(zhì)隨水流失，不易堵塞床層。 注意事項(xiàng)： （1）由于濾池出水溶解含有大量CO2，使出水PH為4.2-5.0，可以用甲基橙來(lái)判斷濾料效能。將CO2吹脫后，出水PH可上升至6-6.5。 濾池出水中的CO2一般由脫氣池去除，方法有空氣曝氣，出水跌落自然曝氣等。 （2）濾池在運(yùn)行過(guò)程中，濾料有所消耗，應(yīng)定期補(bǔ)充，運(yùn)行中應(yīng)防止高濃度硫酸廢水進(jìn)入濾池。否則會(huì)時(shí)濾料表面結(jié)垢而失去作用。 （3）濾料運(yùn)行一段時(shí)間后，應(yīng)倒床，更換濾料。特點(diǎn)： 濾料層截面積是變化的。底部流速較大可達(dá)130-150m/h，可使大顆粒粒料處于懸浮狀態(tài)。上部流速較小

13、為40-60m/h，保持上部微小濾料不至流失。變速升流式膨脹中和濾池C 滾筒式中和濾池筒內(nèi)壁設(shè)有擋板，把中和濾料裝于滾筒中，濾料隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使濾料相互碰撞，及時(shí)剝落濾料表面的中和生成物，以保證中和反應(yīng)的速度，廢水由滾筒的一段流入由另一端流出。工作原理操作簡(jiǎn)單，出水pH值比較穩(wěn)定，沉渣量小。優(yōu)點(diǎn)：廢水的硫酸濃度不能太高，需要定期倒床，勞動(dòng)強(qiáng)度較高。缺點(diǎn)：進(jìn)水硫酸濃度可超過(guò)極限值數(shù)倍，濾料不必破碎到很小粒徑。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，動(dòng)力費(fèi)用高，運(yùn)行時(shí)設(shè)備噪音大。缺點(diǎn)： 煙道氣中和堿性廢水采用噴淋塔。 （4）噴淋塔工作原理：用煙道氣中和堿性廢水時(shí)，廢水從接觸筒頂淋下，或沿筒內(nèi)壁流下，煙道氣則由筒底朝上逆流通過(guò)，在逆流接觸過(guò)程中，廢水與煙道氣都得到了凈化。可以把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái)。優(yōu)點(diǎn)：處理后的廢水中，懸浮物、硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。