酸性廢水和堿性廢水是所有工業(yè)廢水中最常見(jiàn)的一種廢水,若不進(jìn)行回收利用和必要的處理,直接排放,將嚴重地腐蝕管道、渠道和水工構筑物;排入水體,則會(huì )改變水體的pH值,危害水體的自?xún)糇饔,破壞自然生態(tài),導致水生資源的減少或毀滅。堿性廢水中的大量有機物,會(huì )消耗水體中的溶解氧,造成魚(yú)類(lèi)等水生物的缺氧而窒息死亡。酸性和堿性廢水,都能限制和妨礙水體的使用價(jià)值,因此必須進(jìn)行適當的處理以后,使廢水的pH值處于6-9間,方能排放到受納水體
一、什么是酸堿廢水
酸性廢水是pH值小于6的廢水,主要來(lái)自于冶金、金屬加工、石油化工、化纖、電鍍等企業(yè)排放的廢水;堿性廢水是pH值大于9的廢水,主要來(lái)自于造紙、制革、煉油、石油化工、化纖等行業(yè)。酸堿廢水進(jìn)入水體會(huì )破壞自然中和作用,使水體的pH值發(fā)生變化,影響水生生物的正常生長(cháng),使水體自?xún)艄δ芟陆。酸堿廢水滲入土壤,會(huì )破壞土壤的理化性質(zhì),造成土壤的酸化或堿化,影響農作物正常生長(cháng)。水體酸性化還會(huì )對船舶、橋梁及其他水上建筑物造成損害。其中有的含有機堿或含無(wú)機堿。堿的質(zhì)量分數有的高于5%,有的低于1%。酸堿廢水中,除含有酸堿外,常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無(wú)機物和有機物。
二、酸堿廢水的處理原則
治理酸堿廢水一股原則是:
(一)高濃度酸堿廢水,應優(yōu)先考慮回收利用,根據水質(zhì)、水量和不同工藝要求,進(jìn)行廠(chǎng)區或地區性調度,盡量重復使用:如重復使用有困難,或濃度偏低,水量較大,可采用濃縮的方法回收酸堿。
(二)低濃度的酸堿廢水,如酸洗槽的清洗水,堿洗槽的漂洗水,應進(jìn)行中和處理。
對于中和處理,應首先考慮以廢治廢的原則。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水,利用廢酸中和堿性廢水。在沒(méi)有這些條件時(shí),可采用中和劑處理。
三、酸堿廢水的處理辦法
(一)酸堿中和法
在含酸廢水中加入堿性物質(zhì),在含堿廢水中加入酸性物質(zhì),進(jìn)行中和反應,使之生成中性鹽和水。
(1) 自身中和法利用陽(yáng)離子交換劑再生排出的廢酸液來(lái)中和陰離子交換劑再生排出的廢堿液,以達到中和目的。自身中和法又有①單池式:將廢酸、廢堿液都直接排入一個(gè)混合池中,經(jīng)攪拌均勻后排出;②雙池式:同時(shí)設置一個(gè)廢堿池和一個(gè)混合池,廢堿液排人廢堿池儲存,待陽(yáng)離子交換器再生時(shí),將廢酸、廢堿液同時(shí)排入混合池中和后排出;③三池式:同時(shí)設置一個(gè)廢堿池、一個(gè)廢酸池和一個(gè)混合池。自身中和法的缺點(diǎn)是由于發(fā)電廠(chǎng)中排出的廢酸、廢堿量是不平衡的,不能恰好中和,使處理后的水質(zhì)達不到排放標準要求,所以往往仍需要加些酸或堿。
(2) 投藥中和法將堿性藥劑,如石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、電石渣、苛性鈉(NaOH)、碳酸鈉(Na2CO3)等投入到酸性廢水中,或將酸性藥劑,例如鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等,投入到堿性廢水中,以達到中和目的。
中和反應的設備可分中和池和中和塔。中和池一般為地上或地下布置,酸、堿廢水通過(guò)溝道或管道靠位差進(jìn)入池中,處理后的廢水用泵排出。中和池的優(yōu)點(diǎn)是系統簡(jiǎn)單,運行方便;其缺點(diǎn)是占地面積較大,防腐、防滲較難做好。中和塔設置于離地面一定高度,將酸、堿廢水用管道引至中和塔上部,用循環(huán)泵使塔中酸堿混合均勻,處理后的廢水靠位差排出。其優(yōu)點(diǎn)是塔體防腐較易做好,不存在滲漏問(wèn)題,且占地面積較少;其缺點(diǎn)是要求離子交換器再生用泵的壓力相應提高,使排水能直接進(jìn)入中和塔頂部。為此,離子交換樹(shù)脂的耐壓強度和均勻性等均相應要求提高。
(二)弱酸陽(yáng)離子交換處理
將廢酸、廢堿液交替通過(guò)弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,當酸液通過(guò)時(shí),樹(shù)脂轉變?yōu)镠-型(R-Na+HCl→R-H+NaCI),除去廢液中的酸;當堿液通過(guò)時(shí),弱酸樹(shù)脂將H+放出,中和廢液中的堿性物質(zhì),樹(shù)脂轉變?yōu)辂}型(R-H+NaOH→R-Na+H2O),這樣往復交替處理,不需還原再生,就能使處理后的酸堿廢水基本達到排放標準。該法于20世紀80年代開(kāi)始在我國使用,效果較好,排放合格率達95%。為保證排放pH值全部合格,弱酸樹(shù)脂的工作交換容量只能利用70%左右,以防弱酸樹(shù)脂層漏H+或OH-。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔術(shù)文檔。
(三)弱酸、弱堿離子交換聯(lián)合處理
在弱酸離子交換器后串聯(lián)一臺弱堿陰離子交換器,以吸收弱酸樹(shù)脂層漏出的H+或OH-,且可用足弱酸離子交換樹(shù)脂的工作交換容量,使排出液的pH值完全達標。除此之外,還有將含酸廢水排入火電廠(chǎng)水力輸灰系統的灰水中,以中和灰水中的堿性物質(zhì);將含堿廢水當作濕式文丘里除塵器捕滴器用水.以吸收煙氣中的二氧化硫。(何豫川)