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酸堿廢水是廢水處理時zui常見的一種。酸性廢水主要來自鋼鐵、化工、染料、電鍍和礦山等,廢水處理要治理含各種害物質或重金屬鹽類。廢水處理中酸的質量分數差別很大,的小于1%,高的大于10%。堿性廢水主要來自印染、皮革、造紙、煉油等。廢水處理時,會遇到含機堿或含機堿。堿的質量分數的高于5%,的于1%。酸堿廢水中,除含酸堿外,常含酸式鹽、堿式鹽以及其他機物和機物。
酸堿廢水具較強的腐蝕性,如不加治理直接排出,會腐蝕管渠和構筑物;排入水體,會改變水體的pH值,干擾,并影響水生生物的生長和漁業;排入農田,會改變土壤的性質,使土壤酸化或鹽堿化,危害農作物;酸堿原料流失也是浪費。所以酸堿廢水應盡量回收利用,或經過處理,使廢水的pH值處在6~9之間,才能排入水體。酸堿廢水處理的一般原則是:
(1)高濃度酸堿廢水,應考慮回收利用的廢水處理法,根據水質、水量和不同工藝要求,進行區或地區性調度,盡量重復使用:如重復使用困難,或濃度偏,水量較大,可采用濃縮的廢水處理法回收酸堿。
(2)濃度的酸堿廢水,如酸洗槽的清洗水,堿洗槽的漂洗水,應進行中和廢水處理。
對于中和處理,應先考慮以廢治廢的廢水處理原則。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。在沒這些條件時,可采用中和劑廢水處理。
高濃度酸堿廢水的回收利用
對于高濃度含酸(一般在10%以上)、含堿(一般在5%以上)廢水,先應根據水質、水量和不同工藝要求,進行區或地區性調度,盡量重復使用;如重復使用困難,或濃度較,水量較大,可采用濃縮的方法回收酸堿。
目前含酸廢水回收利用的方法主要:浸沒燃燒高溫結晶法、真空濃縮冷凍結晶法和自然結晶法。浸沒燃燒高溫結晶法的基本過程是:將煤氣燃燒所產生的高溫氣體直接噴入待蒸發的廢液,去除廢液中的水分,濃縮并回收酸類物質。這種濃縮方法適用于處理大量廢水,其特點是熱,回收的再生酸濃度較高(可達42.6%);缺特點是酸霧大,蝕要求較高,并須可燃氣體來。真空濃縮和自然結晶法的基本過程是:利用真空減壓法降含酸廢水的沸特點,以蒸發水分,濃縮并回收酸類物質。這種濃縮方法的特點是自動化程度較高,酸霧問題易于解決;缺特點是回收的再生酸濃度較(僅為18~20%);需用耐酸蝕材料較多,設備投資較大。自然結晶法主要是利用含酸廢水制取、硫酸銨等化工原料和化學肥料。此外,還可用滲析法、離子交法回收酸、堿物質。在水處理工藝中,也可將酸性廢水用于給水軟化的磺化煤再生和用于水質穩定等。
濃度酸堿廢水的處理 對于濃度含酸 (4%以下)、含堿(2%以下)廢水,還沒效的回收利用方法。為避免酸堿廢水造成危害,應在排放前加以處理。處理的方法主要是中和法。在含酸廢水中加入堿性物質,或在含堿廢水中加入酸性物質,進行中和反應,使之生成鹽類物質和水。酸堿廢水的中和方法主要三種:
①條件時,應利用酸、堿廢水相互中和,或利用堿性廢渣中和含酸廢水,或利用廢酸、煙道氣等中和含堿廢水。這種方法節省中和藥劑,設備簡單,處理;但酸堿廢水流量及濃度時變化,處理效果往往不穩定。
②如堿性廢水或堿性廢渣可利用,一般向含酸廢水投加中和藥劑或采用過濾中和法。投藥中和法是將堿性藥劑,例如石灰(CaO)、石灰石(CaCO)、電石渣[含Ca(OH)]苛性鈉(NaOH)、碳酸鈉(NaCO)等,以溶液、乳濁液或粉末狀態均勻投入酸性廢水,經過充分反應,使廢水得到中和。這種方法適用于各種含酸廢水,適應,處理效果比較穩定,可以達到排放要求,設備也較簡單;但沉渣量大,不易處理。過濾中和法是使含酸廢水通過具中和能力的濾料層(如石灰石、白云石、大理石等)發生中和反應,消除酸性物質。適用于處理較潔凈的含鹽酸、硝酸和濃度的硫酸廢水。硫酸濃度一般應不過2克/升,以避免硫酸鈣的生成量過其飽和溶解度,發生沉淀覆蓋在濾料的表面,阻礙中和反應的進行。此法運行管理簡單,處理,出水pH值穩定,產生的沉渣較少;缺特點是進入中和濾池的硫酸濃度限制。中和濾池目前兩種型式:普通中和濾池和升流膨脹式中和濾池。普通中和濾池一般為重力式,由于濾速(一般為每小時1~1.5米,zui大不過5米)、濾料粒度大(一般為5~8厘米),如進水硫酸濃度較高,濾料表面就會結垢,處理效果不理想。升流膨脹式中和濾池由于采用小顆粒濾料(粒度一般為0.5~3毫米)和高濾速(一般為50~70米/時),處理效率比普通中和濾池高得多,并可處理硫酸濃度較高的廢水。為了防止小顆粒濾料在升流膨脹式中和濾池中溢出池外,并提高大顆粒濾料的利用率,又出現了變濾速的升流膨脹式中和濾池。其濾速在池下部不宜小于60米/時,在池上部宜采用15~20米/時。用中和法處理含酸廢水,如用含碳酸鈣成分的物質進行中和,往往產生大量的二氧化碳,使出水的pH值約在5.5~6.0之間,不能達到排放規準。對此,可采用吹脫法去除二氧化碳,提高pH值。
③在含酸廢水或煙道氣可供利用時,含堿廢水須采用加酸處理,主要是投業硫酸、鹽酸或硝酸。這樣雖可達到中和,但增加了廢水處理。
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