中和处理.ppt

中和设备,(1)酸性废水的主要来源：化工厂、化肥厂、化纤厂、钢铁厂、食品厂、选矿厂、酸洗车间及电镀车间等排出酸性废水。有无机酸，也有有机酸，往往同时含有悬浮物、金属盐类和有机污染物等。(2)碱性废水的主要来源：印染厂、纺织厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂及某些化工厂等。其中有有机碱，也有无机碱。,一、酸性废水和碱性废水的来源,无机酸,有机酸,（1）腐蚀设备、管道、构筑物；（2）污染水体和土壤、危害水生生物 及农作物；（3）破坏生物处理系统的正常运行；（4）使重要工业原料流失造成浪费。,二、酸碱废水的危害,含酸 10%，含碱 5%，为酸碱废液 可考虑综合利用。含酸3%，含碱 1%，为高浓度酸碱废水 尽量考虑回用。含酸3%，含碱 1%，为低浓度酸碱废水 一般采用中和处理，以便废水重复利用或进行后续处理或安全排放（无害化处理）。,三、对酸、碱废水的处理原则：,废水排入水体之前，因为水生生物对pH的变化较为敏 感，当大量废水排入后使水体偏酸或偏碱时，会产 生不良影响；在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管 道产生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水 的pH都有明确的规定；在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（混凝、化学沉淀、氧化还原等），要求废水的pH升 高或降低到某一需要的最佳范围。,四、中和处理的应用情况：,五、中和方法：,中和方法分为酸性中和和碱性中和。,中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。,发生的主要反应是酸与碱生成盐的中和反应：,H+OH-=H2O,选择中和方法时应考虑的因素：含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水量 及其变化规律。首先应寻找能就地取材的酸性或碱性废料，并尽可能 加以利用。本地区中和药剂和滤料的供应情况。接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件，后续处理对pH值的要求等。,酸性废水的中和方法主要有三种：利用碱性废水或碱性废渣中和（如 电石渣等）。投加碱性药剂中和。通过有中和性能的滤料过滤中和。,六酸性废水的中和处理,Ca(OH)2,1、碱性废水或废渣中和法（1）意义：以废治废，互相中和，减少对中和药剂的消耗量。（2）需水量：进行中和能力的计算和通过实验确定需水量。,等当量反应原则：Q1C1=Q2C2,干扰因素少时：,通过实验绘制中和曲线,干扰因素多时：,2、投加碱性中和药剂中和（1）碱性中和剂：A、碱性矿物：石灰、石灰石、苏打、苛性钠、白云石 等。B、碱性废渣：电石渣、软化水废渣、炉灰渣等。C、其它碱性中和剂：NaOH、Na2CO3、氨水等。（2）碱性中和剂的作用：A、和酸起中和反应 B、和其它酸性盐类反应 C、使某些金属离子沉淀析出,溶解性、反应速度、成本、二次污染、使用方便，中和产物的形状、数量及处理费用。,（3）选择药剂的原则：,石灰的缺点：石灰粉末极易飘扬，劳动卫生条件差；装卸、搬运劳动量较大；成分不纯，含杂质较多；沉渣量较多，不易脱水；制配石灰溶液和投加需要较多的机械设备。,石灰的优点：来源广泛，价格便宜。,酸性废水流过碱性滤料，可使废水得到中和，这种中和方法称为过滤中和法。（1）工艺要求：对废水中的悬浮物，油脂等进行预处理，以防止堵塞。当含有大量悬浮物，油脂，重金属盐等时，不宜采用此法。滤料的颗粒不宜过大。失效的滤渣应及时清除和更换。,3过滤中和法（仅适用于中和酸性废水）,滤料的选择：主要有石灰石、大理石、白云石等。考虑中和产物的溶解度。采用碳酸盐滤料应注意脱气。,（2）滤料的选择原则：,CaCO3MgCO3,中和反应发生在滤料颗粒的表面，如果中和产物的溶解度很小，会在滤料颗粒表面形成不溶性硬壳，阻止中和反应的继续进行，导致中和处理的失效。,考虑中和产物溶解度的原因：,采用碳酸盐做中和滤料，均有CO2气体产生，它能附着在滤料表面，形成气体薄膜，阻碍反应的进行。酸的浓度越大，产生的气体就越多，阻碍作用也就越严重。,采用碳酸盐做滤料注意脱气的原因：,盐酸和硝酸废水 可用大理石，石灰石或白云石作滤料。硫酸废水 最宜选用含镁的中和滤料（白云石）。但白云石来源少，成本高。如能正确控制硫酸浓度，使生成产物CaSO4的量不超过溶解度，采用石灰石或大理石也能妥善处理好硫酸废水。碳酸废水 含钙或镁的中和剂都不行，不宜采用中和过滤法。,硫酸浓度1-1.2g/L;超过则回流稀释,碱性废水的中和方法主要有三种：利用酸性废水中和。投酸中和：硫酸、盐酸、硝酸。酸性废气中和：CO2、烟道气、污泥消化 的沼气,七中和法处理碱性废水,常用的中和处理设备主要有以下几种:酸碱废水互相中和的设施 投药中和设备 中和过滤池,八中和设备,A、简易中和设备 B、连续流式中和池 C、间歇流式中和池,（1）酸碱废水互相中和的设施,连续流式混合反应,根据水质水量变化程度分为：,a废水的预处理 澄清（可减少投药量），水量调节和水质均衡（创造稳定的处理条件）b中和剂的制备和投配 c混合反应 d中和产物的分离 e泥渣的处理和利用,投药中和法的工艺过程：,（2）投药中和设备,药剂中和处理工艺流程,石灰投加法 a.干投法：（电磁振荡装置）根据废水含酸、含盐量将破碎、筛分后的石灰（粒径要求0.5mm），直接投入废水中的方法。b湿投法：将石灰制备成一定浓度的乳液而定量加入废水中的方法。,药剂配制/投加系统：,设备简单，药剂的制备与投配容易，但反应缓慢，中和药剂消耗用量大。,溢流循环，维持液面稳定。投加量可以控制，防止沉淀和堵塞。,a.带搅拌的混合反应池：废水量大时，池内设置隔板分成多 室，利用压缩空气或机械搅拌 b带折流板的管式反应器：废水量较少，浓度较低，不产生大量 沉渣时,中和反应槽：,分离设备：,沉渣脱水装置：,沉淀池、气浮池,机械脱水、干化场脱水,可处理任何浓度、任何性质的酸性或碱性废水；废水中容许有较多的悬浮杂质，对水质、水量的 波动适应性强；中和剂利用率高，中和过程容易调节。,投药中和的优点：,劳动条件差；药剂配制及投加设备较多；基建投资大；泥渣多且脱水难。,投药中和的缺点：,（3）中和滤池类型：A、普通中和滤池 B、升流式膨胀中和滤池 C、滚筒式中和滤池,A 普通中和滤池：,分类：按照水流方向分为平流式和竖流式两种。竖流式又可分为升流式和降流式两种。,固定床,设计参数：,滤料粒径一般为3050mm；过滤速度一般为11.5m/h，5m/h；接触时间10min；滤床厚度一般为11.5m。,普通中和滤池中和法较石灰药剂法具有操作方便，运行费用低及劳动条件好等优点。,优点：,由于滤料粒径较大（3050mm）和滤速小（5m/s）致使体积庞大，当进水H2SO4浓度较大时，极易在滤料表面结垢而阻碍中和反应，倒床困难且中和效果很差。,缺点：,B、升流式膨胀中和滤池 升流式膨胀中和滤池，废水从滤池的底部进 入，从顶部流出，使滤料处于膨胀状态。分为：等速升流式膨胀滤池 变速升流式膨胀滤池,滤池的构造,配水系统构造,等速升流式膨胀中和滤池,配水系统：采用大阻力穿孔管布水 卵石垫层：厚度0.150.2m 粒径20-40mm 滤料层：粒径0.5-3mm，平均1.5mm 滤料层厚度在运转初期为1-1.2m，最终换料时为2m.滤料膨胀率为50%，滤料分布状态是由下往上，粒径逐渐减小。缓冲层：高度0.5m，使水和滤料分离，在此区内水流逐渐减慢，出水由出水槽均匀汇集出流。,过滤原理及特点 废水由下向上流；粒径小，增大了反应表面积，缩短了中和时间；上升流速3070m/h，加上生成CO2气体，滤料可以悬浮起来，滤料间互相碰撞摩擦，使表面形成的硬壳容易剥离下来，表面不断更新，中和效果好，从而可适当增大进水中硫酸允许浓度。由于是升流运动，剥离下来的中和产物等杂质随水流失，不易堵塞床层。,注意事项：（1）由于滤池出水溶解含有大量CO2，使出水PH为4.2-5.0，可以用甲基橙来判断滤料效能。将CO2吹脱后，出水PH可上升至6-6.5。滤池出水中的CO2一般由脱气池去除，方法有空气曝气，出水跌落自然曝气等。（2）滤池在运行过程中，滤料有所消耗，应定期补充，运行中应防止高浓度硫酸废水进入滤池。否则会时滤料表面结垢而失去作用。（3）滤料运行一段时间后，应倒床，更换滤料。,特点：滤料层截面积是变化的。底部流速较大可达130-150m/h，可使大颗粒粒料处于悬浮状态。上部流速较小为40-60m/h，保持上部微小滤料不至流失。,变速升流式膨胀中和滤池,C 滚筒式中和滤池,筒内壁设有挡板，把中和滤料装于滚筒中，滤料随滚筒一起转动，使滤料相互碰撞，及时剥落滤料表面的中和生成物，以保证中和反应的速度，废水由滚筒的一段流入由另一端流出。,工作原理,操作简单，出水pH值比较稳定，沉渣量小。,优点：,废水的硫酸浓度不能太高，需要定期倒床，劳动强度较高。,缺点：,进水硫酸浓度可超过极限值数倍，滤料不必破碎到很小粒径。,优点：,构造复杂，动力费用高，运行时设备噪音大。,缺点：,烟道气中和碱性废水采用喷淋塔。,（4）喷淋塔,工作原理：,用烟道气中和碱性废水时，废水从接触筒顶淋下，或沿筒内壁流下，烟道气则由筒底朝上逆流通过，在逆流接触过程中，废水与烟道气都得到了净化。,可以把废水处理与烟道气除尘结合起来。,优点：,处理后的废水中，悬浮物、硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。,缺点：,中和法的原理。工业废水处理中，在什么情况下考虑采用 中和处理？3.酸性废水的中和方法有哪些？4.碱性废水的中和方法有哪些？5.药剂投加法中常用的酸性药剂和碱性药剂 分别有哪些？6.酸性中和处理的设备有哪些？7.中和滤池有哪几种，优缺点各是什么？,总结,减少水量波动，缓冲；调整pH值、降低水温，稳定水质；防止高浓度有毒物质直接进入生物化学处理系统；生物预处理（如预曝气）；临时贮存事故排水。,调节池具体作用：,