2008年注册环保工程师专业知识一讲义(十)

　　1.10中和

　　大纲要求：熟悉中和的技术和方法

　　用化学法使废水的pH值达到适宜范围的过程称为中和。

　　1.10.1中和的基本原理

　　⑴酸性和碱性废水的来源及性质

　　酸或碱性废水的来源广泛，化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂及金属酸洗车间等都排出酸性废水，而印染厂、造纸厂、炼油厂和金属加工厂等排出碱性废水。

　　对于高浓度(大于3%)的酸、碱废水的处理，应首先考虑回收其中的酸或碱以及综合利用，只有当废水无回收及综合利用的价值时，才采用中和法处理。

　　⑵中和方法的分类

　　酸性废水的中和方法主要有：与碱性废水互相中和，药剂中和，过滤中和。

　　碱性废水的中和方法主要有：与酸性废水互相中和以及药剂中和。

　　⑶中和方法的选择

　　选择中和方法时应考虑的因素：酸、碱废水所含污染物的性质、浓度、水量变化规律以及中和后水质要求，当地酸性或碱性废料来源，当地中和药剂和滤料的供应情况。

　　1.10.2酸碱废水中和法

　　⑴中和能力的计算

　　应根据当量定律来进行计算。

　　⑵中和设备

　　主要有连续式和间歇式两大类

　　1.10.3药剂中和法

　　⑴酸性废水的药剂中和法

　　指的是向酸性废水中投加碱性药剂，使废水pH值升高的方法。

　　常采用的中和剂为石灰、石灰石、大理石、白云石、碳酸钠、苛性纳和氧化镁等。

　　另外，石灰价廉，常被用来中和不同浓度的多种酸性废水

　　⑵碱性废水的药剂中和法

　　指的是向碱性废水投加酸性药剂，使废水的pH值降低的方法。

　　常采用的中和剂有硫酸、盐酸、硝酸以及锅炉烟道气等，还应尽可能使用一些工业废酸。

　　例如某制药厂乙炔车间排放电石渣碱性废水，利用溶剂车间排放的含硫酸废水进行中和处理，投资较少，即可解决碱性废水的污染问题。

　　⑶中和剂的实际用量

　　由于药剂中常含有不参与中和反应的惰性杂质，而且废水中常含有影响中和反应的杂质以及中和反应混合不均匀等，因此中和剂的实际耗量比理论耗量高，应通过试验确定。

　　1.10.4过滤中和法

　　指的是酸性废水流过碱性滤料时与滤料进行中和反应的方法，仅用于酸性废水的中和处理。碱性滤料主要有石灰石、大理石和白云石等。中和滤池有普通中和滤池、升流式中和滤池和过滤中和滤池三种。

　　优点是操作简单，出水pH值较稳定，沉渣量少。

　　缺点废水的酸浓度不能太高，这主要是因为中和过程中生成的钙盐沉淀在水中溶解度很小，易在滤料表面形成覆盖层，阻碍滤料和酸和接触反应，需定期倒床，劳动强度较高。

　　下面一道题是关于中和的，题目内容是：在污水的药剂中和法中，最常用的药剂是()，选项为，A苛性纳，B石灰，C碳酸纳，D电石渣。学习了本节的内容可知，苛性纳、石灰、碳酸纳等都可以作为中和剂，但最常用的是石灰，价廉而且易得，所以应选B石灰。

　　1.11化学沉淀

　　大纲要求：熟悉化学沉淀的技术和方法

　　1.11.1化学沉淀的基本原理

　　化学沉淀法指的是向工业废水中投加某种化学物质，使其和废水中溶解物质发生反应并生成难溶盐沉淀，从而去除废水中该溶解性物质的方法。

　　可以用于处理含金属离子和某些阴离子的工业废水。

　　一般采用氢氧化物、硫化物和碳酸盐等作为沉淀剂。

　　1.11.2氢氧化物沉淀法

　　大多数金属的氢氧化物在水中的溶度积很小，因此可以利用向水中投加某种化学药剂使水中金属阳离子生成氢氧化物沉淀而被去除。氢氧化物沉淀法最经济的化学药剂是石灰，一般适用于不准备回收重金属的低浓度废水处理。

　　例如：某矿山废水含铜83.4mg/L,总铁1260 mg/L，二价铁10 mg/L，pH值为2.23，沉淀剂采用石灰乳，其处理过程为：废水与石灰乳在混合池内混合后进入一级沉淀池，控制，使铁先沉淀，然后加入石灰乳，控制pH值7.5～8.5范围，使铜沉淀。废水经二级化学沉淀后，出水可达到排放标准，沉淀过程中产生的铁渣和铜渣可回收利用。

　　1.11.3硫化物沉淀法

　　许多金属能形成硫化物沉淀，大多数金属硫化物的溶解度一般比其氢氧化物的要小很多，采用硫化物作沉淀剂可使废水中的金属得到更完全地去除。但是，由于硫化物沉淀法处理费用较高，且硫化物固液分离困难，常需投加凝聚剂，因此，此法的应用不太广泛，有时作为氢氧化物沉淀法的补充法。

　　常用沉淀剂为硫化氢、硫化钠和硫化钾等。

　　1.11.4碳酸盐沉淀法

　　锌和铅等金属离子的碳酸盐的溶度积较小，可投加碳酸钠到高浓度的含锌或含铅废水中，形成锌或铅的碳酸盐沉淀，从而回收重金属。

　　1.11.5其他沉淀处理法

　　钡盐沉淀法主要用于含六价铬的废水处理，而铁氧体沉淀法则用于金属废水的处理与回收利用，其原理是向废水中投加适量的硫酸亚铁，加碱中和后，通入热空气使废水中各种金属离子形成具有磁性的复合金属的氧化物，即铁氧体，其特点是易沉淀分离。

　　1.11.6化学沉淀法处理废水

　　⑴碱性锌酸盐镀锌废水处理

　　碱性锌酸盐镀锌工艺应用比较广泛。锌的氢氧化物兼有弱碱性和弱酸性，氢氧化锌不溶于水，但由于呈两性，在强酸或强碱中都能溶解。

　　其处理工艺为：在反应池中用硫酸将废水的pH值调8.5～9.0，废水的锌很快转化为氢氧化锌白色沉淀，而分离出的氢氧化锌再遇到氢氧化钠溶液又溶解，可返回到镀槽再利用。

　　⑵硫化物沉淀法处理重金属废水

　　例如某化工厂需去除所排废液中的铅和镉污染，将含铅和镉废水调至微酸性，以符合质量要求的硫化锰固体为沉淀剂，通过反应生硫化铅和硫化镉沉淀，用过滤法去除沉淀物后，将滤液蒸发和结晶，可获得工厂制备氯化锰和硫酸锰的原料。

　　关于化学沉淀法的某一道题目为：1973年日本电器公司首先提出了一种污水净化方法，主要用于处理含重金属离子的废水，该方法是()，四个选项为，A铁氧体沉淀法，B碳酸盐沉淀法，C氢氧化物沉淀法，D硫化物沉淀法。正确答案应该是A铁氧体沉淀法，主要用于金属废水的处理与回收利用，其原理是向废水中投加适量的硫酸亚铁，加碱中和后，通入热空气使废水中各种金属离子形成具有磁性的复合金属的氧化物，即铁氧体，从而产生沉淀后分离。