2013年環(huán)保工程師水污染防治講義10

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　　1.10中和

　　大綱要求：熟悉中和的技術(shù)和方法

　　用化學(xué)法使廢水的pH值達到適宜范圍的過程稱為中和。

　　1.10.1中和的基本原理

　?、潘嵝院蛪A性廢水的來源及性質(zhì)

　　酸或堿性廢水的來源廣泛，化工廠、化纖廠、電鍍廠、煤加工廠及金屬酸洗車間等都排出酸性廢水，而印染廠、造紙廠、煉油廠和金屬加工廠等排出堿性廢水。

　　對于高濃度(大于3%)的酸、堿廢水的處理，應(yīng)首先考慮回收其中的酸或堿以及綜合利用，只有當(dāng)廢水無回收及綜合利用的價值時，才采用中和法處理。

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　　酸性廢水的中和方法主要有：與堿性廢水互相中和，藥劑中和，過濾中和。

　　堿性廢水的中和方法主要有：與酸性廢水互相中和以及藥劑中和。

　?、侵泻头椒ǖ倪x擇

　　選擇中和方法時應(yīng)考慮的因素：酸、堿廢水所含污染物的性質(zhì)、濃度、水量變化規(guī)律以及中和后水質(zhì)要求，當(dāng)?shù)厮嵝曰驂A性廢料來源，當(dāng)?shù)刂泻退巹┖蜑V料的供應(yīng)情況。

　　1.10.2酸堿廢水中和法

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　　應(yīng)根據(jù)當(dāng)量定律來進行計算。

　?、浦泻驮O(shè)備

　　主要有連續(xù)式和間歇式兩大類

　　1.10.3藥劑中和法

　　⑴酸性廢水的藥劑中和法

　　指的是向酸性廢水中投加堿性藥劑，使廢水pH值升高的方法。

　　常采用的中和劑為石灰、石灰石、大理石、白云石、碳酸鈉、苛性納和氧化鎂等。

　　另外，石灰價廉，常被用來中和不同濃度的多種酸性廢水

　　⑵堿性廢水的藥劑中和法

　　指的是向堿性廢水投加酸性藥劑，使廢水的pH值降低的方法。

　　常采用的中和劑有硫酸、鹽酸、硝酸以及鍋爐煙道氣等，還應(yīng)盡可能使用一些工業(yè)廢酸。

　　例如某制藥廠乙炔車間排放電石渣堿性廢水，利用溶劑車間排放的含硫酸廢水進行中和處理，投資較少，即可解決堿性廢水的污染問題。

　?、侵泻蛣┑膶嶋H用量

　　由于藥劑中常含有不參與中和反應(yīng)的惰性雜質(zhì)，而且廢水中常含有影響中和反應(yīng)的雜質(zhì)以及中和反應(yīng)混合不均勻等，因此中和劑的實際耗量比理論耗量高，應(yīng)通過試驗確定。

　　1.10.4過濾中和法

　　指的是酸性廢水流過堿性濾料時與濾料進行中和反應(yīng)的方法，僅用于酸性廢水的中和處理。堿性濾料主要有石灰石、大理石和白云石等。中和濾池有普通中和濾池、升流式中和濾池和過濾中和濾池三種。

　　優(yōu)點是操作簡單，出水pH值較穩(wěn)定，沉渣量少。

　　缺點廢水的酸濃度不能太高，這主要是因為中和過程中生成的鈣鹽沉淀在水中溶解度很小，易在濾料表面形成覆蓋層，阻礙濾料和酸和接觸反應(yīng)，需定期倒床，勞動強度較高。

　　下面一道題是關(guān)于中和的，題目內(nèi)容是：在污水的藥劑中和法中，最常用的藥劑是()，選項為，A苛性納，B石灰，C碳酸納，D電石渣。學(xué)習(xí)了本節(jié)的內(nèi)容可知，苛性納、石灰、碳酸納等都可以作為中和劑，但最常用的是石灰，價廉而且易得，所以應(yīng)選B石灰。

　　1.11化學(xué)沉淀

　　大綱要求：熟悉化學(xué)沉淀的技術(shù)和方法

　　1.11.1化學(xué)沉淀的基本原理

　　化學(xué)沉淀法指的是向工業(yè)廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使其和廢水中溶解物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并生成難溶鹽沉淀，從而去除廢水中該溶解性物質(zhì)的方法。

　　可以用于處理含金屬離子和某些陰離子的工業(yè)廢水。

　　一般采用氫氧化物、硫化物和碳酸鹽等作為沉淀劑。

　　1.11.2氫氧化物沉淀法

　　大多數(shù)金屬的氫氧化物在水中的溶度積很小，因此可以利用向水中投加某種化學(xué)藥劑使水中金屬陽離子生成氫氧化物沉淀而被去除。氫氧化物沉淀法最經(jīng)濟的化學(xué)藥劑是石灰，一般適用于不準備回收重金屬的低濃度廢水處理。

　　例如：某礦山廢水含銅83.4mg/L,總鐵1260 mg/L，二價鐵10 mg/L，pH值為2.23，沉淀劑采用石灰乳，其處理過程為：廢水與石灰乳在混合池內(nèi)混合后進入一級沉淀池，控制，使鐵先沉淀，然后加入石灰乳，控制pH值7.5～8.5范圍，使銅沉淀。廢水經(jīng)二級化學(xué)沉淀后，出水可達到排放標準，沉淀過程中產(chǎn)生的鐵渣和銅渣可回收利用。

　　1.11.3硫化物沉淀法

　　許多金屬能形成硫化物沉淀，大多數(shù)金屬硫化物的溶解度一般比其氫氧化物的要小很多，采用硫化物作沉淀劑可使廢水中的金屬得到更完全地去除。但是，由于硫化物沉淀法處理費用較高，且硫化物固液分離困難，常需投加凝聚劑，因此，此法的應(yīng)用不太廣泛，有時作為氫氧化物沉淀法的補充法。

　　常用沉淀劑為硫化氫、硫化鈉和硫化鉀等。

　　1.11.4碳酸鹽沉淀法

　　鋅和鉛等金屬離子的碳酸鹽的溶度積較小，可投加碳酸鈉到高濃度的含鋅或含鉛廢水中，形成鋅或鉛的碳酸鹽沉淀，從而回收重金屬。

　　1.11.5其他沉淀處理法

　　鋇鹽沉淀法主要用于含六價鉻的廢水處理，而鐵氧體沉淀法則用于金屬廢水的處理與回收利用，其原理是向廢水中投加適量的硫酸亞鐵，加堿中和后，通入熱空氣使廢水中各種金屬離子形成具有磁性的復(fù)合金屬的氧化物，即鐵氧體，其特點是易沉淀分離。

　　1.11.6化學(xué)沉淀法處理廢水

　　⑴堿性鋅酸鹽鍍鋅廢水處理

　　堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝應(yīng)用比較廣泛。鋅的氫氧化物兼有弱堿性和弱酸性，氫氧化鋅不溶于水，但由于呈兩性，在強酸或強堿中都能溶解。

　　其處理工藝為：在反應(yīng)池中用硫酸將廢水的pH值調(diào)8.5～9.0，廢水的鋅很快轉(zhuǎn)化為氫氧化鋅白色沉淀，而分離出的氫氧化鋅再遇到氫氧化鈉溶液又溶解，可返回到鍍槽再利用。

　　⑵硫化物沉淀法處理重金屬廢水

　　例如某化工廠需去除所排廢液中的鉛和鎘污染，將含鉛和鎘廢水調(diào)至微酸性，以符合質(zhì)量要求的硫化錳固體為沉淀劑，通過反應(yīng)生硫化鉛和硫化鎘沉淀，用過濾法去除沉淀物后，將濾液蒸發(fā)和結(jié)晶，可獲得工廠制備氯化錳和硫酸錳的原料。

　　關(guān)于化學(xué)沉淀法的某一道題目為：1973年日本電器公司首先提出了一種污水凈化方法，主要用于處理含重金屬離子的廢水，該方法是()，四個選項為，A鐵氧體沉淀法，B碳酸鹽沉淀法，C氫氧化物沉淀法，D硫化物沉淀法。正確答案應(yīng)該是A鐵氧體沉淀法，主要用于金屬廢水的處理與回收利用，其原理是向廢水中投加適量的硫酸亞鐵，加堿中和后，通入熱空氣使廢水中各種金屬離子形成具有磁性的復(fù)合金屬的氧化物，即鐵氧體，從而產(chǎn)生沉淀后分離。

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