中和法

环境工程名词

中和法即通过化学的方法，使酸性废水中氢离子与外加氢氧根离子，或使碱性废水中的氢氧根离子与外加的氢离子之间相互作用，生成可以溶解或难溶解的其他盐类，从而消除他们的有害作用，可以调节酸性或碱性废水的pH值。

背景介绍

在工业生产中，酸和碱都是常用的原料。酸具有腐蚀性，能够腐蚀钢管、纺织品等，并且能够烧灼皮肤，甚至改变环境介质的pH值。碱的危害程度与酸相比稍小。因此，酸和碱的任意排放都会造成毁坏农作物，破坏生物处理系统的正常运行，污染、破坏管道，甚至是种浪费，引起不必要的损失。所以含酸废水和含碱废水的处理变得尤为重要。酸含量大于3%～5%，碱含量大于1%～3%的高浓度废水称为废酸液和废碱液。一般废酸液中的成分有无机酸、有机酸和金属盐类等；废碱液中成分主要为苛性钠、碳酸钠及胺类等。这类废液应先考虑采用特殊的方法回收其中的酸和碱。酸含量小于3%～5%或碱含量小于1%～3%的酸性废水与碱性废水，回收价值比较小，常采用中和处理方法。

方法

中和处理法因污水的酸碱性不同而不同。酸性废水中常见的酸性物质有硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机酸和醋酸、甲酸、柠檬酸等有机酸。针对酸性废水，主要有酸性废水与碱性废水相互中和、药剂中和及过滤中和三种方法；而对于碱性废水，主要有碱性废水与酸性废水相互中和、药剂中和与利用酸性废气中和三种方法。

酸性废水中和处理方法及设备

（1）碱性废水中和法及设备

酸性、碱性废水相互中和是一种既简单又经济的以废治废的处理方法，该法既能处理酸性废水，又能处理碱性废水。如可以将电镀厂的酸性废水和印染厂的碱性废水相互混合，达到中和目的。

常用的中和设备有连续流中和池、间歇式中和池、集水井及混合槽等。当水质和水量较稳定或后续处理对pH值要求较宽时，可直接在集水井、管道或混合槽中进行连续中和反应，不需设中和池；当水质水量变化不大或者后续处理对pH值的要求较高时，可设连续流中和池；而当水质变化较大且水量较小时，连续流中和无法保证出水pH值要求，或者出水中含有其他杂质，如重金属离子时，多采用间歇式中和池，即在间歇池内同时完成混合、反应、沉淀、排泥等操作。

（2）药剂中和法及设备

药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废水，对水质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高，中和过程易调节，但也存在劳动条件差、药剂配制及投加设备较多、基建投资大、泥渣多目、脱水难等缺点。选择碱性药剂时，不仅要考虑它本身的溶解性、反应速度、成本、二次污染、使用方便等因素，还要考虑中和产物的性状、数量及处理费用等因素。常用药剂有石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、碳酸钠、电石渣等，因石灰来源广泛、价格便宜，所以最为常用。当投加石灰进行中和处理时，产生的Ca(OH)2还有凝聚作用，因此对杂质多、浓度高的酸性废水尤其适宜。

药剂中和流程通常包括污水的预处理、药剂的制备与投配、混合与反应、中和产物的分离、泥渣的处理与利用等环节。污水的预处理包括悬浮杂质的澄清、水质及水量的均和调节，前者可以减少投药量，后者可以创造稳定的处理条件。中和剂的投加量可按实验绘制的中和曲线确定，也可根据水质分析资料，按中和反应的化学计量关系确定。

药剂中和法有以下两种运行方式：当污水量少或间断排出时，采用间歇处理，设置2～3个池子进行交替工作；当污水量大时，采用连续流式处理，并采取多级串联的方式，以获得稳定可靠的中和效果。

（3）过滤中和法及设备

过滤中和是将碱性滤料填充成一定形式的滤床，酸性废水流过此滤床即被中和。过滤中和法与药剂中和法相比，具有操作方便、运行费用低及劳动条件好等优点，并且产生的沉渣少，只有污水体积的0.1%，主要缺点是进水酸浓度受到限制，还必须对污水中的悬浮物、油脂等进行预处理，以防滤料堵塞。常用的滤料有石灰石、大理石和白云石二种，其中前两种的主要成分是CaCO3，第三种的主要成分是CaCO3和MgCO3。

滤料的选择与水中含何种酸及酸浓度密切相关，因滤料的中和反应发生在滤料表面，如果生成的中和产物溶解度很小，就会沉淀在滤料表面形成外壳，影响中和反应进一步进行。各种酸中和后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序为：Ca(NO3)2、CaCl2>MgSO4>CaSO4>CaCO3、MgCO3，因此，中和处理硝酸、盐酸时，滤料选用石灰石、大理石或白云石都可；中和处理碳酸时，含钙或镁的中和剂都不适用，不宜采用过滤中和法，中和含硫酸废水时，最好选用含镁的中和滤料(白云石)，若采用石灰石，硫酸浓度不应超过1～1.2 g/L，否则就会生成硫酸钙外壳，使中和反应终止。

根据滤床形式的不同，中和滤池可分为普通中和滤池、升流式膨胀中和滤池和滚筒中和滤池三种类型。

碱性废水中和处理方法及设备

碱性废水中和处理方法包括酸性废水中和法、药剂中和法和酸性废气中和法等。酸性废水中和法与利用碱性废水中和酸性废水的原理及设备相同。药剂中和法常用的药剂是无机酸，如硫酸、盐酸及压缩二氧化碳等，硫酸的价格较低，应用最广。盐酸的优点是反应物溶解度高、沉渣量少，但价格较高。用无机酸中和碱性废水的工艺流程及设备与药剂中和酸性废水基本相同。

酸性废气中和法处理碱性废水时，烟道气中CO2含量可高达24%，有时还含有SO2和H2S，故可用来中和碱性废水。烟道气中和碱性废水常采用逆流接触喷淋塔，污水由塔顶布水器均匀喷出，或沿筒内壁流下，烟道气则由塔底鼓入，在逆流接触过程中，污水与烟道气都得到了净化。用烟道气中和碱性废水的优点是把污水处理与消烟除尘结合起来，缺点是处理后的污水中硫化物、色度和耗氧量均显著增加。

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