1.利用碱性污水中和法
酸碱污水相互中和是一种既简单又经济的以废治废的处理方法。因此,当工厂有条件应用碱性污水或碱性渣时应优先考虑。酸碱污水相互中和一般是在混合反应池内进行,池内设有搅拌装置。两种污水相互中和时,由于水量和浓度难以保持稳定,所以给操作带来困难。在此情况下,一般在混合反应池前设有均质池。
用碱性污水中和酸性污水时,应控制碱性污水的投加量,以确保处理后的污水呈中性或弱碱性(pH=6.5~9)。若碱性污水量不足,则应补加碱性药剂。
2.投药中和法
投药中和法是应用广泛的一种中和方法。此法可处理各种酸性污水。中和时,常用的碱性药剂有:石灰、石灰石或白云石等,有时采用苛性钠、碳酸钠等,中和药剂的投料量,可按化学反应方程式估算。此外,为综合利用,还采用碱性废渣、废液,如电石渣、废碱液等。
采用生石灰,可中和任何浓度的酸。而石灰乳(主要成分是Ca(OH)2,由石灰消解而成),由于其对污水中的杂质具有凝聚作用,因此适用于中和含杂质多的酸性污水。
当采用石灰石中和硫酸时,会产生石膏。由于生成的石膏溶解度很低,20℃时只有1.6g/L,因此,为了避免石灰石表面被石膏及CO2所覆盖,硫酸浓度理论上应低于1.15g/L,实际上允许低于2~2.3g/L,使中和产物硫酸钙不致饱和析出。如硫酸浓度较大,为了使中和效果好,应将石灰石预先粉碎成0.5mm以下的颗粒后使用。
当酸性污水中含有重金属盐类,如铅、锌、铜等,计算时,应增加和重金属化合产生沉淀的药剂量。或直接通过实验,根据中和曲线确定。
投药中和法的工艺过程主要包括:中和药剂的制备与投配、混合与反应、中和产物的分离、泥渣的处理与利用。酸性污水投药中和流程如图4-4所示。
图4-4 酸性污水投药中和流程(www.daowen.com)
酸性污水投药中和之前,有时需要进行预处理。预处理包括悬浮杂质的澄清、水质及水量的均和。前者可以减少投药量,后者可以创造稳定的处理条件。
投加石灰有干投法和湿投法两种方式。干投法如图4-5所示。首先将生石灰或石灰石粉碎,使其达到技术上要求的粒径(0.5mm)。投加时,为了保证石灰能均匀地加到污水中去,可用具有电磁振荡装置的石灰投配器。石灰投入污水渠,经混合槽混合0.5~1min,然后进入沉淀池将沉渣进行分离。干投法的优点是设备简单,缺点是反应不彻底,反应速度慢,投药量大,为理论值的1.4~1.5倍,要求石灰石洁净、干燥、成粒状,石灰破碎、筛分等劳动强度大。
湿投法如图4-6所示,它是目前使用较多的方法。首先将石灰投入消解槽,消解成40%~50%的浓度后投放到石灰乳贮槽,经搅拌配制成5%~10%浓度的石灰乳,再用泵送到投配器,经投配器投入到混合反应池(中和池)。送到投配器的石灰乳量大于投加量时,多余部分回流,以保持投配器液面不变,投加量由投配器孔口的开启度来控制。当短时间停止投加石灰时,石灰乳可在系统内循环,不易堵塞。石灰消解槽不宜采用压缩空气搅拌,因为石灰乳与空气中的CO2会生成CaCO3沉淀,既浪费中和剂,又易引起堵塞。一般采用机械搅拌。
图4-5 石灰石干投法示意图
投到混合反应池的石灰乳与加到池内的酸性污水在搅拌下(必须搅拌,否则石灰渣在池内沉淀)进行混合反应,污水在反应池的停留时间一般为5~20min。与干投法相比,湿投法反应迅速、彻底,投药量较少,仅为理论量的1.05~1.10倍,但所用的设备多。
碱性药剂中和法的缺点是劳动卫生条件差,操作管理复杂,制备溶液、投配药剂需要较多的机械设备。采用石灰药剂时,其明显的缺点是质量难于保证,灰渣较多,沉渣体积大,占处理水量的2%,且不易脱水。
图4-6 石灰湿投法示意图
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