酸堿廢水處理

含酸含堿廢水來源很廣 ，化工、化纖、制酸、電鍍、煉油以及金屬加上廠酸洗車間等都會排出酸性廢水。有的廢水含有無機酸如硫酸、鹽酸等有的則含有蟻酸、醋酸等有機酸，有的則兼而有之。廢水含酸濃度差別很大從小于1到10以上都有 。造紙、印染、制革、金屬加工等生產(chǎn)過程會排出堿性廢水大多數(shù)情況下是無機堿也有些廢水含有有機堿。某些廢水的含堿濃度很高，最高可達百分之幾。廢水中除含有酸、堿外還可能含有酸式鹽和堿式鹽以及其他的酸性或堿性的無機物和有機物等物質(zhì)。 將含有酸堿的廢水隨意排放不僅會對環(huán)境造成污染和破壞，而且也是一種資源的浪費。因此，對酸、堿廢水首先考慮回收和綜合利用。

當(dāng)酸、堿廢水濃度較高時，例如：

含酸廢水含酸量達到4以上、含堿廢水含堿量達到2以上時就存在回收和綜合利用的可能性可以用以制造硫酸亞鐵、石膏、化肥，也可以回用或供其他工廠使用。濃度低于4的酸性廢水和濃度低于2的堿性廢水因為回收利用的意義不大才考慮進行中和處理。 其中含有各種有害物質(zhì)或重金屬鹽類。酸的質(zhì)量分數(shù)差別很大，低的小于1%，高的大于10%。

堿性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機堿或含無機堿。堿的質(zhì)量分數(shù)有的高于5%有的低于1%。酸堿廢水中除含有酸堿外，常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無機物和有機物。 酸堿廢水具有較強的腐蝕性，需經(jīng)適當(dāng)治理方可外排。

對于高濃度含酸（一般在10%以上）、含堿（一般在5%以上）廢水，首先應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量和不同工藝要求，進行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度，盡量重復(fù)使用；如重復(fù)使用有困難，或濃度較低，水量較大，可采用濃縮的方法回收酸堿。

含酸廢水回收利用的方法主要有：浸沒燃燒高溫結(jié)晶法、真空濃縮冷凍結(jié)晶法和自然結(jié)晶法。

浸沒燃燒高溫結(jié)晶法的基本過程是：將煤氣燃燒所產(chǎn)生的高溫氣體直接噴入待蒸發(fā)的廢液，去除廢液中的水分，濃縮并回收酸類物質(zhì)。這種濃縮方法適用于處理大量廢水，其優(yōu)點是熱效率高，回收的再生酸濃度較高(可達42.6%)；缺點是酸霧大，防腐蝕要求較高，并須有可燃氣體來源。真空濃縮和自然結(jié)晶法的基本過程是：利用真空減壓法降低含酸廢水的沸點，以蒸發(fā)水分，濃縮并回收酸類物質(zhì)。這種濃縮方法的優(yōu)點是自動化程度較高，酸霧問題易于解決；缺點是回收的再生酸濃度較低（僅為18～20%）；需用耐酸防腐蝕材料較多，設(shè)備投資較大。自然結(jié)晶法主要是利用含酸廢水制取硫酸亞鐵、硫酸銨等化工原料和化學(xué)肥料。此外，還可用滲析法、離子交換法回收酸、堿物質(zhì)。在水處理工藝中，也可將酸性廢水用于給水軟化的磺化煤再生和用于水質(zhì)穩(wěn)定等 。

酸堿廢水是廢水處理時最常見的一種 。酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等，廢水處理要重點治理含有各種有害物質(zhì)或重金屬鹽類。廢水處理中酸的質(zhì)量分數(shù)差別很大，低的小于1%，高的大于10%。堿性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。廢水處理時，會遇到含有機堿或含無機堿。堿的質(zhì)量分數(shù)有的高于5%，有的低于1%。酸堿廢水中，除含有酸堿外，常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無機物和有機物 。

酸堿廢水具有較強的腐蝕性，如不加治理直接排出，會腐蝕管渠和構(gòu)筑物；排入水體,會改變水體的pH值,干擾，并影響水生生物的生長和漁業(yè)生產(chǎn)；排入農(nóng)田，會改變土壤的性質(zhì)，使土壤酸化或鹽堿化，危害農(nóng)作物；酸堿原料流失也是浪費。所以酸堿廢水應(yīng)盡量回收利用，或經(jīng)過處理,使廢水的pH值處在6～9之間，才能排入水體。

酸堿廢水處理的一般原則是 ：

(1)高濃度酸堿廢水，應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用的廢水處理法，根據(jù)水質(zhì)、水量和不同工藝要求，進行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度，盡量重復(fù)使用：如重復(fù)使用有困難，或濃度偏低，水量較大，可采用濃縮的廢水處理法回收酸堿。

(2)低濃度的酸堿廢水，如酸洗槽的清洗水，堿洗槽的漂洗水，應(yīng)進行中和廢水處理。

對于中和處理，應(yīng)首先考慮以廢治廢的廢水處理原則 。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水，利用廢酸中和堿性廢水。在沒有這些條件時，可采用中和劑廢水處理。

酸性廢水的處理可分為三類:酸性廢水與堿性廢水混合、投藥中和及過濾中和 。

酸堿廢水具有較強的腐蝕性，需經(jīng)適當(dāng)廢水處理方可外排。酸堿廢水處理的一般原則是：

(1) 高濃度酸堿廢水，應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用的廢水處理法，根據(jù)水質(zhì)、水量和不同工藝要求，進行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度，盡量重復(fù)使用：如重復(fù)使用有困難，或濃度偏低，水量較大，可采用濃縮的廢水處理法回收酸堿。

(2) 低濃度的酸堿廢水，如酸洗槽的清洗水，堿洗槽的漂洗水，應(yīng)進行中和廢水處理。

對于中和處理，應(yīng)首先考慮以廢治廢的廢水處理原則。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水，利用廢酸中和堿性廢水。在沒有這些條件時，可采用中和劑廢水處理。

酸堿中和法

在含酸廢水中加入堿性物質(zhì)，在含堿廢水中加入酸性物質(zhì)，進行中和反應(yīng)，使之生成中性鹽和水。

(1) 自身中和法利用陽離子交換劑再生排出的廢酸液來中和陰離子交換劑再生排出的廢堿液，以達到中和目的。自身中和法又有①單池式：將廢酸、廢堿液都直接排入一個混合池中，經(jīng)攪拌均勻后排出；②雙池式：同時設(shè)置一個廢堿池和一個混合池，廢堿液排人廢堿池儲存，待陽離子交換器再生時，將廢酸、廢堿液同時排入混合池中和后排出；③三池式：同時設(shè)置一個廢堿池、一個廢酸池和一個混合池。自身中和法的缺點是由于發(fā)電廠中排出的廢酸、廢堿量是不平衡的，不能恰好中和，使處理后的水質(zhì)達不到排放標(biāo)準(zhǔn)要求，所以往往仍需要加些酸或堿。

(2) 投藥中和法將堿性藥劑，如石灰(CaO)、石灰石(CaCO₃)、電石渣、苛性鈉(NaOH)、碳酸鈉(Na₂CO₃)等投入到酸性廢水中，或?qū)⑺嵝运巹?，例如鹽酸(HCl)、硫酸(H₂SO₄)等，投入到堿性廢水中，以達到中和目的。

中和反應(yīng)的設(shè)備可分中和池和中和塔。中和池一般為地上或地下布置，酸、堿廢水通過溝道或管道靠位差進入池中，處理后的廢水用泵排出。中和池的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，運行方便；其缺點是占地面積較大，防腐、防滲較難做好。中和塔設(shè)置于離地面一定高度，將酸、堿廢水用管道引至中和塔上部，用循環(huán)泵使塔中酸堿混合均勻，處理后的廢水靠位差排出。其優(yōu)點是塔體防腐較易做好，不存在滲漏問題，且占地面積較少；其缺點是要求離子交換器再生用泵的壓力相應(yīng)提高，使排水能直接進入中和塔頂部。為此，離子交換樹脂的耐壓強度和均勻性等均相應(yīng)要求提高。

弱酸陽離子交換處理

將廢酸、廢堿液交替通過弱酸陽離子交換樹脂，當(dāng)酸液通過時，樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镠^-型(R-Na HCl→R-H NaCI)，除去廢液中的酸；當(dāng)堿液通過時，弱酸樹脂將H 放出，中和廢液中的堿性物質(zhì)，樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)辂}型(R-H NaOH→R-Na H₂O)，這樣往復(fù)交替處理，不需還原再生，就能使處理后的酸堿廢水基本達到排放標(biāo)準(zhǔn)。該法于20世紀(jì)80年代開始在我國使用，效果較好，排放合格率達95%。為保證排放pH值全部合格，弱酸樹脂的工作交換容量只能利用70%左右，以防弱酸樹脂層漏H 或OH^-。

弱酸、弱堿離子交換聯(lián)合處理

在弱酸離子交換器后串聯(lián)一臺弱堿陰離子交換器，以吸收弱酸樹脂層漏出的H 或OH^-，且可用足弱酸離子交換樹脂的工作交換容量，使排出液的pH值完全達標(biāo)。除此之外，還有將含酸廢水排入火電廠水力輸灰系統(tǒng)的灰水中，以中和灰水中的堿性物質(zhì)；將含堿廢水當(dāng)作濕式文丘里除塵器捕滴器用水．以吸收煙氣中的二氧化硫 。