酸碱废水处理

化工、化学纤维、电镀、金属酸洗、制革、制酸等工厂或车间排出酸性或碱性废水，为了防止这种废水腐蚀下水道及构筑物，并防止过高或过低的pH值影响工业废水处理方法和设备的正常运行，特别是防止影响天然水体的水质，因此，这种废水应加以中和处理后才能排放。
浓度较高的酸性和碱性废水，首先应考虑综合利用和重复利用。例如含硫酸的金属酸性废水，可用于制取硫酸亚铁，或用电渗析、蒸发浓缩等方法回收硫酸。一个车间排出的酸性或碱性废水，当浓度合适可供另一个车间或工厂重复用于生产。选择综合利用方法时，要因地制宜并考虑经济效益。
必须排放的酸性或碱性废水，可按化学上酸碱中和的原理进行处理。酸性废水的中和法有下列几种：
(1)如某厂或相邻两厂既有酸性废水又有碱性废水，则按以废治废的原则，将两种废水混合，即可起中和作用。酸性废水和碱性废水先分别通入两个废水池。废水池对流量和酸（碱）度不均匀的工业废水可起调节作用。池的容积愈大，则调节作用愈显著。然后两种废水进入中和池，入口处可布置混和或搅拌设备。中和后可能产生沉淀，故中和池后面根据需要可设沉淀池。酸性废水和碱性废水所含酸碱物质不一定能全部中和，故二者混合（中和处理）后有时还需采取其它辅助中和处理。
(2) 酸性废水可投加碱性物质中和，常用的有生石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO3·MgCO3)、石灰乳[Ca (OH) ₂]等；烧碱(NaOH)因价格较贵而很少采用。中和各种酸所需碱性物质的数量见下表。

中和1g各种酸所需碱性物质的克数

酸类	CaO	Ca(OH)2	CaCO3	MgCO3	CaCO3·MgCO3
硫酸(H2SO4) 盐酸(HCl) 硝酸(HNO3)	0.57 0.77 0.445	0.755 1.01 0.590	1.02 1.37 0.795	0.86 1.15 0.668	0.94 1.29 0.732
醋酸(C2H4O2)	0.466	0.616	0.830	0.695	—

采用上列物质中和盐酸或硝酸时，生成的钙盐易溶于水，故盐酸或硝酸的浓度对中和作用影响不大。中和硫酸时形成的硫酸钙溶解度较小(20℃时1.6g/L)，故酸性废水的硫酸浓度理论上不应大于1.16g/L，但实际应用时可允许略高些。形成的硫酸钙易将颗粒状碱性物质 （如石灰石等）覆盖，影响中和作用的继续进行。
碱性物质的投加方法可分干加和湿加两种。干加时，先将石灰石、生石灰或白云石磨成粒径小于0.5mm的碎粒。干加的碱性物质数量，可参照表中理论值增加50%左右，因干加时中和反应较慢且不彻底。加药后的废水应通过隔板混和反应池或其它混和反应设备，保证混和反应2～4min。采取湿加方法时，要有配制石灰乳液用的石灰消解池、螺旋搅拌浆石灰乳液池以及投加器等设备。不论干加或湿加，中和后应根据需要设置沉淀池和出水pH值监测设备。酸性废水除投加上述化学物质中和外，还可因地制宜地应用化工厂和乙炔发生站的电石渣、化学软水站的碱渣、或硼酸厂的硼泥等废渣进行中和。
(3) 酸性废水还可采用通过石灰石、白云石、大理石等滤料过滤而得到中和处理。中和作用为：

过滤中和法可采用以颗粒状碱性物质为滤料的滤池。最常用的滤料是石灰石。实践证明，中和效率以升流式膨胀滤池（见图）较好。滤池平面呈圆形，底部为配水系统，由干管和若干支管组成，管上开许多小孔。配水系统上面为砾石支承层，再上面为粒状石灰石滤料，粒径0.5～3mm，滤料层厚度1～1.2m。滤池顶部为环形出水堰。废水由底部配水系统进入滤池，以滤速50～70m/h自下向上流经滤料，与石灰石反应产生中和作用。出水经沉淀后应利用吹脱池或吹脱塔将废水与滤料中和反应产生的CO2吹脱。自下而上的废水流速，使滤料保持悬浮状态，故称膨胀滤池，滤料膨胀后厚度为1.5～1.8m。由于滤料的浮动，颗粒间发生摩擦，可防止中和硫酸时产生的硫酸钙裹住滤料颗粒表面。随着中和反应的进行，不断消耗滤料，故应定时添加滤料。一般滤料均含杂质，使用一段时期后，应将剩下滤料取出，换以新滤料后再行使用。

升流式石灰石膨胀滤池

1.石灰石滤料 2.砾石层 3.配水系统

碱性废水可用酸性废水或投加废酸中和。也可将碱性废水作为喷淋用水送入供烟道气体除尘用的湿式除尘器，利用烟道气体中的SO2和CO2使碱性废水得到中和。