1中和理论培训

纯净的强酸、强碱中和时，在pH=7的附近， 酸碱稍一过量，pH即有剧烈的升降。但在废水中 ，由于往往有弱酸盐的共同粒子效应，存在明显 的缓冲能力，在要求的出水pH范围内，允许酸碱 一方有较大的过量。这在中和实际操作中是有利 条件，可在现场作中和试验，绘出中和曲线，以 求得其缓冲范围。
表１ 中和各种酸所需的碱、盐的理论比耗量（g/g）
式中
Ｖ＝(Q１+ Q2)t V――中和池有效容积，ｍ３；
Q１――酸性废水设计流量，ｍ３ Q２――碱性废水设计流量，ｍ３ ｔ――中和时间，ｈ。
❖ ③当水质水量变化较大，且水量较小时，连续流 无法保证出水pH要求，或出水中还含有其它杂质 或重金属离子时，多采用间歇式中和池．池有效 容积可按污水排放周期中的废水量计算．中和池 至少两座交替使用．在间歇式中和池内完成混合 、反应、沉淀、排泥等工序。
❖ 印染厂、金属加工厂、炼油厂、造纸厂等排出碱性废水 。其中有有机碱，也有无机碱。浓度可高达百分之几。
❖ 废水中除含酸或碱外，还可能含有酸式盐、碱式盐，以 及其他无机和有机等物质。
❖ 酸碱废水的危害：
酸具有腐蚀性，能腐蚀钢管、混凝土、纺织品、 烧灼皮肤；还能改变环境介质的pH，碱所造成的 危害程度较小。将酸和碱随意排放不仅会造成污 染、腐蚀管道、破坏农作物，危害渔业生产，破 坏生物处理系统的正常运行，而且也是极大的浪 费。因此，对酸或碱废水首先应当考虑回收和综 合利用。当必须排放时，需要进行无害化处理。
废水中含有其他金属盐类，如铁、铅、锌、铜、镍 等也消耗石灰乳的用量，反应如下：
3.药剂中和法
3.1酸性废水的药剂中和处理
3.1.1中和剂 酸性废水中和剂有石灰、石灰石、大理石、
碳酸钠、苛性钠、氧化镁等。常用者为石灰。当 投加石灰乳时，氢氧化钙对废水中杂质有凝聚作 用，因此适用于处理杂质多浓度高的酸性废水。 在选择中和剂时，还应尽可能使用一些工业废渣 ，如化学软水站排出的废渣（白垩），其主要成 分为碳酸钙；有机化工厂或乙炔发生站排放的电 石废渣，其主要成分为氢氧化钙；钢厂或电石厂 筛下的废石灰；热电厂的炉灰渣或硼酸厂的硼泥 。
在中和过程中，酸碱双方的当量恰好相等时称为中和反应的等 当点。强酸强碱互相中和时，由于生成的强酸强碱盐不发生水解， 因此等当点即中性点，溶液的pH值等于7.0。但中和的一方若为弱 酸或弱碱时，由于中和过程中所生成的盐的水解，尽管达到等当点 ，但溶液并非中性，pH值的大小取决于所生成盐的水解度。
在实际处理中，预使两种废水混合后呈中性，可按下式核算
A.在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变 化极其敏感，当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或 偏碱时，会产生不良影响；
B.在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排 水管道产生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水 的pH值都有明确的规定；
C.在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学 处理（如混凝、除磷等），要求废水pH值升高或降低到某 一需要的最佳值。对于生物处理，废水的pH值通常应维持 在6.5—8.5范围内，以保证处理构筑物内的微生物维持最 佳活性。
2.1 酸性或碱性废水的需要量
利用酸性废水和碱性废水互相中和时，应进 行综合能力的计算．中和时，两种废水的酸和碱 的当量数应相等，即按当量定律来计算，公式如 下：
式中
Q１C１＝Q２C２ Q１――酸性废水的流量，L／l；
C１――酸性废水的当量浓度，克当量／L； Q２――碱性废水的流量，L／l； C2――碱性废水的当量浓度，克当量／L。
3.1.2 中和反应
石灰可中和不同浓度的酸性废水，在采用石灰 乳时，中和反应方程式如下：
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O 2HNO3+ Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O 2HCl+ Ca(OH)2= CaCl2+2H2O 2H3PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+6H2O 2CH3COOH+Ca(OH)2=Ca(CH3COO)2+2H2O
河南危险废物处置中心 物化处理系统基础理论培训（一）
中和理论
北京清大国华环保科技有限公司
1.概 述
1.1酸碱废水的来源、特性及危害
❖ 酸碱废水的来源：
❖ 酸性工业废水和碱性工业废水来源广泛，如化工厂、化 纤厂、电镀厂、煤加工厂及金属酸洗车间等都排出酸性 废水。有的废水中含无机酸，有的废水中含有机酸，有 的同时含有有机酸和无机酸。酸的浓度差别很大，从小 于1％到10％以上。
注：１．在碱、盐的分子式下面的数值为该碱、盐的分子量； ２．括弧中计入的药剂量，表示不建议采用的药剂，其反应很慢。
2.2 中和设备
中和设备可根据酸碱废水排放规律及水质变化来确定。
①当水质水量变化较小或后续处理对pH要求较宽时 ，可在集水井（或管道、混合槽）内进行连续混合反应。
②当水质水量变化大或后续处理对pH要求高时，可 设连续流中和池。有效容积按下式计算：
1.2 酸碱中和原理和应用
❖ 中和法是利用化学酸碱中和的原理消除废 水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左 右的过程。
❖ 当酸或碱废水的浓度很高时，如在3%—5% 以上时，应考虑回用和综合利用的可能性 ；当浓度不高，如小于3%时，才考虑中和 处理。
❖ 在工业废水处理中，中和处理常用于以下几种情 况：
1.3 中和方法
酸碱性废水常用的的中和方法有： ①如果同一工厂或邻近工厂同时有酸性和碱 性废水，可以先让两种废水互相中和，然后再用 中和剂中和剩余的酸或碱。 ②中和剂能成溶液或浆料时，可用投加法； ③中和剂为粒料或块料时，可用过滤法。 此外，用烟道气中和碱性废水时，可在塔式 反应器中接触中和。
Hale Waihona Puke 2.酸碱废水互相中和法Q j B j
1 2
Qs BsaK
式中 Qj――碱性废水流量（L/h）；
Bj――碱性废水浓度（gmol/L）；
Qs――酸性废水流量（L/h）；
Bs――酸性废水浓度（gmol/L）；
a――中和剂比耗量，即中和1kg酸所需的碱量，参见表1
K――考虑中和过程不完全的系数，一般采用1.5～2.0，特别 是含重金属离子的废水，最好根据现场试验确定。