酸鹼廢水

酸鹼廢水

酸性廢水是pH值小於6的廢水,主要來自於冶金、金屬加工、石油化工、化纖、電鍍等企業排放的廢水;鹼性廢水是pH值大於9的廢水,主要來自於造紙、製革、煉油、石油化工、化纖等行業。酸鹼廢水進入水體會破壞自然中和作用,使水體的pH值發生變化,影響水生生物的正常生長,使水體自淨功能下降。酸鹼廢水滲入土壤,會破壞土壤的理化性質,造成土壤的酸化或鹼化,影響農作物正常生長。水體酸性化還會對船舶、橋樑及其他水上建築物造成損害。酸鹼廢水常用中和法處理。處理含酸廢水時,常用鹼或鹼性氧化物為中和劑;處理鹼性廢水則以酸或酸性氧化物為中和劑。對於中和處理,首先考慮以廢治廢的原則,將酸性廢水與鹼性廢水互相中和,或者用廢鹼渣中和酸性廢水,用煙道氣中和酸性廢水。

基本介紹

  • 中文名:酸鹼廢水
  • 外文名:Acid and alkaline wastewater
  • 常見酸性廢水:硫酸廢水、鹽酸和硝酸廢水
  • 主要來源:工業生產的化工廠、金屬加工廠等
  • 主要處理方法:中和法
  • 危害:影響農作物生長,污染環境
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釋義

酸性廢水

酸性廢水是指含有某酸類、pH值低於6的廢水。根據含酸種類和濃度的不同,酸性廢水可分為無機酸廢水和有機酸廢水;強酸性廢水和弱酸性廢水;單元酸廢水和多元酸廢水;低濃度酸性廢水和高濃度酸性廢水。通常的酸性廢水,除含有某種酸外,往往還含有重金屬離子及其鹽類等有害物質。酸性廢水的來源很廣、主要有礦山排水、濕法冶金、軋鋼、鋼材與有色金屬的表面酸處理、化工、制酸、製藥、染料、電解、電鍍、人造纖維等工業部門生產過程中排放的酸性廢水。最常見的酸性廢水是硫酸廢水,其次是鹽酸和硝酸廢水。

鹼性廢水

鹼性廢水是指含有某種鹼類、pH值高於9的廢水。鹼性廢水也分為強鹼性廢水和弱鹼性廢水;低濃度鹼性廢水和高濃度鹼性廢水。鹼性廢水中,除含有某種不同濃度的鹼外,通常總是含有大量的有機物、無機鹽等有害物質。鹼性廢水的來源也很廣泛,主要有制鹼工業的廢水,鹼法造紙的黑液,印染工業煮紗,絲光的洗水,製革工業的火鹼脫毛廢水,以及石油、化工部分生產過程的鹼性廢水等。

處理原則

酸鹼廢水具有較強的腐蝕性,需經適當廢水處理方可外排。酸鹼廢水處理的一般原則是:
(1) 高濃度酸鹼廢水,應優先考慮回收利用的廢水處理法,根據水質、水量和不同工藝要求,進行廠區或地區性調度,儘量重複使用:如重複使用有困難,或濃度偏低,水量較大,可採用濃縮的廢水處理法回收酸鹼。
(2) 低濃度的酸鹼廢水,如酸洗槽的清洗水,鹼洗槽的漂洗水,應進行中和廢水處理。
對於中和處理,應首先考慮以廢治廢的廢水處理原則。如酸、鹼廢水相互中和或利用廢鹼(渣)中和酸性廢水,利用廢酸中和鹼性廢水。在沒有這些條件時,可採用中和劑廢水處理。

處理方法

酸鹼中和法
在含酸廢水中加入鹼性物質,在含鹼廢水中加入酸性物質,進行中和反應,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鹼液,以達到中和目的。自身中和法又有①單池式:將廢酸、廢鹼液都直接排入一個混合池中,經攪拌均勻後排出;②雙池式:同時設定一個廢鹼池和一個混合池,廢鹼液排人廢鹼池儲存,待陽離子交換器再生時,將廢酸、廢鹼液同時排入混合池中和後排出;③三池式:同時設定一個廢鹼池、一個廢酸池和一個混合池。自身中和法的缺點是由於發電廠中排出的廢酸、廢鹼量是不平衡的,不能恰好中和,使處理後的水質達不到排放標準要求,所以往往仍需要加些酸或鹼。
(2) 投藥中和法將鹼性藥劑,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,或將酸性藥劑,例如鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等,投入到鹼性廢水中,以達到中和目的。
中和反應的設備可分中和池和中和塔。中和池一般為地上或地下布置,酸、鹼廢水通過溝道或管道靠位差進入池中,處理後的廢水用泵排出。中和池的優點是系統簡單,運行方便;其缺點是占地面積較大,防腐、防滲較難做好。中和塔設定於離地面一定高度,將酸、鹼廢水用管道引至中和塔上部,用循環泵使塔中酸鹼混合均勻,處理後的廢水靠位差排出。其優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要求提高。
弱酸陽離子交換處理
將廢酸、廢鹼液交替通過弱酸陽離子交換樹脂,當酸液通過時,樹脂轉變為H-型(R-Na+HCl→R-H+NaCI),除去廢液中的酸;當鹼液通過時,弱酸樹脂將H+放出,中和廢液中的鹼性物質,樹脂轉變為鹽型(R-H+NaOH→R-Na+H2O),這樣往復交替處理,不需還原再生,就能使處理後的酸鹼廢水基本達到排放標準。該法於20世紀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、弱鹼離子交換聯合處理
在弱酸離子交換器後串聯一台弱鹼陰離子交換器,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。除此之外,還有將含酸廢水排入火電廠水力輸灰系統的灰水中,以中和灰水中的鹼性物質;將含鹼廢水當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。

危害

酸性廢水和鹼性廢水是所有工業廢水中最常見的一種廢水,若不進行回收利用和必要的處理,直接排放,將嚴重地腐蝕管道、渠道和水工構築物;排入水體,則會改變水體的pH值,危害水體的自淨作用,破壞自然生態,導致水生資源的減少或毀滅。鹼性廢水中的大量有機物,會消耗水體中的溶解氧,造成魚類等水生物的缺氧而窒息死亡。酸性或鹼性濃度高的廢水,會直接毒死魚類等水生物;滲入土壤則造成土質的酸化、鹽鹼化,破壞土層的松疏狀態,影響農作物的生長和增產;而人、畜等飲用了這種水,將影響體內代謝,使消化系統失調,引起腸胃發炎等。酸性和鹼性廢水,都能限制和妨礙水體的使用價值,因此必須進行適當的處理以後,使廢水的pH值處於6-9間,方能排放到受納水體。

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