酸碱废水处理设计

（一）处理方法及其选择

1.酸性废水处理方法：

（1）酸碱废水相互中和；（2）投药中和；（3）过滤中和；（4）离子交换（5）电解。一般是前三种方法应用较广。

2.碱性废水处理方法

（1）酸碱废水相互中和；（2）加酸中和；（3）烟道气中和。

3.选择酸碱废水处理方法的注意事项

（1）废水中所含酸类的性质、浓度、水量及其变化情况。

（2）本企业或附近工况企业在生产过程中是否排出碱性废料（或酸性废液）及其利用的可能性。

（3）当地药剂供应情况。

（4）废水排入城市管道的条件。

（5）酸性废水中和方法。

（二）酸碱废水处理的设计与计算

1.酸性废水中和

（1）酸碱废水相互中和

1）中和能力计算

根据化学基本原理，酸碱中和应符合一定的当量关系。为使酸性废水与碱性废水混合后呈中性反应，可按下式进行计算：

∑Q

z B

z

≥∑Q

x

B

y

aK

式中 Qz—碱性废水流量（升/小时）；

Bz—碱性废水浓度（克当量/升）；

Qx—酸性废水流量（升/小时）；

By—酸性废水浓度（克当量/升）；

a—药剂比耗量，即中和1公斤酸所需碱量（公斤），见表7-4{见给水排水设计手册（第六册【室外排水与工业污水处理】）330页}；

K—考虑中和过程不完全的系数，一般采用~。

酸（碱）当量值R可按表7-5进行换算{见给水排水设计手册（第六册【室外排水与工业污水处理】）330页}。

如已知酸（碱）浓度为C(克/升)或P（%）时，则当量浓度为B=C/R=10P/R(克当量/升)。2）中和池设计

中和池有效容积可按下式计算：

V=（Q

z +Q

x

）t（升）

式中 Qz—碱性废水流量（升/小时）；

Qx—酸性废水流量（升/小时）；

t—中和反应时间，与排水情况及水质变化情况有关，一般采用1~2小时。

当生产过程中，如酸及碱性废水排出的很均匀，酸碱含量能互相平衡时，亦可不单独设中和池，而在吸水井及管道内进行混合反应。如数量及浓度有波动时，则应设中和池。酸性废水经进水管进入中和池，在通过池底穿孔管使之得到更充分混合再由出水管排出。

中和池搅拌强度为中强，一般采用机械和压缩空气搅拌，机械搅拌常用桨式搅拌机，搅拌功率在~m3污水左右；若采用压缩空气搅拌，空气压力为~，空气量为 m3/(min* m3污水)

絮凝反应槽设计絮凝反应停留时间应由试验确定，一般取3~9min，不宜太长。反应搅拌强度为弱，机械搅拌常选用框式搅拌机；若采用水力涡流式反应槽，槽上部圆柱部分上升流速为4~5mm/s，进水管流速在s左右。

（2）投药中和

投药中和可处理任何性质，任何浓度的酸性废水。当投加石灰乳时，氢氧化钙对废水杂质具有凝聚作用，因此又适用于处理杂质多及高浓度的酸性废水。

1）中和药剂选择与中和反应式

酸性废水中和剂有石灰、石灰石、大理石、白云石、碳酸钠、苛性钠、氨或氧化镁等，常用者为石灰。

2）处理流程

当酸性废水中含有重金属离子，或经投药中和后产生沉渣时，需设置沉淀池。

当酸性废水经投药中和后，其所生成的盐类不产生沉渣时，则无需设置沉淀池。处理系统中还需设置清洗管道。

3）处理构筑物

Ⅰ、混合反应池

当废水量较大时，可设置单独的混合池。

混合、反应可在同一个池内进行，石灰乳液应在混合、反应前投入废水当中，当采用池底进水、池顶出水的水流方式时，要求在混合、反应过程中连续搅拌，使其得到充分混合反应和防止石灰或电石渣沉淀。

PH值的控制应按重金属氢氧化物的等电点考虑，一般为7~9。

当石灰乳液投加在水泵吸水井中时，则可不设混合、反应池，但应满足混合反应所需的时间。

混合反应池的容积按下式确定：

V=Qt/60（米3）

式中 Q—污水设计流量（米3/小时）；

t —混合、反应时间（分钟）。

为保证药剂和废水再池内充分混合，池内一般采用压缩空气搅拌，也可用机械搅拌。

4）用石灰中和酸性污水的一些数据

Ⅰ、混合反应时间一般采用1~2分钟，但废水中和含重金属盐或其他有毒物质时，混合反应时间，尚应根据除盐和解毒要求确定。当石灰乳液在水泵集水井中投加时，可不设混合设备，但反应设备宜根据管道长度和废水水质而定。

Ⅱ、沉淀时间一般采用1~2小时

Ⅲ、污泥体积约为处理污水体积的10~15%

Ⅳ、污泥含水率一般为90~95%

Ⅴ、石灰仓库储存量一般按10日左右计算，并应根据运输和供应情况确定，石灰仓库不应与石灰乳液制备和投配装置设在同一房间内。

5）投药量计算

药剂的总耗量按下式计算：

G z =100G

s

aK/α(公斤/小时)

式中 G

s

—废水中的酸含量（公斤/小时）；

a —药剂比耗量，见表7-4{见给水排水设计手册（第六册【室外排水与工业污水处理】）330页}

α—药剂纯度（以%计），应按当地产品纯度计算。

K—反应不均匀系数，一般采用~。但以石灰乳中和硫酸时，采用~；一干粉或石灰浆投加时，由于反应不彻底和缓慢，其值采用~；中和盐酸、硝酸是采用。

6）中和剂的制备

如采用石灰作中和剂时，投配有干法和湿法之分。一般采用湿法投配。

Ⅰ、石灰量在1吨/日以内时，可用人工栽消化槽（池）内进行搅拌和消化，一般在槽（池）内制成40~50%的乳浊液。消化槽的有效容积按下列公式计算：

V=KV

1

（米3）

式中 K —容积系数，一般采用2~5；

V

1

—一次配置的药剂量（米3）。

Ⅱ、经过消化的石灰乳排至溶液槽，溶液槽的有效容积按下式计算：

V=G

CaO

/αca

式中 G

CaO

—石灰消耗量（吨/日）；

α—石灰的容量，一般采用~吨/米3；

c —石灰溶液的浓度（%）；

a —每天搅拌的次数，用人工搅拌时按3次计算，用机械搅拌时按6次计算。

石灰乳的浓度按5~10%计算。溶液槽至少设置2个，轮换使用。为了防止石灰的沉积，应设置搅拌装置。采用机械搅拌时，其搅拌机的转速一般为20~40转/分钟，线速度一般为3m/s；如用压缩空气搅拌，一般采用8~10升/秒/米2。亦可用水泵搅拌，首先考虑耐磨性能，泵扬程大于25米，流量按储槽横断面内的流速不小于