第二节  中  和  法

酸和碱是常用的工业原料。使用酸、碱的工厂往往有酸性废水和碱性废水。因为天然水的碱度是重碳酸盐(HCO₃^-)，有一定的缓冲作用。少量的酸、碱废水混入大量的城市污水，不致使后者的pH值偏离7过大。但是，酸性废水破坏水泥管，不能容许它进入城市沟道。至于以酸或碱作为洗涤剂的生产工序，产生的大量废水需要处理则是不言而喻的。

酸性和碱性废水的处理，除予以利用外，常用的就是中和法。所用的参数就是pH值，用碱或碱性物质中和酸性废水时，把废水的pH值调升到7；用酸或酸性物质中和碱性废水时，把废水的pH值调低到7。

如果同一工厂或相邻工厂同时有酸性和碱性废水，可以先让两种废水相互中和，然后再用中和剂中和剩余的酸或碱。

中和剂能制成溶液或浆料时，可用投加法。中和剂为粒料或块料时，可用过滤法。用烟道气中和碱性废水时，可在塔式反应器中接触中和。常用的碱性中和剂有石灰、电石渣和石灰石、白云石。常用的酸性中和剂有废酸、粗制酸和烟道气。

1．投加法

投药中和法常用的药剂是石灰、电石渣、石灰石等，有时也采用苛性钠和碳酸钠。

中和药剂的投加量，可按化学反应式进行估算。比较正确的方法是通过试验。例如碱性药剂的用量可按p217的公式计算。

石灰用量多时，可用生石灰，采用图16—11的系统配制石灰乳。为了防止产生沉淀，石灰乳槽均装有搅拌设备。

中和反应较快，废水与药剂边混合，边中和，可用隔板构成狭道或用搅拌机械混合药剂和废水。停留时间采用5～20min。

中和池可间歇运行也可连续运行。当废水量少，废水间断产生时采用间歇运行合理。设置2个池子，交替工作。当废水量大时，一般用连续处理。

2．过滤法

石灰石或白云石做中和剂时常呈粗粒状，可作滤料，故用过滤法。石灰石的主要成分是CaCO₃，白云石的主要成分是CaCO₃·MgCO₃。若废水含硫酸而浓度又较高时，粒料将因表面形成硫酸钙外壳而失去中和作用。因此，以石灰石为滤料时，废水的硫酸浓度一般不应超过1—2g／L。如硫酸浓度过高，可以回流出水，予以稀释。

采用升流式膨胀滤池，可以改善硫酸废水的中和过滤。当粒料的粒径较细(<3mm)，废水上升滤速较高(50～70m/h)时，滤床膨胀，粒料相互碰撞摩擦，有助于防止结壳。某厂用这种滤池处理酸度低于2.2—2.3g／L的硫酸废水，达到了中和目的。所用滤池的直径为1.2m，深度为2.9m；石灰石滤床高1～1.2m，膨胀后高1.4～1.8m。废水从池底进入，从池顶四周溢出，流速为50～55m/h。出水pH值接近4.5，曝气后因CO₂逸出，pH值上升到6以上。

滤池常采用大阻力配水系统，直径一般不大于1.5～2.0。图16—12是升流式膨胀滤池的示意图。

用烟道气中和碱性废水时，常以滤床为反应器(见图16—13)。烟道气含有CO₂和少量的SO₂、H₂S，可用于中和碱性废水。碱性废水从塔顶用布液器喷出，流向填料床，烟道气则自塔底进入，升人填料床。水、气在填料床接触过程中，废水和烟道气都得到了净化，使废水中和，烟尘消除。有资料表明，含12％～14％CO₂的烟道气与硫化物含量为30mg／L，pH值为11的印染厂硫化染料废水在喷淋塔接触20min，废水的pH值可降至6.4，硫化物去除率达98％。但用烟道气中和一般的碱性废水，出水的pH值虽不高但硫化物、耗氧量和色度都有显著增加。

第三节  化学沉淀法

用易溶的化学药剂(可称沉淀剂)使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐或氢氧化物从溶液中析出，在化学上称沉淀法，在化工和环境工程上则称化学沉淀法(Chemical Precipitation化工上用沉降settling一词，而不用沉淀sedimentation一词，以免与化学沉淀混淆)。废水处理中，常用化学沉淀法去除废水中的有害离子，阳离子如Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cr⁶⁺，阴离子如SO₄^2-、PO₄^3-。

难溶盐和难溶氢氧化物在溶液中的离子的浓度之积(称溶度积Ks)是常数。表16—1为溶度积的一个简表，包括了上述各种离子的难溶盐或难溶氢氧化物。当能结合成难溶盐的两种离子的浓度之积超过这盐的溶度积时，这盐将析出，而这两种离子的浓度将下降，需要去除的离子就与水分离。

顺便说明一点，难溶易溶是相对的，我们可用较难溶的作为沉淀剂去除能构成更难溶盐中的某一离子。例如难溶盐CaSO₄的K_S=2.45×10^-5，很低，但BaSO₄的K_S=0.87×10^-10，更低，可以用CaSO₄作为沉淀剂，沉淀Ba²⁺。

在实际操作中，沉淀剂用量常以计算量为参考，以pH值为控制参数。因考虑反应速度，一般常过量操作。