5.5 中和与pH调节
5.5.1 不具备回收或综合利用的酸、碱污水,应采用中和法处理。采用中和剂中和时,宜选择工业废酸、碱。
5.5.2 酸、碱污水相互中和时宜采用中和池中和,并应符合下列规定:
1 采用连续式中和时,中和池容积宜按1h~2h污水量确定;采用间歇式中和时,中和池容积宜按中和后污水排放周期(班、日)污水量确定,间歇式中和池不宜少于2座(格);
2 酸、碱污水相互中和后,pH值不能满足后续处理设施或排放要求时,应补充投加酸或碱药剂;
3 中和池应设搅拌设施。
5.5.3 药剂中和应符合下列规定:
1 药剂中和处理宜设混合反应池。混合反应池容积应根据污水的性质、投加药剂种类,并应按混合反应时间确定。混合反应时间可通过试验或按同类污水处理经验确定。
2 中和处理后产生沉渣时,应设沉淀设施。沉渣的沉淀性能差时,可投加絮凝剂。
3 酸性污水采用石灰中和时,宜将石灰配制成5%~10%浓度的乳液,并宜采用湿法投加。石灰仓库储量宜按10d~20d用量确定,堆高宜为1.5m。
4 混合反应池应设搅拌设施。
5.5.4 酸性污水采用过滤中和法时,宜选择升流式恒速或变速膨胀滤池,其设计应符合下列规定:
1 污水中重金属离子宜小于50mg/L;
2 采用石灰石滤料中和硫酸污水时,硫酸浓度不应大于2g/L。采用白云石滤料时,硫酸浓度不应大于3g/L;
3 过滤中和出水宜设置脱除二氧化碳的设施。
5.5.5 升流式恒速膨胀滤池的设计宜符合下列规定:
1 滤料宜采用石灰石、大理石、白云石,粒径宜为0.3mm~3mm,平均宜为1.5mm;
2 滤层厚度宜为1m~1.2m;
3 滤料上部缓冲层宜为0.5m;
4 底部进水区宜采用大阻力穿孔管布水,孔径宜为9mm~12mm,滤料下部卵石承托层厚宜为0.15m~0.2m;
5 滤速宜为30m/h~70m/h;
6 滤料膨胀率宜为30%~50%。
5.5.6 中和处理构筑物及设备应根据酸、碱污水的性质采取相应的防腐措施。
5.5.7 酸、碱中和剂的投加应采用pH自动调节控制。
条文说明
5.5 中和与pH调节
5.5.1 本条提出了中和处理基本原则。
含酸量低于4%、含碱量低于2%的污水不具备回收利用的价值,应采用中和法处理。中和处理应优先考虑以废治废的原则,有条件时利用酸碱污水相互中和,或利用本企业和附近工业企业废酸、碱渣(液)作中和剂,是最简便又经济的方法,应优先采用。
5.5.2 酸碱污水相互中和一般宜设中和池。
1 当水量、水质变化不大时,宜设连续式中和池;当水量、水质变化较大时,可设间歇式中和池,间歇式中和池一般不少于2座(格),是为了便于交替使用。
2 由于企业排出的酸、碱污水酸碱含量一般不可能达到酸、碱平衡,水量和水质亦有波动,经相互中和处理后,pH值不能满足后续处理设施要求或排放要求时,应补充投加酸、碱药剂,调整pH值。
3 中和池应设搅拌设施,可采用机械搅拌或空气搅拌。污水中含有挥发性有毒害物时,宜采用机械搅拌。
5.5.3 药剂中和处理是最常用的一种处理方法,适用于任何浓度的酸碱污水,也适用于含有毒害污染物和较高悬浮杂质的酸碱污水。本法对水量、水质波动适应性强,处理方法灵活,除适用于酸碱污水中和处理外,还适用于对污水pH进行调整。中和方式可采用连续式单级或多级中和,也可采用间歇式中和。
1 酸碱污水包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐的酸性污水以及强碱、弱碱、强碱弱酸盐的碱性污水。通常化工酸碱污水包含各种酸碱成分,有的还含有油、NH3、硫化物、酚类、氟、砷、磷及多种重金属离子。污水中其他污染成分很少,主要含强酸或强碱的污水,混合反应时间宜采用3min~5min。中和处理酸碱成分复杂和含有毒害污染物的污水时,应针对有毒害污染物性质选择中和剂,通过中和沉淀作用去除。由于中和反应干扰因素较多,反应迟缓,一般需要较长混合反应时间。中和工艺、设计参数也宜通过试验,或参照同类污水处理经验确定。
2 药剂中和酸性污水最常用和经济的方法是采用石灰。石灰与硫酸反应生成难溶的CaSO4。若污水中存在重金属离子和氟、砷、磷等有毒害物时,可生成难溶性金属氢氧化物和盐,如Cu(OH)2、Zn(OH)2、Pb(OH)2、CaF、Ca(AsO2)2、Ca3(AsO3)2、Ca3(AsO4)2、Ca3(PO4)2,因此中和后产生沉渣的污水应设沉淀设施。为提高污水中杂质和沉渣的沉淀效果,可投加絮凝剂。
3 石灰中和酸性污水有干法和湿法。与干法相比,湿法设备较多,但中和反应速度较快、彻底,投加量少,操作环境也稍好,故宜湿法投加。
5.5.4 本条给出了过滤中和的设计原则和参数。由于普通过滤中和,滤料粒径大,滤速低,中和效果差,且污水中硫酸浓度较大时极易在表面结垢,阻碍中和反应进程,目前已很少采用,故提出宜采用升流式膨胀滤池。
1 过滤中和时,污水中有浓度过高的重金属或惰性物质,会在滤料表面生成覆盖物,使滤料失效,根据设计和运行经验,重金属离子含量宜小于50mg/L。
2 过滤中和的滤料一般为石灰石、白云石、大理石等。采用石灰石滤料中和硫酸时,反应生成的硫酸钙溶解度很小,硫酸浓度高时极易在滤料表面形成沉积,阻碍酸和滤料的接触反应,因此污水中的硫酸浓度不应过高,一般小于2g/L,当采用白云石为滤料时,由于生成的硫酸镁溶解度较大,硫酸浓度可以高一些,一般可达到3g/L,但反应速度较慢。
3 因过滤中和采用的滤料均属碳酸盐,中和反应产生CO2,CO2溶于水为碳酸,使出水pH在5左右,脱除CO2,可使出水pH提高到6~6.5。脱除CO2的方法可以采用曝气、多级跌水等方法。
5.5.5 根据经验,本条给出了膨胀滤池的设计参数。
5.5.6 由于酸碱具有很强的腐蚀性,尤其是强酸、强碱,对储存设备及处理构筑物的腐蚀性更强,因此,本条强调酸碱中和的设备与构筑物应采取相应的防腐措施。
5.5.7 化工企业酸碱污水水量、水质波动较大,采用药剂中和时,如按常规pH检测来投加中和剂,难以及时调整中和剂投加量,同时因pH检测数据滞后,也使投量不准确,不但中和剂用量加大,出水pH值也难以保证。因此中和剂的投加应采用pH自动调节控制。