同一家排放廢堿液和廢酸液可以中和處理
純酸堿污水是可以的,如果還有其它污染物(主要是重金屬離子等)就須另行處理了。
酸堿廢水處理:
(一)處理方法及其選擇
酸性廢水處理方法: (1)酸堿廢水相互中和;(2)投中和;(3)過濾中和;(4)離子交換(5)電解。一般是前三種方法應用較廣。
堿性廢水處理方法:
(1) 酸堿廢水相互中和;(2)加酸中和;(3)煙道氣中和。
選擇酸堿廢水處理方法的注意事項:
(1) 廢水中所含酸類的性質、濃度、水量及其變化情況。
(2) 本或附近工況在生產過程中是否排出堿性廢料(或酸性廢液)及其利用的可能性。
(3) 當地劑供應情況。
(4) 廢水排入城市管道的條件。
(5) 酸性廢水中和方法。
(二)酸堿廢水處理的設計與計算
酸性廢水中和
(1) 酸堿廢水相互中和
1)中和能力計算
根據化學基本原理,酸堿中和應符合一定的當量關系。為使酸性廢水與堿性廢水混合后呈中性反應,可按下式進行計算:
∑QzBz≥∑QxByaK
式中 Qz堿性廢水流量(升/小時);
Bz堿性廢水濃度(克當量/升);
Qx酸性廢水流量(升/小時);
By酸性廢水濃度(克當量/升);
a劑比耗量,即中和1公斤酸所需堿量(公斤);
K考慮中和過程不完全的系數,一般采用1.5~2.0。
酸(堿)當量值R可按表7-5進行換算{見給水排水設計手冊(第六冊【室外排水與工業污水處理】)330頁}。
如已知酸(堿)濃度為C(克/升)或P(%)時,則當量濃度為B=C/R=10P/R(克當量/升)。 2)中和池設計
中和池有效容積可按下式計算: V=(Qz+Qx)t(升)
式中Qz堿性廢水流量(升/小時);
Qx酸性廢水流量(升/小時);
t中和反應時間,與排水情況及水質變化情況有關,一般采用1~2小時。
當生產過程中,如酸及堿性廢水排出的很均勻,酸堿含量能互相平衡時,亦可不單獨設中和池,而在吸水井及管道內進行混合反應。如數量及濃度有波動時,則應設中和池。酸性廢水經進水管進入中和池,在通過池底穿孔管使之得到更充分混合再由出水管排出。
中和池攪拌強度為中強,一般采用機械和壓縮空氣攪拌,機械攪拌常用槳式攪拌機,攪拌功率在0.2~0.5kW/m3污水左右;若采用壓縮空氣攪拌,空氣壓力為0.1~0.2MPa,空氣量為0.2 m3/(min* m3污水) 。
絮凝反應槽設計
絮凝反應停留時間應由試驗確定,一般取3~9min,不宜太長。反應攪拌強度為弱,機械攪拌常選用框式攪拌機;若采用水力渦流式反應槽,槽上部圓柱部分上升流速為4~5mm/s,進水管流速在0.7m/s左右。
(2) 投中和
投中和可處理任何性質,任何濃度的酸性廢水。當投加石灰乳時,氫氧化鈣對廢水雜質具有凝聚作用,因此又適用于處理雜質多及高濃度的酸性廢水。
1)中和劑選擇與中和反應式
酸性廢水中和劑有石灰、石灰石、大理石、白云石、碳酸鈉、苛性鈉、氨或氧化鎂等,常用者為石灰。
2)處理流程
當酸性廢水中含有重金屬離子,或經投中和后產生沉渣時,需設置沉淀池。 當酸性廢水經投中和后,其所生成的鹽類不產生沉渣時,則無需設置沉淀池。 處理系統中還需設置清洗管道。
3)處理構筑物
Ⅰ、混合反應池
當廢水量較大時,可設置單獨的混合池。
混合、反應可在同一個池內進行,石灰乳液應在混合、反應前投入廢水當中,當采用池底進水、池頂出水的水流方式時,要求在混合、反應過程中連續攪拌,使其得到充分混合反應和防止石灰或電石渣沉淀。
PH值的控制應按重金屬氫氧化物的等電點考慮,一般為7~9。
當石灰乳液投加在水泵吸水井中時,則可不設混合、反應池,但應滿足混合反應所需的時間。
混合反應池的容積按下式確定: V=Qt/60(米3)
式中 Q污水設計流量(米3/小時);t 混合、反應時間(分鐘)。
為保證劑和廢水再池內充分混合,池內一般采用壓縮空氣攪拌,也可用機械攪拌。
4)用石灰中和酸性污水的一些數據
Ⅰ、混合反應時間 一般采用1~2分鐘,但廢水中和含重金屬鹽或其他有毒物質時,混合反應時間,尚應根據除鹽和解毒要求確定。當石灰乳液在水泵集水井中投加時,可不設混合設備,但反應設備宜根據管道長度和廢水水質而定。 Ⅱ、沉淀時間 一般采用1~2小時
Ⅲ、污泥體積 約為處理污水體積的10~15% Ⅳ、污泥含水率 一般為90~95%
Ⅴ、石灰倉庫儲存量 一般按10日左右計算,并應根據運輸和供應情況確定,石灰倉庫不應與石灰乳液制備和投配裝置設在同一房間內。
5)投量計算
劑的總耗量按下式計算:
Gz=100GsaK/α(公斤/小時)
式中 Gs廢水中的酸含量(公斤/小時);
a 劑比耗量,見表7-4{見給水排水設計手冊(第六冊【室外排水與工業污水處理】)330頁}
α 劑純度(以%計),應按當地產品純度計算。
K 反應不均勻系數,一般采用1.1~1.2。但以石灰乳中和硫酸時,采用1.05~1.10;一干粉或石灰漿投加時,由于反應不徹底和緩慢,其值采用1.4~1.5;中和鹽酸、硝酸是采用1.05。
6)中和劑的制備
如采用石灰作中和劑時,投配有干法和濕法之分。一般采用濕法投配。
Ⅰ、石灰量在1噸/日以內時,可用人工栽消化槽(池)內進行攪拌和消化,一般在槽(池)內制成40~50%的乳濁液。消化槽的有效容積按下列公式計算:
V=KV1(米3)
式中 K 容積系數,一般采用2~5;
V1 一次配置的劑量(米3)。
Ⅱ、經過消化的石灰乳排至溶液槽,溶液槽的有效容積按下式計算: V=GCaO/αca
式中 GCaO 石灰消耗量(噸/日);
α 石灰的容量,一般采用0.9~1.1噸/米3;
c 石灰溶液的濃度(%);
a 每天攪拌的次數,用人工攪拌時按3次計算,用機械攪拌時按6次計算。
石灰乳的濃度按5~10%計算。溶液槽至少設置2個,輪換使用。為了防止石灰的沉積,應設置攪拌裝置。采用機械攪拌時,其攪拌機的轉速一般為20~40轉/分鐘,線速度一般為3m/s;如用壓縮空氣攪拌,一般采用8~10升/秒/米2。亦可用水泵攪拌,首先考慮耐磨性能,泵揚程大于25米,流量按儲槽橫斷面內的流速不小于29m/h計算。
投量大時,可設置單獨投裝置,一般則由溶液槽直接用管道投,如條件允許應設置自動酸度計,即將調節閥安在投管上,并有浸在處理后廢水中的酸度發送器進行控制,以確保處理效果和提高機械化管理水平。
7)沉淀池設計
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