[科普中国]-酸碱废水

释义酸性废水

酸性废水是指含有某酸类、pH值低于6的废水。根据含酸种类和浓度的不同，酸性废水可分为无机酸废水和有机酸废水；强酸性废水和弱酸性废水；单元酸废水和多元酸废水；低浓度酸性废水和高浓度酸性废水。通常的酸性废水，除含有某种酸外，往往还含有重金属离子及其盐类等有害物质。酸性废水的来源很广、主要有矿山排水、湿法冶金、轧钢、钢材与有色金属的表面酸处理、化工、制酸、制药、染料、电解、电镀、人造纤维等工业部门生产过程中排放的酸性废水。最常见的酸性废水是硫酸废水，其次是盐酸和硝酸废水1。

碱性废水碱性废水是指含有某种碱类、pH值高于9的废水。碱性废水也分为强碱性废水和弱碱性废水；低浓度碱性废水和高浓度碱性废水。碱性废水中，除含有某种不同浓度的碱外，通常总是含有大量的有机物、无机盐等有害物质。碱性废水的来源也很广泛，主要有制碱工业的废水，碱法造纸的黑液，印染工业煮纱，丝光的洗水，制革工业的火碱脱毛废水，以及石油、化工部分生产过程的碱性废水等2。

处理原则酸碱废水具有较强的腐蚀性，需经适当废水处理方可外排。酸碱废水处理的一般原则是：

(1) 高浓度酸碱废水，应优先考虑回收利用的废水处理法，根据水质、水量和不同工艺要求，进行厂区或地区性调度，尽量重复使用：如重复使用有困难，或浓度偏低，水量较大，可采用浓缩的废水处理法回收酸碱。

(2) 低浓度的酸碱废水，如酸洗槽的清洗水，碱洗槽的漂洗水，应进行中和废水处理。

对于中和处理，应首先考虑以废治废的废水处理原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水，利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时，可采用中和剂废水处理。

处理方法酸碱中和法在含酸废水中加入碱性物质，在含碱废水中加入酸性物质，进行中和反应，使之生成中性盐和水。

(1) 自身中和法利用阳离子交换剂再生排出的废酸液来中和阴离子交换剂再生排出的废碱液，以达到中和目的。自身中和法又有①单池式：将废酸、废碱液都直接排入一个混合池中，经搅拌均匀后排出；②双池式：同时设置一个废碱池和一个混合池，废碱液排人废碱池储存，待阳离子交换器再生时，将废酸、废碱液同时排入混合池中和后排出；③三池式：同时设置一个废碱池、一个废酸池和一个混合池。自身中和法的缺点是由于发电厂中排出的废酸、废碱量是不平衡的，不能恰好中和，使处理后的水质达不到排放标准要求，所以往往仍需要加些酸或碱。

(2) 投药中和法将碱性药剂，如石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、电石渣、苛性钠(NaOH)、碳酸钠(Na2CO3)等投入到酸性废水中，或将酸性药剂，例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等，投入到碱性废水中，以达到中和目的。

中和反应的设备可分中和池和中和塔。中和池一般为地上或地下布置，酸、碱废水通过沟道或管道靠位差进入池中，处理后的废水用泵排出。中和池的优点是系统简单，运行方便；其缺点是占地面积较大，防腐、防渗较难做好。中和塔设置于离地面一定高度，将酸、碱废水用管道引至中和塔上部，用循环泵使塔中酸碱混合均匀，处理后的废水靠位差排出。其优点是塔体防腐较易做好，不存在渗漏问题，且占地面积较少；其缺点是要求离子交换器再生用泵的压力相应提高，使排水能直接进入中和塔顶部。为此，离子交换树脂的耐压强度和均匀性等均相应要求提高。

弱酸阳离子交换处理将废酸、废碱液交替通过弱酸阳离子交换树脂，当酸液通过时，树脂转变为H-型(R-Na+HCl→R-H+NaCI)，除去废液中的酸；当碱液通过时，弱酸树脂将H+放出，中和废液中的碱性物质，树脂转变为盐型(R-H+NaOH→R-Na+H2O)，这样往复交替处理，不需还原再生，就能使处理后的酸碱废水基本达到排放标准。该法于20世纪80年代开始在我国使用，效果较好，排放合格率达95%。为保证排放pH值全部合格，弱酸树脂的工作交换容量只能利用70%左右，以防弱酸树脂层漏H+或OH-。

弱酸、弱碱离子交换联合处理在弱酸离子交换器后串联一台弱碱阴离子交换器，以吸收弱酸树脂层漏出的H+或OH-，且可用足弱酸离子交换树脂的工作交换容量，使排出液的pH值完全达标。除此之外，还有将含酸废水排入火电厂水力输灰系统的灰水中，以中和灰水中的碱性物质；将含碱废水当作湿式文丘里除尘器捕滴器用水．以吸收烟气中的二氧化硫3。

危害酸性废水和碱性废水是所有工业废水中最常见的一种废水，若不进行回收利用和必要的处理，直接排放，将严重地腐蚀管道、渠道和水工构筑物；排入水体，则会改变水体的pH值，危害水体的自净作用，破坏自然生态，导致水生资源的减少或毁灭。碱性废水中的大量有机物，会消耗水体中的溶解氧，造成鱼类等水生物的缺氧而窒息死亡。酸性或碱性浓度高的废水，会直接毒死鱼类等水生物；渗入土壤则造成土质的酸化、盐碱化，破坏土层的松疏状态，影响农作物的生长和增产；而人、畜等饮用了这种水，将影响体内代谢，使消化系统失调，引起肠胃发炎等。酸性和碱性废水，都能限制和妨碍水体的使用价值，因此必须进行适当的处理以后，使废水的pH值处于6-9间，方能排放到受纳水体2。