酸碱废水处理的原理和特点是什么?
来源
含酸和含碱废水的来源很多,如化工、化纤、制酸、电镀、炼油和金属加工厂酸洗车间等。有的废水含有硫酸、盐酸等无机酸,有的含有甲酸、乙酸等有机酸,有的两者都有。废水的酸浓度变化很大,从小于1到大于10。造纸、印染、制革、金属加工等生产过程都会排放碱性废水。多数情况下是无机碱,部分废水含有有机碱。有些废水的碱浓度很高,高达百分之几。除了酸和碱,废水中还可能含有酸式盐和碱式盐以及其他酸性或碱性的无机和有机物质。随意排放含酸、碱的废水不仅污染和破坏环境,而且浪费资源。因此,首先要考虑酸碱废水的回收和综合利用。
当酸碱废水浓度较高时,例如:
当含酸废水的含酸量达到4以上,含碱废水的含碱量达到2以上时,就有回收和综合利用的可能,可用于制造硫酸亚铁、石膏和化肥,也可回用或供其他工厂使用。浓度小于4的酸性废水和浓度小于2的碱性废水考虑进行中和处理,因为回收意义不大。它含有各种有害物质或重金属盐。酸的质量分数变化很大,从低于1%到高于10%不等。
碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂和炼油厂。其中一些含有有机碱或无机碱。碱的质量分数高于5%且低于1%。除了酸和碱,酸碱废水中还常含有酸式盐、碱式盐等无机和有机物质。酸碱废水具有强腐蚀性,只有经过适当处理后才能排放。
加工方法
酸碱废水具有强腐蚀性,不经处理直接排放,会腐蚀管道、沟渠和构筑物;排入水体会改变水体的pH值,对其产生干扰,影响水生生物的生长和渔业生产;排入农田会改变土壤性质,使土壤酸化或盐碱化,危害农作物;酸碱原料的流失也是一种浪费。因此,酸碱废水应尽可能回收利用,或进行处理,使废水的pH值在6-9之间,才能排入水中。
酸碱废水处理的一般原则是:
(1)对于高浓度酸碱废水,应优先考虑回用的废水处理方法。根据水质、水量和不同工艺要求,进行全厂或区域调度,尽可能重复利用。如果难以回用,或者浓度低、水量大,可采用浓缩废水处理方法回收酸碱。
(2)低浓度酸碱废水,如酸洗槽冲洗水、碱洗槽漂洗水等,应进行中和处理。
对于中和处理,应首先考虑废水处理的原则。比如酸碱废水相互中和或者酸性废水用废碱(渣)中和,碱性废水用废酸中和。在没有这些条件的情况下,中和剂可用于废水处理。
使再循环
对于含酸(一般在10%以上)、含碱(一般在5%以上)的高浓度废水,首先根据水质、水量和不同的工艺要求,在厂内或区域内调度,尽可能回用;如果难以回用,或者浓度低,水量大,可以通过浓缩回收酸碱。
含酸废水的回收方法主要有浸没燃烧高温结晶法、真空浓缩冷冻结晶法和自然结晶法。
浸没燃烧高温结晶法的基本过程是:将气体燃烧产生的高温气体直接喷入废液中蒸发,除去废液中的水分,浓缩回收酸性物质。这种浓缩方法适用于处理大量废水,其优点是热效率高,回收酸浓度高(高达42.6%)。缺点是酸雾大,防腐要求高,可燃气体来源多。真空浓缩和自然结晶的基本过程是通过真空减压降低含酸废水的沸点,蒸发水分,浓缩回收酸性物质。这种浓缩方法的优点是自动化程度高,容易解决酸雾问题。缺点是回收酸浓度低(只有18 ~ 20%);需要耐酸、耐腐蚀的材料较多,设备投资较大。自然结晶主要用于从含酸废水中制备硫酸亚铁、硫酸铵等化工原料和化肥。此外,酸碱类物质也可以通过透析和离子交换来回收。在水处理过程中,酸性废水还可用于给水软化的磺化煤的再生和水质稳定[1]。