中和理论培训.ppt

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1、北京清大国华环保科技有限公司河南危险废物处置中心物化处理系统基础理论培训（一）中和理论1.概述1.1酸碱废水的来源、特性及危害酸碱废水的来源：酸性工业废水和碱性工业废水来源广泛，如化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂及金属酸洗车间等都排出酸性废水。有的废水中含无机酸，有的废水中含有机酸，有的同时含有有机酸和无机酸。酸的浓度差别很大，从小于1％到10％以上。印染厂、金属加工厂、炼油厂、造纸厂等排出碱性废水。其中有有机碱，也有无机碱。浓度可高达百分之几。废水中除含酸或碱外，还可能含有酸式盐、碱式盐，以及其他无机和有机等物质。酸碱废水的危害：酸具有腐蚀性，能腐蚀钢管、混凝土、纺织品、烧灼

2、皮肤；还能改变环境介质的pH，碱所造成的危害程度较小。将酸和碱随意排放不仅会造成污染、腐蚀管道、破坏农作物，危害渔业生产，破坏生物处理系统的正常运行，而且也是极大的浪费。因此，对酸或碱废水首先应当考虑回收和综合利用。当必须排放时，需要进行无害化处理。1.2酸碱中和原理和应用中和法是利用化学酸碱中和的原理消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程。当酸或碱废水的浓度很高时，如在3%—5%以上时，应考虑回用和综合利用的可能性；当浓度不高，如小于3%时，才考虑中和处理。在工业废水处理中，中和处理常用于以下几种情况：A.在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化极其敏感，

3、当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时，会产生不良影响；B.在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有明确的规定；C.在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（如混凝、除磷等），要求废水pH值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理，废水的pH值通常应维持在6.5—8.5范围内，以保证处理构筑物内的微生物维持最佳活性。1.3中和方法酸碱性废水常用的的中和方法有：①如果同一工厂或邻近工厂同时有酸性和碱性废水，可以先让两种废水互相中和，然后再用中和剂中和剩余的酸或碱。②中和剂能成溶液或浆料时，可用投加法；

4、③中和剂为粒料或块料时，可用过滤法。此外，用烟道气中和碱性废水时，可在塔式反应器中接触中和。2.酸碱废水互相中和法2.1酸性或碱性废水的需要量利用酸性废水和碱性废水互相中和时，应进行综合能力的计算．中和时，两种废水的酸和碱的当量数应相等，即按当量定律来计算，公式如下：Q１C１＝Q２C２式中Q１――酸性废水的流量，L／l；C１――酸性废水的当量浓度，克当量／L；Q２――碱性废水的流量，L／l；C2――碱性废水的当量浓度，克当量／L。在中和过程中，酸碱双方的当量恰好相等时称为中和反应的等当点。强酸强碱互相中和时，由于生成的强酸强碱盐不发生水解，因此等当点即中性点，溶液的pH值等于7

5、.0。但中和的一方若为弱酸或弱碱时，由于中和过程中所生成的盐的水解，尽管达到等当点，但溶液并非中性，pH值的大小取决于所生成盐的水解度。在实际处理中，预使两种废水混合后呈中性，可按下式核算式中Qj――碱性废水流量（L/h）；Bj――碱性废水浓度（gmol/L）；Qs――酸性废水流量（L/h）；Bs――酸性废水浓度（gmol/L）；a――中和剂比耗量，即中和1kg酸所需的碱量，参见表1K――考虑中和过程不完全的系数，一般采用1.5～2.0，特别是含重金属离子的废水，最好根据现场试验确定。纯净的强酸、强碱中和时，在pH=7的附近，酸碱稍一过量，pH即有剧烈的升降。但在废水中，由于往

6、往有弱酸盐的共同粒子效应，存在明显的缓冲能力，在要求的出水pH范围内，允许酸碱一方有较大的过量。这在中和实际操作中是有利条件，可在现场作中和试验，绘出中和曲线，以求得其缓冲范围。表１　中和各种酸所需的碱、盐的理论比耗量（g/g）酸的名称分子量NaOH40Ca(OH)274CaO56CaCO3100MgCO384Na2CO3106CaMg(CO3)2184HNO3630.6350.590.4450.7950.6680.840.732HCl36.51.101.010.771.371.151.451.29H2SO4980.8160.7550.571.020.861.080.94H2S

7、O3820.9750.900.68－－1.291.122CO2441.821.63(1.27)（2.27）（1.91）－2.09C2H2O4600.6660.616(0.466)（0.83）（0.695）0.881.53CuSO4159.50.2510.4650.3520.6280.5250.6670.576FeSO4151.90.2640.4850.370.660.5530.7000.605H2SiF60.5560.510.380.690.730.63FeCl20.630.580.440.