中和法即通過化學的方法，使酸性廢水中氫離子與外加氫氧根離子，或使鹼性廢水中的氫氧根離子與外加的氫離子之間相互作用，生成可以溶解或難溶解的其他鹽類，從而消除他們的有害作用，可以調節酸性或鹼性廢水的pH值。
基本介紹
- 中文名：中和法
- 外文名：Neutralization method
- 套用學科：環境工程
- 適用領域範圍：環境生態
- 實質：調節酸性或鹼性廢水的pH值
- 方法：藥劑中和法、過濾中和法等
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概述
在工業生產中，酸和鹼都是常用的原料。酸具有腐蝕性，能夠腐蝕鋼管、紡織品等，並且能夠燒灼皮膚，甚至改變環境介質的pH值。鹼的危害程度與酸相比稍小。因此，酸和鹼的任意排放都會造成毀壞農作物，破壞生物處理系統的正常運行，污染、破壞管道，甚至是種浪費，引起不必要的損失。所以含酸廢水和含鹼廢水的處理變得尤為重要。酸含量大於3%～5%，鹼含量大於1%～3%的高濃度廢水稱為廢酸液和廢鹼液。一般廢酸液中的成分有無機酸、有機酸和金屬鹽類等；廢鹼液中成分主要為苛性鈉、碳酸鈉及胺類等。這類廢液應先考慮採用特殊的方法回收其中的酸和鹼。酸含量小於3%～5%或鹼含量小於1%～3%的酸性廢水與鹼性廢水，回收價值比較小，常採用中和處理方法。
方法
中和處理法因污水的酸鹼性不同而不同。酸性廢水中常見的酸性物質有硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等無機酸和醋酸、甲酸、檸檬酸等有機酸。針對酸性廢水，主要有酸性廢水與鹼性廢水相互中和、藥劑中和及過濾中和三種方法；而對於鹼性廢水，主要有鹼性廢水與酸性廢水相互中和、藥劑中和與利用酸性廢氣中和三種方法。
酸性廢水中和處理方法及設備
（1）鹼性廢水中和法及設備
酸性、鹼性廢水相互中和是一種既簡單又經濟的以廢治廢的處理方法，該法既能處理酸性廢水，又能處理鹼性廢水。如可以將電鍍廠的酸性廢水和印染廠的鹼性廢水相互混合，達到中和目的。
常用的中和設備有連續流中和池、間歇式中和池、集水井及混合槽等。當水質和水量較穩定或後續處理對pH值要求較寬時，可直接在集水井、管道或混合槽中進行連續中和反應，不需設中和池；當水質水量變化不大或者後續處理對pH值的要求較高時，可設連續流中和池；而當水質變化較大且水量較小時，連續流中和無法保證出水pH值要求，或者出水中含有其他雜質，如重金屬離子時，多採用間歇式中和池，即在間歇池內同時完成混合、反應、沉澱、排泥等操作。
（2）藥劑中和法及設備
藥劑中和法能處理任何濃度、任何性質的酸性廢水，對水質和水量波動適應性強，中和藥劑利用率高，中和過程易調節，但也存在勞動條件差、藥劑配製及投加設備較多、基建投資大、泥渣多目、脫水難等缺點。選擇鹼性藥劑時，不僅要考慮它本身的溶解性、反應速度、成本、二次污染、使用方便等因素，還要考慮中和產物的性狀、數量及處理費用等因素。常用藥劑有石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、碳酸鈉、電石渣等，因石灰來源廣泛、價格便宜，所以最為常用。當投加石灰進行中和處理時，產生的Ca(OH)2還有凝聚作用，因此對雜質多、濃度高的酸性廢水尤其適宜。
藥劑中和流程通常包括污水的預處理、藥劑的製備與投配、混合與反應、中和產物的分離、泥渣的處理與利用等環節。污水的預處理包括懸浮雜質的澄清、水質及水量的均和調節，前者可以減少投藥量，後者可以創造穩定的處理條件。中和劑的投加量可按實驗繪製的中和曲線確定，也可根據水質分析資料，按中和反應的化學計量關係確定。
藥劑中和法有以下兩種運行方式：當污水量少或間斷排出時，採用間歇處理，設定2～3個池子進行交替工作；當污水量大時，採用連續流式處理，並採取多級串聯的方式，以獲得穩定可靠的中和效果。
（3）過濾中和法及設備
過濾中和是將鹼性濾料填充成一定形式的濾床，酸性廢水流過此濾床即被中和。過濾中和法與藥劑中和法相比，具有操作方便、運行費用低及勞動條件好等優點，並且產生的沉渣少，只有污水體積的0.1%，主要缺點是進水酸濃度受到限制，還必須對污水中的懸浮物、油脂等進行預處理，以防濾料堵塞。常用的濾料有石灰石、大理石和白雲石二種，其中前兩種的主要成分是CaCO3，第三種的主要成分是CaCO3和MgCO3。
濾料的選擇與水中含何種酸及酸濃度密切相關，因濾料的中和反應發生在濾料表面，如果生成的中和產物溶解度很小，就會沉澱在濾料表面形成外殼，影響中和反應進一步進行。各種酸中和後形成的鹽具有不同的溶解度，其順序為：Ca(NO3)2、CaCl2>MgSO4>CaSO4>CaCO3、MgCO3，因此，中和處理硝酸、鹽酸時，濾料選用石灰石、大理石或白雲石都可；中和處理碳酸時，含鈣或鎂的中和劑都不適用，不宜採用過濾中和法，中和含硫酸廢水時，最好選用含鎂的中和濾料(白雲石)，若採用石灰石，硫酸濃度不應超過1～1.2 g/L，否則就會生成硫酸鈣外殼，使中和反應終止。
根據濾床形式的不同，中和濾池可分為普通中和濾池、升流式膨脹中和濾池和滾筒中和濾池三種類型。
鹼性廢水中和處理方法及設備
鹼性廢水中和處理方法包括酸性廢水中和法、藥劑中和法和酸性廢氣中和法等。酸性廢水中和法與利用鹼性廢水中和酸性廢水的原理及設備相同。藥劑中和法常用的藥劑是無機酸，如硫酸、鹽酸及壓縮二氧化碳等，硫酸的價格較低，套用最廣。鹽酸的優點是反應物溶解度高、沉渣量少，但價格較高。用無機酸中和鹼性廢水的工藝流程及設備與藥劑中和酸性廢水基本相同。
酸性廢氣中和法處理鹼性廢水時，煙道氣中CO2含量可高達24%，有時還含有SO2和H2S，故可用來中和鹼性廢水。煙道氣中和鹼性廢水常採用逆流接觸噴淋塔，污水由塔頂布水器均勻噴出，或沿筒內壁流下，煙道氣則由塔底鼓入，在逆流接觸過程中，污水與煙道氣都得到了淨化。用煙道氣中和鹼性廢水的優點是把污水處理與消煙除塵結合起來，缺點是處理後的污水中硫化物、色度和耗氧量均顯著增加。
