5.5 中和与pH调节

5.5.1 本条提出了中和处理基本原则。
    含酸量低于4％、含碱量低于2％的污水不具备回收利用的价值，应采用中和法处理。中和处理应优先考虑以废治废的原则，有条件时利用酸碱污水相互中和，或利用本企业和附近工业企业废酸、碱渣(液)作中和剂，是最简便又经济的方法，应优先采用。
5.5.2 酸碱污水相互中和一般宜设中和池。
    1 当水量、水质变化不大时，宜设连续式中和池；当水量、水质变化较大时，可设间歇式中和池，间歇式中和池一般不少于2座(格)，是为了便于交替使用。
    2 由于企业排出的酸、碱污水酸碱含量一般不可能达到酸、碱平衡，水量和水质亦有波动，经相互中和处理后，pH值不能满足后续处理设施要求或排放要求时，应补充投加酸、碱药剂，调整pH值。
    3 中和池应设搅拌设施，可采用机械搅拌或空气搅拌。污水中含有挥发性有毒害物时，宜采用机械搅拌。
5.5.3 药剂中和处理是最常用的一种处理方法，适用于任何浓度的酸碱污水，也适用于含有毒害污染物和较高悬浮杂质的酸碱污水。本法对水量、水质波动适应性强，处理方法灵活，除适用于酸碱污水中和处理外，还适用于对污水pH进行调整。中和方式可采用连续式单级或多级中和，也可采用间歇式中和。
    1 酸碱污水包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐的酸性污水以及强碱、弱碱、强碱弱酸盐的碱性污水。通常化工酸碱污水包含各种酸碱成分，有的还含有油、NH₃、硫化物、酚类、氟、砷、磷及多种重金属离子。污水中其他污染成分很少，主要含强酸或强碱的污水，混合反应时间宜采用3min～5min。中和处理酸碱成分复杂和含有毒害污染物的污水时，应针对有毒害污染物性质选择中和剂，通过中和沉淀作用去除。由于中和反应干扰因素较多，反应迟缓，一般需要较长混合反应时间。中和工艺、设计参数也宜通过试验，或参照同类污水处理经验确定。
    2 药剂中和酸性污水最常用和经济的方法是采用石灰。石灰与硫酸反应生成难溶的CaSO₄。若污水中存在重金属离子和氟、砷、磷等有毒害物时，可生成难溶性金属氢氧化物和盐，如Cu(OH)₂、Zn(OH)₂、Pb(OH)₂、CaF、Ca(AsO₂)₂、Ca₃(AsO₃)₂、Ca₃(AsO₄)₂、Ca₃(PO₄)₂，因此中和后产生沉渣的污水应设沉淀设施。为提高污水中杂质和沉渣的沉淀效果，可投加絮凝剂。
    3 石灰中和酸性污水有干法和湿法。与干法相比，湿法设备较多，但中和反应速度较快、彻底，投加量少，操作环境也稍好，故宜湿法投加。
5.5.4 本条给出了过滤中和的设计原则和参数。由于普通过滤中和，滤料粒径大，滤速低，中和效果差，且污水中硫酸浓度较大时极易在表面结垢，阻碍中和反应进程，目前已很少采用，故提出宜采用升流式膨胀滤池。
    1 过滤中和时，污水中有浓度过高的重金属或惰性物质，会在滤料表面生成覆盖物，使滤料失效，根据设计和运行经验，重金属离子含量宜小于50mg/L。
    2 过滤中和的滤料一般为石灰石、白云石、大理石等。采用石灰石滤料中和硫酸时，反应生成的硫酸钙溶解度很小，硫酸浓度高时极易在滤料表面形成沉积，阻碍酸和滤料的接触反应，因此污水中的硫酸浓度不应过高，一般小于2g/L，当采用白云石为滤料时，由于生成的硫酸镁溶解度较大，硫酸浓度可以高一些，一般可达到3g/L，但反应速度较慢。
    3 因过滤中和采用的滤料均属碳酸盐，中和反应产生CO₂，CO₂溶于水为碳酸，使出水pH在5左右，脱除CO₂，可使出水pH提高到6～6.5。脱除CO₂的方法可以采用曝气、多级跌水等方法。
5.5.5 根据经验，本条给出了膨胀滤池的设计参数。
5.5.6 由于酸碱具有很强的腐蚀性，尤其是强酸、强碱，对储存设备及处理构筑物的腐蚀性更强，因此，本条强调酸碱中和的设备与构筑物应采取相应的防腐措施。
5.5.7 化工企业酸碱污水水量、水质波动较大，采用药剂中和时，如按常规pH检测来投加中和剂，难以及时调整中和剂投加量，同时因pH检测数据滞后，也使投量不准确，不但中和剂用量加大，出水pH值也难以保证。因此中和剂的投加应采用pH自动调节控制。