上海茂育制造的MY-ZHSFS酸性废水中和实验装置的实验原理与目的

一、 酸性废水中和实验装置实验目的
    通常把含酸量在3%~5%以上的高浓度含酸废水称为废酸液，对于废酸液，应考虑回收利用的可能性，如用扩散渗透法回收钢铁酸性废液中的硫酸。当酸浓度不高（低于3%）时，回收利用意义不大，可采用中和法处理。目前常用的中和方法有酸碱废水中和、药剂中和及过滤中和三种。过滤中和法具有设备简单、造价便宜、不需投加药剂、耐冲击负荷等优点，故再生产中应用很多。由于过滤中和时，废水在滤池中的停留时间、滤率与废水中酸的种类、浓度等有关，常常需要通过实验来确定滤率、滤料消耗量等参数，以便为工艺设计和运行管理提供依据。 通过实验希望达到以下目的：
二、实验原理
    酸性废水流过碱性滤料时与滤料进行中和反应的方法称为过滤中和法。过滤中和法与投药中和法相比，具有操作方便、运行费用低、劳动条件好及产生沉渣少（是废水量的0.5%）等优点，但不适于中和高浓度酸性废水。
工厂排放的酸性废水可分为三类：
1、含有强酸（如HCl、HNO₃），其钙盐易溶解于水；
2、含有强酸（如H₂SO₄），其钙盐难溶解于水；
3、含有弱酸（如CO_2、CH₃COOH）
    碱性滤料主要有石灰石、白云石和大理石等。其中石灰石和大理石的主要成分时CaCO₃，而白云石的主要成分时CaCO₃•MgCO₃。石灰石的来源较广，价格便宜，因而是最常用的碱性滤料。
    中和的1类酸性废水，各种滤料均可采用，反应后生成易溶于水的盐类而不沉淀。但废水中酸的浓度不能过高，否则滤料消耗快，给处理造成一定的困难，其极限浓度为20g/L。中和第2类酸性废水时，如采用石灰石滤料，因反应后生成的钙盐难溶于水，会附着在滤料表面，阻碍滤料和酸的接触，减慢中和反应速率，因此极限浓度应根据实验确定，若无实验资料，可采用3g/L。如用白云石滤料，由于生成的MgSO₄溶解度很大，产生的沉淀仅为石灰石的一半，因而废水中H₂SO₄浓度可采用5g/L，但白云石反应速率较石灰石慢，这影响了他的应用。中和第3类酸性废水时，弱酸与碳酸盐反应速率很慢，滤速应适当减小。当酸性废水浓度较大或滤率较大时，过滤中和后出水含有大量CO₂使出水pH声值偏低（pH＝5左右）。此时，可用吹脱法去除CO₂以提高PH 值。
当采用石灰石为滤料时，其中和反应方程式如下：

当H₂SO₄浓度在2~5g/L范围内，用白云石做滤料时，反应式如下：

    过滤中和设备主要有重力式中和滤池、等速升流式膨胀中和滤池和变速升流式膨胀中和滤池三种。重力式普通中和滤池滤料粒径大（30~80mm），滤速慢（小于5m/h），故体积庞大，处理效果较差。等速升流式膨胀中和滤池滤料颗粒小（0.5~3mm），滤速快（50~70m/h），水流由下向上流动，使滤料相互碰撞摩擦，表面不断更新，故处理效果好，沉渣量也少。变速升流式膨胀中和滤池是一种倒 锥形变速中和塔，滤料粒径为0.5~6mm，下部的大滤料在大滤速条件下工作，上部小滤料在小滤速条件下工作，从而使滤料层不同粒径的颗粒都能均匀地膨胀，因而大颗粒不结垢或少结垢，小颗粒不至于流失。变速升流式膨胀池的中和效果优于前两种滤池，但建造费用也较高。本实验采用等速升流式膨胀中和柱。
三、MY-ZHSFS 酸性废水中和实验装置及仪器
1、实验装置如图
    本实验由中和柱、吹脱柱、空压机、泵、填料、流量计、配水池、阀门、管道、电路控制系统、不锈钢框架、控制屏等组成，如图1所示。
    酸性废水中和柱是一个升流式膨胀滤池，中和柱内放置的滤料是最常用的石灰石。