在污水处理中,酸碱调节药剂主要用于调整污水的 pH 值,使其达到适宜的范围,以满足后续处理工艺的要求。以下是一些常用的酸碱调节药剂:
酸性调节药剂
硫酸特点:硫酸是一种强酸,具有强腐蚀性。它在水中完全电离,能提供大量的氢离子,酸性调节能力强。浓硫酸为无色油状液体,密度大,沸点高,具有吸水性和脱水性。
作用原理:通过向碱性污水中加入硫酸,硫酸中的氢离子与污水中的氢氧根离子发生中和反应,生成水,从而降低污水的 pH 值。
适用场景:广泛应用于工业废水处理,如电镀废水、印染废水等,这些废水中含有大量的碱性物质,需要用硫酸进行中和处理。在城市污水处理厂的污泥处理过程中,也会使用硫酸来调节污泥的 pH 值,以提高污泥的脱水性能。
盐酸特点:盐酸也是一种强酸,具有挥发性和刺激性气味。盐酸在水中完全电离,能快速降低污水的 pH 值。它的腐蚀性相对硫酸较弱,且盐酸溶液的浓度一般相对较低,便于储存和使用。
作用原理:盐酸中的氢离子与污水中的碱性物质发生中和反应。
适用场景:常用于一些对氯离子不敏感的污水处理场景,如某些金属加工废水的预处理,用于去除废水中的碱性物质和调节 pH 值。在一些小型污水处理设施中,由于盐酸的储存和使用相对方便,也常被用作酸性调节药剂。
碱性调节药剂
氢氧化钠特点:氢氧化钠是一种强碱,具有强腐蚀性,易溶于水,溶解时会放出大量的热。它能快速提高污水的 pH 值,其固体形态有片状、块状等,液体形态一般为氢氧化钠溶液。
作用原理:氢氧化钠在水中电离出氢氧根离子,与酸性污水中的氢离子结合生成水,从而使污水的 pH 值升高。
适用场景:在化工废水处理中,常用于中和酸性废水,调节 pH 值至适宜范围,以便后续进行沉淀、絮凝等处理工艺。在电镀废水处理中,氢氧化钠可用于沉淀重金属离子,通过调节 pH 值使重金属离子形成氢氧化物沉淀而去除。
碳酸钠特点:碳酸钠是一种弱碱,又称纯碱。它的水溶液呈碱性,具有一定的缓冲能力,能在一定程度上稳定污水的 pH 值。碳酸钠为白色粉末或颗粒,易溶于水,且价格相对较低,来源广泛。
作用原理:碳酸钠在水中发生水解反应,产生氢氧根离子,从而提高污水的 pH 值。当遇到酸性物质时,碳酸根离子会与氢离子反应,生成二氧化碳和水,起到中和酸性的作用。
适用场景:适用于一些对 pH 值调节要求相对温和的污水处理场景,如城市污水的预处理过程中,可用于初步调节污水的 pH 值,避免 pH 值过低对后续处理设备造成腐蚀。在一些工业废水处理中,碳酸钠也可作为辅助碱性调节药剂,与其他强碱配合使用,以达到更好的 pH 值调节效果和降低处理成本。
石灰特点:主要成分是氧化钙(CaO),加水后会生成氢氧化钙,具有较强的碱性。石灰是一种白色粉末或块状固体,来源广泛,价格低廉,但在使用过程中会产生粉尘,对环境和操作人员有一定影响。
作用原理:石灰与水反应生成的氢氧化钙在水中电离出氢氧根离子,与酸性污水中的氢离子发生中和反应,同时,钙离子还能与一些阴离子发生沉淀反应,有助于去除污水中的某些污染物,如磷酸根离子等。
适用场景:常用于工业废水处理,如酸性矿山废水、皮革废水等的中和处理。在污水处理厂的污泥处理中,石灰可用于调节污泥的 pH 值,改善污泥的脱水性能,同时还能起到杀菌消毒的作用。此外,在一些需要去除水中重金属离子的污水处理工艺中,石灰可以通过调节 pH 值使重金属离子形成氢氧化物沉淀而去除。