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上海茂育制造的MY-ZHSFS酸性廢水中和實驗裝置的實驗原理與目的

一、酸性廢水中和實驗裝置實驗?zāi)康?/strong>
通常把含酸量在3%~5%以上的高濃度含酸廢水稱為廢酸液，對于廢酸液，應(yīng)考慮回收利用的可能性，如用擴散滲透法回收鋼鐵酸性廢液中的硫酸。當(dāng)酸濃度不高（低于3%）時，回收利用意義不大，可采用中和法處理。目前常用的中和方法有酸堿廢水中和、藥劑中和及過濾中和三種。過濾中和法具有設(shè)備簡單、造價便宜、不需投加藥劑、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點，故再生產(chǎn)中應(yīng)用很多。由于過濾中和時，廢水在濾池中的停留時間、濾率與廢水中酸的種類、濃度等有關(guān)，常常需要通過實驗來確定濾率、濾料消耗量等參數(shù)，以便為工藝設(shè)計和運行管理提供依據(jù)。

通過實驗希望達到以下目的：

1、酸性廢水升流式膨脹中和過濾實驗。

2、CO₂及NH₃吹脫實驗。
二、實驗原理
酸性廢水流過堿性濾料時與濾料進行中和反應(yīng)的方法稱為過濾中和法。過濾中和法與投藥中和法相比，具有操作方便、運行費用低、勞動條件好及產(chǎn)生沉渣少（是廢水量的0.5%）等優(yōu)點，但不適于中和高濃度酸性廢水。
工廠排放的酸性廢水可分為三類：
1、含有強酸（如HCl、HNO₃），其鈣鹽易溶解于水；
2、含有強酸（如H₂SO₄），其鈣鹽難溶解于水；
3、含有弱酸（如CO₂_、CH₃COOH）
堿性濾料主要有石灰石、白云石和大理石等。其中石灰石和大理石的主要成分時CaCO₃，而白云石的主要成分時CaCO₃•MgCO₃。石灰石的來源較廣，價格便宜，因而是最常用的堿性濾料。
中和的1類酸性廢水，各種濾料均可采用，反應(yīng)后生成易溶于水的鹽類而不沉淀。但廢水中酸的濃度不能過高，否則濾料消耗快，給處理造成一定的困難，其極限濃度為20g/L。中和第2類酸性廢水時，如采用石灰石濾料，因反應(yīng)后生成的鈣鹽難溶于水，會附著在濾料表面，阻礙濾料和酸的接觸，減慢中和反應(yīng)速率，因此極限濃度應(yīng)根據(jù)實驗確定，若無實驗資料，可采用3g/L。如用白云石濾料，由于生成的MgSO₄溶解度很大，產(chǎn)生的沉淀僅為石灰石的一半，因而廢水中H₂SO₄濃度可采用5g/L，但白云石反應(yīng)速率較石灰石慢，這影響了他的應(yīng)用。中和第3類酸性廢水時，弱酸與碳酸鹽反應(yīng)速率很慢，濾速應(yīng)適當(dāng)減小。當(dāng)酸性廢水濃度較大或濾率較大時，過濾中和后出水含有大量CO₂使出水pH聲值偏低（pH＝5左右）。此時，可用吹脫法去除CO₂以提高PH 值。
當(dāng)采用石灰石為濾料時，其中和反應(yīng)方程式如下：

當(dāng)H₂SO₄濃度在2~5g/L范圍內(nèi)，用白云石做濾料時，反應(yīng)式如下：

過濾中和設(shè)備主要有重力式中和濾池、等速升流式膨脹中和濾池和變速升流式膨脹中和濾池三種。重力式普通中和濾池濾料粒徑大（30~80mm），濾速慢（小于5m/h），故體積龐大，處理效果較差。等速升流式膨脹中和濾池濾料顆粒�。�0.5~3mm），濾速快（50~70m/h），水流由下向上流動，使濾料相互碰撞摩擦，表面不斷更新，故處理效果好，沉渣量也少。變速升流式膨脹中和濾池是一種倒錐形變速中和塔，濾料粒徑為0.5~6mm，下部的大濾料在大濾速條件下工作，上部小濾料在小濾速條件下工作，從而使濾料層不同粒徑的顆粒都能均勻地膨脹，因而大顆粒不結(jié)垢或少結(jié)垢，小顆粒不至于流失。變速升流式膨脹池的中和效果優(yōu)于前兩種濾池，但建造費用也較高。本實驗采用等速升流式膨脹中和柱。
三、MY-ZHSFS 酸性廢水中和實驗裝置及儀器
1、實驗裝置如圖
本實驗由中和柱、吹脫柱、空壓機、泵、填料、流量計、配水池、閥門、管道、電路控制系統(tǒng)、不銹鋼框架、控制屏等組成，如圖1所示。
酸性廢水中和柱是一個升流式膨脹濾池，中和柱內(nèi)放置的濾料是最常用的石灰石。

圖1酸性廢水過濾中和實驗裝置示意圖

四、實驗步驟

1、用工業(yè)硫酸或鹽酸配制成一定濃度的酸性廢水（范圍在0.1%~0.3%之間），并取20mL原水水樣測定pH和酸度，酸度測定項目平行作兩次取其平均值，進行記錄。
注意：酸度測定請認(rèn)真預(yù)習(xí)測定方法，以減少實驗中的操作失誤。
2、啟動水泵，用閥門調(diào)整中和過濾柱的流量使其達到所規(guī)定流速，完成4個濾率的實驗，濾率采用50、100、150、200L／h，觀察中和過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象。
3、改變?yōu)V速穩(wěn)定5分鐘后，用250mL具塞玻璃取樣瓶取每種濾率中和出水水樣，測定pH值和酸度，酸度測定項目平行作兩次取其平均值，進行記錄，酸性過濾中和實驗數(shù)據(jù)進行記錄。
五、思考題

1、根據(jù)實驗說明過濾中和法的處理效果與哪些因素有關(guān)。
2、分析實驗結(jié)果及實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象。
3、通過酸性廢水中和實驗裝置制定一個確定處理單位流量某濃度酸性廢水所需要的濾料數(shù)量的實驗方案。

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