?中和反應(yīng)池是
深圳電鍍水處理設(shè)備中預(yù)處理或主體處理階段的核心設(shè)施,主要用于調(diào)節(jié)廢水的 pH 值,或通過化學(xué)反應(yīng)使廢水中的污染物(如重金屬離子、酸 / 堿)轉(zhuǎn)化為易于去除的形態(tài)。以下從功能作用、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作原理、關(guān)鍵參數(shù)及運行注意事項等方面詳細(xì)介紹:

?
一、中和反應(yīng)池的核心功能
電鍍廢水常因酸洗、鍍液泄漏等呈現(xiàn)強(qiáng)酸性(pH<2)或強(qiáng)堿性(pH>12),且含有重金屬離子(如 Cr3?、Ni2?),中和反應(yīng)池的核心作用包括:
pH 值調(diào)節(jié):將廢水 pH 值調(diào)整至后續(xù)工藝所需范圍(如化學(xué)沉淀法需將 pH 調(diào)至 8-10,使重金屬離子形成氫氧化物沉淀)。
初步污染物去除:通過酸堿中和反應(yīng),去除廢水中的游離酸、堿,同時為重金屬離子的化學(xué)沉淀創(chuàng)造條件(如酸性廢水中投加堿后,OH?與重金屬離子結(jié)合生成沉淀)。
水質(zhì)均化:通過攪拌使廢水與藥劑充分混合,避免局部 pH 值波動,確保后續(xù)處理穩(wěn)定。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計與分類
中和反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)需根據(jù)廢水性質(zhì)(酸 / 堿性、污染物濃度)和處理規(guī)模設(shè)計,常見分類及結(jié)構(gòu)特點如下:
1. 按反應(yīng)階段分類(多格串聯(lián)設(shè)計)
為提高反應(yīng)效率,中和反應(yīng)池通常分多格(3-4 格)串聯(lián)運行,每格功能不同:
di一格(混合格):投加中和藥劑(酸 / 堿),通過攪拌快速混合,初步調(diào)節(jié) pH 值(如將強(qiáng)酸性廢水從 pH=1 調(diào)至 pH=4-5)。
第二格(反應(yīng)格):繼續(xù)投加藥劑,精確調(diào)節(jié) pH 至目標(biāo)值(如 pH=8-9),同時投加絮凝劑(如 PAC),使重金屬離子形成微小沉淀顆粒。
第三格(絮凝格):投加助凝劑(如 PAM),通過慢速攪拌使微小顆粒凝聚成大絮體,便于后續(xù)沉淀池分離。
(可選)第四格(緩沖格):若水質(zhì)波動大,可增設(shè)緩沖格,穩(wěn)定出水 pH 值和絮體狀態(tài)。
2. 按攪拌方式分類
機(jī)械攪拌式:池內(nèi)安裝攪拌槳(如槳式、渦輪式),通過電機(jī)驅(qū)動攪拌,適用于中、小水量(<500 噸 / 天),混合均勻性較好,但能耗較高。
曝氣攪拌式:通過底部曝氣裝置(如穿孔管、曝氣盤)通入壓縮空氣,利用氣泡上升帶動水流混合,適用于大水量(>1000 噸 / 天),同時可增加水中溶解氧(利于后續(xù)生化處理),但需配套空壓機(jī),對 pH 調(diào)節(jié)精度略低。
水力攪拌式:利用水流自身動能(如進(jìn)水噴射、導(dǎo)流板)實現(xiàn)混合,適用于簡單場景(如低濃度酸堿廢水),成本低但混合效果較差。
3. 按池體形狀分類
矩形池:結(jié)構(gòu)簡單,便于多格串聯(lián)設(shè)計,適合場地規(guī)則的車間,應(yīng)用最廣泛。
圓形池:水流死角少,攪拌效率高,適用于曝氣攪拌式設(shè)計,但占地面積較大。
三、工作原理
中和反應(yīng)池的核心是通過酸堿中和反應(yīng)和化學(xué)沉淀反應(yīng)實現(xiàn)水質(zhì)調(diào)節(jié),以處理酸性含重金屬廢水為例:
中和酸:H? + OH? → H?O(降低廢水酸度);
沉淀重金屬:M?? + nOH? → M (OH)?↓(如 Ni2? + 2OH? → Ni (OH)?↓,Cr3? + 3OH? → Cr (OH)?↓)。
混合反應(yīng):通過攪拌使藥劑與廢水充分接觸,確保反應(yīng)完全,避免局部 pH 過高 / 過低(如局部堿性過強(qiáng)可能導(dǎo)致沉淀溶解)。
絮體形成:投加絮凝劑(PAC)后,其水解產(chǎn)生的膠體吸附微小沉淀顆粒,形成較大絮體;助凝劑(PAM)進(jìn)一步橋聯(lián)絮體,使其快速沉降。
四、關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)
池體容積:根據(jù)廢水處理量和停留時間計算,通常停留時間為 30-60 分鐘(酸性廢水因反應(yīng)較慢,可延長至 60-90 分鐘)。
計算公式:有效容積 = 設(shè)計水量(m3/h)× 停留時間(h)。
pH 控制范圍:
若后續(xù)為化學(xué)沉淀法除重金屬,出水 pH 需控制在 8-10(不同重金屬最佳 pH 不同:如 Cu2?為 8.5-9.5,Zn2?為 8-9);
若后續(xù)為生化處理,需調(diào)至中性(pH=6-9)。
攪拌強(qiáng)度:
機(jī)械攪拌:攪拌槳葉線速度 1.0-1.5m/s(混合格可略高,絮凝格需低,避免打碎絮體);
曝氣攪拌:曝氣量 0.5-1.0m3/(m2?h)(按池底面積計算)。
藥劑投加量:根據(jù)廢水酸 / 堿度計算,需預(yù)留 10%-20% 的過量系數(shù)(避免因水質(zhì)波動導(dǎo)致 pH 不達(dá)標(biāo))。
例:處理 1 噸 pH=2 的酸性廢水(假設(shè)主要成分為 H?SO?),需投加氫氧化鈉約 8-10kg(理論值基礎(chǔ)上增加余量)。
五、配套設(shè)備與系統(tǒng)
藥劑投加系統(tǒng):
藥劑儲罐(如氫氧化鈉溶液罐、硫酸罐):材質(zhì)需防腐(塑料、玻璃鋼或不銹鋼);
計量泵(如隔膜計量泵):精確控制藥劑投加量,可通過 pH 在線監(jiān)測儀聯(lián)動調(diào)節(jié)(自動投加);
管路系統(tǒng):耐酸堿材質(zhì)(如 PVC、PPR),避免腐蝕泄漏。
監(jiān)測與控制系統(tǒng):
pH 在線監(jiān)測儀:實時監(jiān)測每格池的 pH 值,數(shù)據(jù)傳輸至 PLC 控制柜;
液位計:防止池體溢水或空轉(zhuǎn);
自動控制系統(tǒng):根據(jù) pH 值反饋調(diào)節(jié)計量泵頻率,實現(xiàn)全自動調(diào)節(jié)(如 pH 低于目標(biāo)值時增加堿投加量)。
攪拌設(shè)備:機(jī)械攪拌器(含電機(jī)、減速器、槳葉)或曝氣系統(tǒng)(空壓機(jī)、曝氣管道)。
六、運行注意事項
分質(zhì)處理:含氰廢水、含鉻廢水需單獨中和(如含氰廢水需在堿性條件下破氰,pH 需控制在 10-11),避免與其他廢水混合導(dǎo)致反應(yīng)干擾。
藥劑選擇:
酸性廢水中和:優(yōu)先選氫氧化鈣(成本低,但易產(chǎn)生鈣鹽沉淀,需定期清理),或氫氧化鈉(溶解快、無殘渣,適合精密調(diào)節(jié));
堿性廢水中和:常用硫酸(酸性強(qiáng)、成本低)或鹽酸(腐蝕性略低,但需防 Cl?過量影響后續(xù)處理)。
防止沉淀堵塞:重金屬沉淀或鈣鹽可能附著在池壁、攪拌槳上,需定期沖洗(每周 1-2 次),必要時設(shè)置排泥口(池底坡度 1%-2%,便于排泥)。
應(yīng)急處理:配備應(yīng)急藥劑儲罐和手動投加裝置,避免自動系統(tǒng)故障導(dǎo)致 pH 失控;設(shè)置溢流管道,連接事故池,防止廢水外溢。
定期校準(zhǔn):pH 傳感器需每周校準(zhǔn)(用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液),確保監(jiān)測精度;計量泵定期校驗流量,避免藥劑投加偏差。
七、應(yīng)用場景
中和反應(yīng)池是電鍍水處理的 “必經(jīng)環(huán)節(jié)”,具體應(yīng)用包括:
含酸廢水(如酸洗、鍍前處理廢水)的 pH 調(diào)節(jié);
含堿廢水(如鍍鎳、鍍鉻后的清洗廢水)的中和;
重金屬廢水化學(xué)沉淀前的 pH 預(yù)處理(為沉淀反應(yīng)創(chuàng)造最佳條件);
綜合廢水的初步均質(zhì)化(減少后續(xù)工藝沖擊負(fù)荷)。
合理設(shè)計和運行中和反應(yīng)池,可顯著提高后續(xù)處理效率(如沉淀池的固液分離效果),降低藥劑消耗,是保障電鍍廢水達(dá)標(biāo)處理的關(guān)鍵設(shè)施。