试述过滤中和法处理酸性废水时,选择滤料的原则,并讨论升流式膨胀中和滤池及变截面上流式滤池的特点。

解决过滤器滤料板结的方法

1、加强反洗：强度+时间+压缩空气擦洗，针对轻度结块。

（何时进行反洗可根据原水的水质特点和出水水质要求，采用限定水头损失、出水水质或过滤时间等标准来确定）。

2、卸出滤料人工清洗。

3、碱洗：针对油泥结块，把NaOH或Na2CO3溶液注入滤池静泡或进行循环冲洗。

4、酸洗：针对滤料上的重金属沉淀，一般使用盐酸，注意设备防腐（加缓冲剂）和滤料对盐酸的稳定性。

5、氯清洗：针对微生物和有机物生长而致的结块。投加漂白粉和次氯酸钠，使水中活性氯达到40～50mg/L，通过滤层，待排水中有氯臭味时，停止排水并静泡1～2d，杀死有关微生物后，再反洗。

中和法即通过化学的方法，使酸性废水中氢离子与外加氢氧根离子，或使碱性废水中的氢氧根离子与外加的氢离子之间相互作用，生成可以溶解或难溶解的其他盐类，从而消除他们的有害作用，可以调节酸性或碱性废水的pH值。

基本介绍中文名 ：中和法 外文名 ：Neutralization method 套用学科 ：环境工程 适用领域范围 ：环境生态 实质 ：调节酸性或碱性废水的pH值 方法 ：药剂中和法、过滤中和法等 概述,方法,酸性废水中和处理方法及设备,碱性废水中和处理方法及设备, 概述 在工业生产中，酸和碱都是常用的原料。酸具有腐蚀性，能够腐蚀钢管、纺织品等，并且能够烧灼皮肤，甚至改变环境介质的pH值。碱的危害程度与酸相比稍小。因此，酸和碱的任意排放都会造成毁坏农作物，破坏生物处理系统的正常运行，污染、破坏管道，甚至是种浪费，引起不必要的损失。所以含酸废水和含碱废水的处理变得尤为重要。酸含量大于3%～5%，碱含量大于1%～3%的高浓度废水称为废酸液和废碱液。一般废酸液中的成分有无机酸、有机酸和金属盐类等；废碱液中成分主要为苛性钠、碳酸钠及胺类等。这类废液应先考虑采用特殊的方法回收其中的酸和碱。酸含量小于3%～5%或碱含量小于1%～3%的酸性废水与碱性废水，回收价值比较小，常采用中和处理方法。 方法 中和处理法因污水的酸碱性不同而不同。酸性废水中常见的酸性物质有硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机酸和醋酸、甲酸、柠檬酸等有机酸。针对酸性废水，主要有酸性废水与碱性废水相互中和、药剂中和及过滤中和三种方法；而对于碱性废水，主要有碱性废水与酸性废水相互中和、药剂中和与利用酸性废气中和三种方法。 酸性废水中和处理方法及设备 （1）碱性废水中和法及设备 酸性、碱性废水相互中和是一种既简单又经济的以废治废的处理方法，该法既能处理酸性废水，又能处理碱性废水。如可以将电镀厂的酸性废水和印染厂的碱性废水相互混合，达到中和目的。 常用的中和设备有连续流中和池、间歇式中和池、集水井及混合槽等。当水质和水量较稳定或后续处理对pH值要求较宽时，可直接在集水井、管道或混合槽中进行连续中和反应，不需设中和池；当水质水量变化不大或者后续处理对pH值的要求较高时，可设连续流中和池；而当水质变化较大且水量较小时，连续流中和无法保证出水pH值要求，或者出水中含有其他杂质，如重金属离子时，多采用间歇式中和池，即在间歇池内同时完成混合、反应、沉淀、排泥等操作。 （2）药剂中和法及设备 药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废水，对水质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高，中和过程易调节，但也存在劳动条件差、药剂配制及投加设备较多、基建投资大、泥渣多目、脱水难等缺点。选择碱性药剂时，不仅要考虑它本身的溶解性、反应速度、成本、二次污染、使用方便等因素，还要考虑中和产物的性状、数量及处理费用等因素。常用药剂有石灰(CaO)、石灰石(CaCO 3 )、碳酸钠、电石渣等，因石灰来源广泛、价格便宜，所以最为常用。当投加石灰进行中和处理时，产生的Ca(OH) 2 还有凝聚作用，因此对杂质多、浓度高的酸性废水尤其适宜。 药剂中和流程通常包括污水的预处理、药剂的制备与投配、混合与反应、中和产物的分离、泥渣的处理与利用等环节。污水的预处理包括悬浮杂质的澄清、水质及水量的均和调节，前者可以减少投药量，后者可以创造稳定的处理条件。中和剂的投加量可按实验绘制的中和曲线确定，也可根据水质分析资料，按中和反应的化学计量关系确定。 药剂中和法有以下两种运行方式：当污水量少或间断排出时，采用间歇处理，设定2～3个池子进行交替工作；当污水量大时，采用连续流式处理，并采取多级串联的方式，以获得稳定可靠的中和效果。 （3）过滤中和法及设备 过滤中和是将碱性滤料填充成一定形式的滤床，酸性废水流过此滤床即被中和。过滤中和法与药剂中和法相比，具有操作方便、运行费用低及劳动条件好等优点，并且产生的沉渣少，只有污水体积的0.1%，主要缺点是进水酸浓度受到限制，还必须对污水中的悬浮物、油脂等进行预处理，以防滤料堵塞。常用的滤料有石灰石、大理石和白云石二种，其中前两种的主要成分是CaCO 3 ，第三种的主要成分是CaCO 3 和MgCO 3 。 滤料的选择与水中含何种酸及酸浓度密切相关，因滤料的中和反应发生在滤料表面，如果生成的中和产物溶解度很小，就会沉淀在滤料表面形成外壳，影响中和反应进一步进行。各种酸中和后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序为：Ca(NO 3 ) 2 、CaCl 2 >MgSO 4 >CaSO 4 >CaCO 3 、MgCO 3 ，因此，中和处理硝酸、盐酸时，滤料选用石灰石、大理石或白云石都可；中和处理碳酸时，含钙或镁的中和剂都不适用，不宜采用过滤中和法，中和含硫酸废水时，最好选用含镁的中和滤料(白云石)，若采用石灰石，硫酸浓度不应超过1～1.2 g/L，否则就会生成硫酸钙外壳，使中和反应终止。 根据滤床形式的不同，中和滤池可分为普通中和滤池、升流式膨胀中和滤池和滚筒中和滤池三种类型。 碱性废水中和处理方法及设备 碱性废水中和处理方法包括酸性废水中和法、药剂中和法和酸性废气中和法等。酸性废水中和法与利用碱性废水中和酸性废水的原理及设备相同。药剂中和法常用的药剂是无机酸，如硫酸、盐酸及压缩二氧化碳等，硫酸的价格较低，套用最广。盐酸的优点是反应物溶解度高、沉渣量少，但价格较高。用无机酸中和碱性废水的工艺流程及设备与药剂中和酸性废水基本相同。 酸性废气中和法处理碱性废水时，烟道气中CO 2 含量可高达24%，有时还含有SO 2 和H 2 S，故可用来中和碱性废水。烟道气中和碱性废水常采用逆流接触喷淋塔，污水由塔顶布水器均匀喷出，或沿筒内壁流下，烟道气则由塔底鼓入，在逆流接触过程中，污水与烟道气都得到了净化。用烟道气中和碱性废水的优点是把污水处理与消烟除尘结合起来，缺点是处理后的污水中硫化物、色度和耗氧量均显著增加。

我们在使用锰砂滤料的时候，它的强度是非常重要的，因为作为滤料，如果强度不足的话，使用寿命是会大大降低的，在使用的过程中会飞快流逝。不过因为我们无法直接用锰砂滤料去进行硬度的验证，因此就要使用其他方法来判断了。事实上从滤料的颜色就是可以轻松区分的，一般来说强度高的颜色是发黑和发亮的，而强度低的则接近于黄色。

分析滤料板结的原因

1、石英砂作为预处理在使用过程中会拦截很多杂质，包括水体自身ph偏碱性，水质偏硬。都会引起板结。

2、截留在滤层上表层的污物，如果在一定周期内，不能有效地去除，在随后的反洗过程中，如果反洗空气的分布不均匀会导致膨胀高度不均匀，随着反洗空气的搓动，搓动量小的地方，滤料表面的油污等杂质不能有效去除，在投入下一正常滤水周期后，局部负荷增大，杂质会从表面沉入内部，球团逐渐增大，并同时向过滤器的填充深度内延伸，直至整个过滤器失效。

3、多介质过滤器内的滤料使用寿命是否超过期限，一般使用寿命为1-3年，据水质及污浊物含量等实际情况而定。

4、在日常运行中，反冲洗周期是否过长,每次反冼是否彻底，反洗空气不均匀的现象经常出现，主要是由于底部布气管道的穿孔、局部滤帽的堵塞或损坏或是栅管间距的变形等原因引起。

5、滤层的表面滤料颗粒细小，反冲洗时相互碰撞机会少，动量小，所以不易清洗干净。附着的砂粒易结成小泥球。当反冲洗结束滤层重新级配时，泥球就进入下层滤料中，随着泥球的长大不断向深处移动。　

6、原水中所包含的油污过高，截留在过滤器内，经反洗并残余部分，日积月累，是导致过滤器滤料板结的主要因素。

解决过滤器滤料板结的方法

1、加强反洗：强度+时间+压缩空气擦洗，针对轻度结块。

（何时进行反洗可根据原水的水质特点和出水水质要求，采用限定水头损失、出水水质或过滤时间等标准来确定）。

2、卸出滤料人工清洗。

3、碱洗：针对油泥结块，把NaOH或Na2CO3溶液注入滤池静泡或进行循环冲洗。

4、酸洗：针对滤料上的重金属沉淀，一般使用盐酸，注意设备防腐（加缓冲剂）和滤料对盐酸的稳定性。

5、氯清洗：针对微生物和有机物生长而致的结块。投加漂白粉和次氯酸钠，使水中活性氯达到40～50mg/L，通过滤层，待排水中有氯臭味时，停止排水并静泡1～2d，杀死有关微生物后，再反洗。

使用锰砂滤料的时候，强度很重要，因为作为滤料，如果强度不足的话，使用寿命是会大大降低。因此：

从滤料的颜色可以轻松区分，一般来说强度高的颜色是发黑和发亮的，而强度低的则接近于黄色。

判断锰砂滤料好坏灰分很重要，一般来说，砂粒均匀的产品质量很，灰分可以满足我们的使用需求。

1.玻美斯耐高温针刺毡

用途：滤料与玻璃纤维滤料相比，其耐磨性，抗折性及剥离强度有明显的提高。过滤速度可达1.0m/min以上，运行阻力低。玻美斯滤料广泛应用于钢铁，有色冶炼，化工，炭黑，建材，电力等部门。适合温度：小于260.

2.华欣特针刺毡

用途：在高炉煤气净化工程中均要求滤料在耐高温的同时其拉伸强度亦较为突出。在运行烟气过滤过程中整体无收缩，不变性。从而有效地保证了其三维微成孔机构带来的优越过滤性能。适合温度：80-220.

3.斯美超强纤维针刺毡

用途：它具有耐高温，耐酸碱腐蚀，耐折磨性能的高效过滤产品。因此使用范围较广，可基本上代替美诺斯产品，其耐温性能却明显高于美诺斯，因此在较多行业中进行使用。适合温度：80-180。

4.无碱玻璃纤维滤布

用途：有优异的耐碱性能的过滤材料，科完全适应含碱烟气过滤，不会出现滤料腐蚀现象。适合温度：80-260.

5.超性能美特斯滤袋

用途：其采用特殊工艺流程，使玻纤滤布中每根纱线表面都包裹上一层致密的聚四氟乙烯（PTFE0保护层，赋予滤料很好的耐酸碱，耐腐蚀，耐高温，耐摩擦及耐曲挠等性能而且表面光滑，疏水，粉尘都无法覆在滤布表面。适合温度：长期工作温度260，短时间温度300.

6.抗静电针刺毡

用途：通常工业性粉尘浓度达到一定程度时，如遇静电放电火花或外界点火时，则极易导致爆炸和火灾，如面粉尘，煤粉尘，化工性尘粉。适合温度：80-130

7.P84耐高温针刺过滤毡

用途：其以较高的耐温性能，可在260度以下长期使用，且具有良好的抗化学性，对附带酸碱性质的含尘气体有非常显著的过滤效果，使之在垃圾焚烧行业中突出了更高的除尘效益。

8.PPS耐高温，耐酸碱针刺过滤毡

用途：其具有强度的完整保持性和内在的耐化学性，可在恶劣的环境中保持良好得过滤性能，并达到理想的使用寿命。它在以下场合的应用中性能较优越：（1）工作温度190度，瞬间232度。（2）烟气中含硫的氧化物。（3）烟气中含尘气体具有湿性。（4）含氧量在百分之15以下的场合。

9.PF耐酸碱针刺毡

用途：具有高效的耐酸碱性能，实验证明PF滤料对高浓度盐酸，磷酸，氢氟酸具有良好的耐腐蚀性。适合温度：80-190.

10.氟美斯针刺过滤毡

用途：其优点在于耐高温，耐酸碱腐蚀，耐磨，抗折等特点。且具有易清灰，拒水防油等特点。可承担高风量，高浓度粉尘捕集。它克服了其他化学纤维伸长率大，耐温低等特点，且价格便宜于其他耐高温滤料。适合温度80-230.