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应用范围

◆ 电镀工业污水处理、印染工业污水处理、线路板工业污水处理 、药厂工业污水处理

◆发电厂工业污水处理、有色金属冶炼工业污水处理、化肥厂 工业污水处理、

◆ 酒厂工业污水处理、饮料厂工业污水处理、食品厂工业污水处理。

◆煤化工工业污水处理、设备冷却工业污水处理、 造纸工业污水处理 、 石油开采冶炼工业污水处理。

◆洗涤清洗工业污水处理；湿式油烟净化、废气处理工业污水处理。

酸洗废水特点

酸洗是为了使金属表面整洁，在金属加工前用硫酸或者盐酸、硝酸、氢氟酸、磷酸、或用以上几种酸的混合液，一边加温一边对金属进行清洗，除掉附着在金属表面上的氧化物等的过程，酸洗过程中有酸洗废液和酸洗废水产生。

随着酸洗的进程，金属氧化物不断溶解而进入酸洗液中，原来酸洗液中的氢离子逐渐被金属盐所代替，酸的浓度逐渐降低，金属盐浓度随之升高，因而酸洗液溶解氧化物的速度逐渐减慢，需要不断排出废液，补充新的酸洗液，这种用过的酸洗效果差的废液称 酸洗废液 。

从酸洗液中取出的金属材料，表面上仍附着少量的酸洗液，必须用水冲洗，由此排除的冲洗水即为 酸洗废水 。

酸洗废水特点：

（1）：废水中PH一般小于4，须要中和处理。

（2）：废水中的固体悬浮物主要为铁削等金属物质，由于颗粒比重大体积小，所以不容易拦截却非常容易沉淀。

（3）废水中的色度主要是由于亚铁离子造成的（呈绿色），亚铁离子排入水体后被水中的溶解氧氧化生成氢氧化铁，从而使水体呈现红棕色，只要将废水中的亚铁离子取出就可实现出水色度达标。

（4）钢材酸洗冲洗废水属酸性废水，含有 铁、鉻、镍、氟 等多种无极污染物，如不经过处理就直接排放，周边水体将会严重污染。

4.2 国内外酸洗废水处理方法

（1）中和法： 中和法是常用的比较成熟的处理方法，可采用工业碱、石灰、电石渣、石灰石-石灰二级中和等。对于处理量较大的酸洗废水，直接用工业碱或石灰乳进行中和调节废水的PH到7-8，不仅碱耗量大费用昂贵，而且会产生大量的不易处理的化学沉淀污泥，造成二次污染。先用石灰石预中和（PH4-5）,再进行石灰中和，在减少成本的情况下同样能达到非常好的污染物取出效果，而且增加水中钙离子浓度这对取出水中的PO ₄ ^3- 、SO ₄ ^2- 和少量的F ^- 是非常有利的，形成的磷酸钙、硫酸钙和氟化钙沉淀还可以加强其它氢氧化物沉淀的效果。

（2）冷冻结晶法： 通过控制硫酸亚铁从废液中结晶的条件，使硫酸亚铁结晶分离，达到净化及回收硫酸亚铁的目的。对某些废水中硫酸亚铁含量高，具有回收价值的建议采用。

（3）膜过滤法： 将酸洗废水中和后用戈尔膜分离器进行分离。该过滤器是将膨体聚四氟乙烯用特殊工艺复合在底部支撑材料上，制成薄膜滤袋进行有效过滤，悬浮物被全部截留在薄膜表面，而且此薄膜具有不粘性和非常小的摩擦系数，故不易产生堵塞。

（4）吸附法： 是一种常用的方法，一些天然物质或工农业废弃物具有很好的吸附性能，其来源丰富、价格低廉，因而在使用后不必再生，使用方便。但这些吸附剂吸附了污染源后仍存在后处理、再生及二次污染问题，所以限制了它们的工业化应用。

（5）生物吸附法： 以细菌、真菌、藻类等作为生物吸附剂，利用生物吸附剂材料的细胞壁作用，络合及离子交换作用、氧化还原作用等可实现对废水中重金属离子的吸附转移，采用固定床或流化床装置将吸附、洗脱、再生过程同时进行，实现连续操作。生物吸附法是一种新方法，近二十年来，国内外学者对此进行了大量研究，但大多处于实验阶段，实际应用较少，较有发展前景。

（6）胶束增强超滤法： 这是一项将表面活性剂和超滤膜耦合起来的新技术，国内研究报道较少，国外也处于研究阶段。目前使用的表面活性剂主要是有机合成的，具有一定的毒性，有的使用卵磷脂等具有表面活性剂功能的天然物质来替代这些有机物。某些阴离子与阳离子或非离子表面活性剂混合后具有协同作用，能形成较大的胶束，增强对污染物的去除效果。超滤膜能耗低，处理后的水可以回用，具有经济价值。

处理各种酸洗废水和重金属废水的方法还有：萃取法、混凝法、氧化还原法、浮选法、电渗析法、反渗透及离子交换树脂等。综上所述，采用石灰石-石灰乳二级曝气中和法处理酸洗废水是目前最经济合理、工艺最简单易于操作、最适合工程应用的有效方案。

4.3 处理方法的确定

4.3.1 铁

铁在水中常以三价或者二价形态存在，这取决于水的PH和溶解氧浓度，在进水中由于溶解氧浓度低且PH值小于3-4，主要以二价铁存在。当PH呈中性且有氧存在时，可溶性的亚铁能迅速氧化成三价铁，后者又易水解成不溶性的氢氧化铁。处理铁主要方法是将亚铁转化成三价铁，并使之生成氢氧化铁沉淀。PH为8.5时，氢氧化铁的溶解度最小，PH为12时，氢氧化铁从新溶解。在PH为7-7.5条件下进行曝气，亚铁可迅速转化为三价铁，氢氧化铁的自发形成可以使铁通过沉淀而去除。另外生成氢氧化铁沉淀比生成氢氧化亚铁沉淀优越。

4.3.2 镍

环境中的镍主要以二价离子形态存在，能与许多无机和有机络合物生成溶于水的镍盐。常见的镍（II）盐有：黄绿色的NiSO ₄ 和绿色的Ni(NO ₃ ) ₂ ，在废水中主要以离子形态存在。主要处理技术有：

1. 沉淀法： 投加石灰可使镍生成难溶的Ni(OH) ₂ ，该法是含镍废水处理常用的基本方法。另外还可以用硫化物沉淀法处理镍，在中性的PH时可达到很好的处理效果。

2. 离子交换法： 可用于回收镍，阳-阴离子交换树脂已被用来处理硫酸镍电镀漂洗废水，镍可得到完全回收，且处理后出水能再用于漂洗。但对于混合金属废水，采用该法回收就不太经济。

3. 蒸发法： 该方法要求减少废水体积，从而提高废水中镍的浓度，所以常采用逆流洗涤封闭循环蒸发回收方式，这必须在漂洗工艺的设计和建设中一起完成。

4. 反渗透法： 特别适用于处理接近中性的含镍废水，而且回收利用昂贵的镍化合物在经济上可获利，因此很多反渗透装置都专门用于处理镍电镀液。对于酸洗废水，镍的浓度偏低，如采用此法成本过高而且无回收价值。

4.3.3 鉻

鉻在水中常以三价（Cr ³⁺ ）和六价(Cr ⁶⁺ )离子形态存在，在一定条件下可互相转化。 Cr（III）、Cr（VI）在酸性溶液中以Cr ³⁺ 、Cr ₂ O ₇ ^2- 形态存在，而在碱性溶液中存在着Cr(OH) ₄ ^- 、 CrO ₄ ^2- 。酸洗废水呈酸性，而且废水中存在大量的具有还原性的亚铁离子，所以进水中鉻主要以三价（Cr ³⁺ ）存在。

三价鉻的处理技术主要有下列方法：

1. 沉淀法： 通过投加石灰或苛性碱以形成氢氧化鉻沉淀物而达到去除目的。

2. 离子交换法： 使用离子交换树脂进行浓缩回收作为常用的沉淀处理后续深度处理手段。

3. 高梯度磁分离-铁氧体法： 这是一种新的用于处理含鉻废水的方法。由于铁氧体具有强磁性，沉渣可以用高梯度磁分离技术分开，分离后的沉渣可用作铁氧体材料和鉻铁合金原料。高梯度磁分离和离子交换往往在特殊情况下使用，一般工业中三价鉻仍常用石灰进行处理较为简便和经济。

4.3.4 氟

氟作为机体生命活动所必须的微量元素，具有多方面的生理作用，但当摄入氟含量过高时，将对机体产生一系列毒副作用，过量的氟对骨、肝、肾、心血管系统、免疫系统、生殖系统等组织均有不同程度的损害作用。因此我国规定饮用水中适宜氟浓度为0.5-1.1mg/L，工业废水中氟的无机化合物最高允许排放浓度为10 mg/L。

处理氟废水的方法主要是沉淀和吸附法

1. 沉淀法： 沉淀常用的化学药品主要有石灰、氯化钙、镁化合物并配合聚合硫酸铁、硫酸铝、聚合氯化铝、PAM等使用，反应机理为：Ca ²⁺ +2F ^- =CaF ₂ ↓.

2. 吸附法: 含氟废水流经接触床，通过于床中固体介质进行特殊或常规的离子交换或化学反应可去除氟化物。虽然处理过程中不需要移去固定介质，但接触床的再生及高浓度再生液的处理是整个过程不可缺少的。由于接触过程的基本机理是离子交换或表面反应，因此吸附法一般不直接用于氟废水的处理，只适用于低浓度含氟废水或经过其它方法处理后的氟化物浓度降至10-20mg/L的废水，否则吸附接触床再生繁琐，运行成本高。接触床吸附介质包括磷石灰、离子交换树脂和改性矾土等。

   以上分析可知，虽然每种污染物均有多种处理技术，但酸洗废水是多种离子混合的重金属废水及含氟废水，采用离子交换、反渗透等方法均难以一个过程全部去除，而且很不经济，然而采用操作最简单最成熟的石灰中和法就可同时实现废水中铁、镍、鉻、氟等污染物的去除。

物化法 一般分为格栅、絮凝沉淀、自然沉淀、斜管斜板沉淀、化学沉淀、化学氧化、化学还原、离子交换、过滤等等，

4.3.5 CODcr

酸洗废水中除上面所描述的重金属外，COD也很高。这是因为:

1. 金属表面含有有机油或者溶解油。

2. 废水中含有游离CL.

3. 锅炉的麻石水幕过滤污水混入。

4. 有机污染物混入。

因此简单的中和、混凝沉淀不能同时处理COD，需要另外设置生化工艺。

4.4 生化法的确定

生化法一般分为厌氧生化、好氧生化 工艺 。

4.4.1 厌氧生化

厌氧生化具有下列优点：无需搅拌和供氧；动力消耗少。厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理。

常用的厌氧法 包括普通 消化池 、厌氧接触消化池、水解酸化塘池等

4.4.2 好氧生化

好氧生化一般分为 活性污泥法（包括变种的氧化沟、A2/O、SBR等）和曝气生物滤池法。

在污水好氧生物处理工艺的发展和应用中，活性污泥法和生物膜法一直占据主导地位。随着新型滤料的开发和配套技术的不断完善，与活性污泥法平行发展起来的生物膜工艺技术得以快速发展，即独立又几乎已经结合到污水处理的各种其它工艺中，这是由于生物膜法具有诸多优点：

处理效率高、耐冲击负荷性能好、体积小、占地面积少、运营管理稳定、低成本、低能耗、投资省、运营成本低、不存在活性污泥法的污泥膨胀问题、可以维持较高的污泥龄、生物相相对丰富稳定、具有较高的微生物量、水力停留时间较短、对毒性物质和冲击负荷具有较强的抵抗性、具有一定的消化和反消化功能、可以实现封闭式运转、解决臭味问题等。

下表为生物膜与活性污泥的微生物比较：

生物膜及活性污泥出现的微生物比较

微生物种类	活性污泥法	生物膜法	微生物种类	活性污泥法	生物膜法
细菌	大量	大量	其他纤毛虫	一般	多量
真菌	少量	多量	轮虫	少量	多量
藻类	极少	一般	线虫	少量	一般
鞭毛虫	一般	多量	寡毛类	极少	一般
肉足虫	一般	多量	其他后生动物	极少	少量
纤毛虫缘毛类	大量	大量	昆虫类	极少	一般
纤毛虫吸管虫类	少量	少量

从上表可以看出生物膜上的微生物种类繁多，各菌种数量稳定且量大， 单位反应器内的生物量可高达活性污泥法的5-20倍，因而生物膜反应器具有较高的处理能力 。

以下为几种常用污水二级处理工艺比较。

项   目	氧化沟法	生物接触氧化法	A/A/O 法
基建投资	大	较小	较小
运行费用	高	较低	高
抗负荷变化能力	抗水质变化能力强	抗水质变化能力强	较强
环境影响	噪声小、有臭味	无噪音，无异味	无噪音，无异味
污泥膨胀情况	有污泥膨胀	无污泥膨胀	有污泥膨胀
污泥回流	100% 动力大	不需要	100% 动力大
能耗	较大	小	小
污泥产生	多	无	多
化学药品费用	小	无	多
占地面积	大	小	小
操作管理	简单	简单	简单
BOD 去除率	90% 以上	93% 以上	90% 以上
气温、水温影响	较小	较小	较大

由上表可以看出采用曝气生物滤池法具有投资少、能耗低、运行费用低、抗冲击负荷能力强、出水水质稳定高效等优点。