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　　废水中和处理法

　　摘要：中和处理在废水化学处理中占有很重要的位置。本文综合的讲述了废水中和处理的各个方法及原理。
　　关键词：废水 中和处理 酸、碱中和反应

　　中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。在工业废水处理中，中和处理既可以作为主要的处理单元，也可以作为预处理。
　　酸性废水中常见的酸性物质有硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机酸及醋酸、甲酸、柠檬酸等有机酸，并常溶解有金属盐。碱性废水中常见的碱性物质有苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。
　　工业废水中所含酸(碱)的量往往相差很大，因而有不同的处理方法。酸含量大于5～10%的高浓度含酸废水，常称为废酸液；碱含量大于3～5%的高浓度含碱废水，常称为废碱液。
　　此外，还有一种与中和处理法相类似的处理操作，就是为了某种需要，将废水的pH值调整到某一特定值(范围)，这种处理操作叫pH调节。若将pH值由中性或酸性调至碱性，称为碱化；若将pH值由中性或碱性调至酸性，称为酸化。
　　中和法基本原理是，使酸性废水中的H+与外加OH-，或使碱性废水中的OH-与外加的H+相互作用，生成弱解离的水分子，同时生成可溶解或难溶解的其他盐类，从而消除它们的有害作用。反应服从当量定律。采用此法可以处理并回收利用酸性废水和碱性废水，可以调节酸性或碱性废水的pH值。

　　酸性废水的中和处理
　　一、投药中和法
　　投药中和法最常采用的碱性药剂是石灰(CaO)，有时也选用苛性钠、碳酸钠、石灰石、白云石、电石渣等。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，而且还要考虑中和产物的性状、数量及处理费用等因素。当投石灰进行中和处理时，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。
　　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。
　　投药中和法的工艺过程主要包括：废水的预处理；中和药剂的制合与投配、混合与反应；中和产物的分离；泥渣的处理与利用。废水的预处理包括悬浮杂质的澄清，水质及水量的均和。前者可以减少投药量，后者可以创造稳定的处理条件。
　　投加石灰有干法和湿法两种方式。干投时，为了保证均匀投加，可用具有电磁振荡装置的石灰投配器将石灰扮直接投入废水中。干投法设备简单，药剂的制备与投配容易，但反应缓慢，中和药剂耗用量大(约为理论用量的1.4～1.5倍)。现在多采用湿投法，即将生石灰在消解槽内消解为浓度40～50%的乳液，排人石灰乳贮槽，并配成浓度为5～10%的工作液，然后投加。投配系统采用溢流循环方式，即石灰乳输运到投配槽中的量大于投加量，剩余量沿溢流管流回石灰乳贮槽，这样可维持投配槽内液面稳定不变，投加量只由孔口或阀门开度大小控制，还可以防止沉淀和堵塞。
　　投药中和法的优点是可处理任何浓度、任何性质的酸性废水；废水中容许有较多的悬浮杂质，对水质、水量的波动适应性强；并且中和剂利用率高，中和过程容易调节。存在的缺点是劳动条件差，药剂配制及投加设备较多，基建投资大，泥渣多且脱水难。
　　二、过滤中和法
　　酸性废水流过碱性滤料时，可使废水中和，这种中和方式叫过滤中和法。过滤中和法仅用于中和酸性废水。
　　主要的碱性滤料有三种：石灰石、大理石、白云石。前两种的主要成分是CaCO3，后一种的主要成分是CaCO3•MgCO3。
　　滤料的选择和中和产物的溶解度有密切的关系。滤料的中和反应发生在颗粒表面上，如果中和产物的溶解度很小，就在滤料颗粒表面形成不溶性的硬壳，阻止中和反应的继续进行，使中和处理失败。各种酸在中和后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序大致为：Ca(NO3)2、CaCl2＞MgSO4》CaSO4＞CaCO3、MgCO3。由此可知：中和处理硝酸、盐酸时，滤料选用石灰石，大理石或白云石都行；中和处理碳酸时，含钙或镁的中和剂都不行，不宜采用过滤中和法；中和硫酸时，最好选用含镁的中和滤料(白云石)。但是，白云石的来源少、成本高，反应速度慢，所以，如能正确控制硫酸浓度，使中和产物(CaSO4)的生成量不超过其溶解度，则也可以采句石灰石或大理石。
　　采用碳酸盐做中和滤料，均有CO2气体产生，它能附着在滤料表面，形成气体薄膜，阻碍反应的进行。酸的浓度愈大，产生的气体就愈多，阻碍作用也就越严重。采用升流过滤方式和较大的过滤速度，有利于消除气体的阻碍作用。另外，过滤中和产物CO2溶于水使出水pH值约为5，经曝气吹脱CO2，则pH值可上升到6左右。为了进行有效的过滤，还必须限制进水中悬浮杂质的浓度，以防堵塞滤料。滤料的粒径也不宜过大。
　　中和滤池常用的古升流式膨胀中和滤池及滚筒式中和滤池。

　　三、利用碱性废水和废渣的中和法
　　在同时存在酸性废水和碱性废水的情况下，可以以废治废，互相中和。 两种废水互相中和时，若碱性不足；应补充药剂；苦碱量过剩，则应补充酸中和碱。由于废水的水量和浓度均难于保持稳定，因此，应设置均和池及混和反应池(中和池)。如果混合水需要水泵提升，或者有相当长的出水沟管可资利用，也可不设混合反应池。
　　四、利用天然水体及土境中威度的中和法
　　天然水体及土壤中的重碳酸盐可用来中和酸性废水，如： Ca(HCO3)2+H2SO4＝CaSO4+2H2O+2CO2
　　利用土壤及天然水体中和酸性废水，必须持慎重态度，应对其长远影响进行观察。允许排入水体的酸性废水量，应根据水体的中和能力来确定。

　　碱性废水的中和处理
　　中和处理碱性废水的方法有两种：(1)投酸中和法；(2)利用酸性废水及废气的中和法。
　　投酸中和法处理碱性废水时，常用的酸性中和药剂有硫酸、盐酸及压缩二氧化碳。采用无机酸中和碱性废水的工艺流程与设备，和投药中和酸性废水时基本相同。用CO2气体中和碱性废水时，为使气液充分接触反应，常采用逆流接触的反应塔(CO2气体从塔底吹入，以微小气泡上升；而废水从塔顶喷淋而下)。用CO2做中和剂的优点在于：由于pH值不会低于6左右，因此不需要pH值控制装置。
　　烟道气中含有高达24％的CO2，有时还合有少量SO2及H2S，故可用来中和碱性废水，其中和产物Na2CO3、 Na2SO4、Na2S均为弱酸强碱盐，具有一定的碱性，因此酸性物质必须超量供应。
　　用烟道气中和碱性废水的优点是可以把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中，硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。
　　随着社会的进步，人们对环境的要求也会越来越高，相信此种水处理的方法将会大规模的推广下去！

草莓的无土栽培

摘 要：1、利用学校的生物园地，通过配制合理的营养液，完全

可以进行草莓的无土栽培。

2、无土栽培的草莓具有生长速度快、长势好、花芽分化

早、开花结果早、产量高的特点。

关键词：培养基、营养液、无土栽培、简单易行

将作物栽培在除土壤以外的培养基上，叫无土栽培。无土栽培具有不占地或少占地、换茬快、环境清洁、产品无污染和生长好、品质优、色鲜味美等优点，为花卉蔬菜、粮食以及水果生产的工业化、自动化开辟了广阔的前景。

一、实践目的

通过对草莓的无土栽培实践活动，使我们初步掌握无土栽培的技术，懂得利用水培法来确定植物必须矿质元素的原理和矿质元素对植物的生理作用，同时也培养了同学们的学习兴趣和实践能力。

二、实践原理

植物根从土壤溶液中吸收水分和无机盐，土壤颗粒主要起着固着作用。根据这一原理，将植物生活所需的无机盐按一定比例配成营养液进行作物的无土栽培。

三、实践方法

采用与泥土盆栽草莓相对照试验，盆栽草莓使用一般的菜园土作固着物，施用化肥和农家肥，进行水肥管理。

四、实践器材

无土花盆（双层塑料套盆或采用罐头瓶、硬泡沫塑料做定植板也行）、草莓苗、营养液原液、天平、洗净的碎石或蛭石、温度计等。

五、 试验与管理

1、试验时间：1997年9月－1998年5月；1998年9月－1999年5月

2、试验地址：校生物园

3、营养液原液：经试验得知，表1为最佳配方。

4、栽培方法：选择无病虫害、植株矮壮、具4－5片叶、顶芽饱满的壮苗，洗净根上泥土后，定植在无土花盆的上盆中，用碎石子或蛭石作固着物，下盆中盛清水，待长出新根后（1周左右）将清水倒掉，换上培养液。

表1 无土栽培草莓营养液原液配方

成分名称
含量（MG/L）

硝酸钙
236

硝酸钾
303

磷酸铵
57

硫酸镁
123

三氯化铁
500

硼 酸
1.2

氯化锰
0.72

5、管理：

（1）及时添加营养液。每周补液1－2次。每次50－100ml。进入4月份以后，气温升高、蒸发快，同时正当开花、结果盛期，需肥量大，每2－3天补液1次，并要增加营养液的浓度。一般开花前培养液浓度是

原液∶水＝1∶9

开花后培养液浓度为

原液∶水＝1.7∶8.3

（2）隔天上午喷水1次，4月开始每天喷水1次，保持相对湿度70－80％。

（3）光照为生物园里的自然光照（注意不要放在直射太阳光下，以免培养液温度升得过高造成根坏死）。

（4）注意及时摘除老叶、匍匐茎。当发现植株下部的叶片呈水平着生，开始发黄、叶柄基部也开始变色时，应立即摘除。匍匐茎消耗养分大，为保证果大质优，发现生在叶片基部的幼嫩线状物——匍匐茎，要及时摘除。

（5）注意病虫害防治。草莓虫害主要有蚜虫和红蜘蛛，可用内吸杀虫剂防治，如甲胺磷、乐果等。病害主要有灰霉病、病毒病等，可用波尔多液、托布津等杀菌剂防治。

（6）注意及时疏蕾垫果。

六、观察记录情况

1、根系在2℃时开始活动，在7℃时开始长新根，最适生长温度为15－20℃，高于30℃时停止生长，并有根部变色受害情况，在－8℃时根系受到冻害。

2、地上茎、叶气温在5℃时开始生长，生长最适气温为15－25℃气温过高过低生长都较缓慢，气温高于30℃以上有老叶焦边现象。

3、气温在5℃以上开始花芽分化，花芽分化最适气温在5－15℃之间，开花在10℃以上，开花盛期在15℃左右。

4、培养液pH值在6.5-7最为适宜。

5、开花结果情况见下表

表2 无土栽培草莓开花结果记录统计表

盆数
盆栽时间
第一花序
第二花序
总果实／株

月／日
叶片数
开花

月／日
小花朵数
果实成熟月／日
开花月／日
小花朵数
果实成熟月／日
数量
重（克）

20
9／23

9／26
4－5
3／23

4／6
11－17
4／12

4／27
4／10

4／21
5－9
4／20

5／18
9－171
53－257

七、结果与体会

1、无土栽培的草莓比盆栽草莓生长速度快、长势好、花芽分化早、开花结果早，从定植到第一花序开花和果实成熟都比盆栽提前一周左右，并极少有病虫害。

2、试验证明，室内无土栽培草莓方法简单易行，成本较低，在家庭中推广种植可充分利用室内空间，既可以观赏、美化环境，又能品尝到气味芳香、营养丰富的春季水果珍品，是一举多得的好事，深受群众欢迎。通过实践，既帮助我们理解了教材，又培养了学习兴趣和实践能力，并促进了无土栽培技术在本地的推广。