酸碱废水全解析：来源、成分与实战案例

一、酸碱废水的 “双重威胁”

二、成分解析：酸碱背后的 “隐形杀手”

• 电镀废水：含氰化物（CN⁻）和络合剂（如 EDTA），需专项处理。

• 制药废水：残留药物（如抗生素）和有机溶剂（如丙酮），可生化性差。

• 电子废水：氟化物（F⁻）和光刻胶，需防渗透处理。

三、典型案例：从 “剧毒废液” 到 “循环资源”

• 企业背景：园区内 20 家电镀企业，日均排放酸性废水（pH 2-3，含 Cr⁶⁺ 50mg/L、Ni²⁺ 30mg/L）和碱性废水（pH 12-13，含 CN⁻ 10mg/L）共 5000 吨。

• 处理工艺：

• 酸性废水：投加硫酸亚铁（FeSO₄）将 Cr⁶⁺还原为 Cr³⁺，再投加石灰（CaO）调节 pH 至 8-9，沉淀重金属。

• 碱性废水：通入压缩空气吹脱 CN⁻，再投加次氯酸钠（NaClO）氧化剩余氰化物（CN⁻ + ClO⁻ → CO₂ + N₂）。

• 分质预处理：

• 中和反应：酸碱废水按比例混合，pH 稳定在 7-8。

• 深度处理：砂滤 + 活性炭吸附去除残留有机物，RO 膜回用率达 70%。

• 效果：出水 pH 6.5-7.5，Cr⁶⁺<0.2mg/L，Ni²⁺<0.5mg/L，CN⁻<0.5mg/L，年节约水费 150 万元。

• 企业背景：园区内 10 家化工厂，日均排放含硫酸（H₂SO₄ 10%）的酸性废水 2000 吨，含氢氧化钠（NaOH 5%）的碱性废水 1500 吨。

• 处理工艺：

• 酸回收：采用浸没燃烧蒸发技术，将硫酸废水浓缩至 70% 回用，副产蒸汽用于生产。

• 碱回收：碱性废水通过多效蒸发结晶，回收固体 NaOH（纯度 98%），年收益 300 万元。

• 尾水治理：中和后废水经 A/O 工艺降解有机物，出水 COD<100mg/L。

• 创新点：实现 “以废治废”，酸回收系统热效率达 90%，碱回收率 95%，零排放酸雾。

• 企业背景：年产印染布 5000 万米，废水含酸性染料（COD 5000mg/L，pH 3-4）和碱性皂洗液（pH 11-12），日均排放量 3000 吨。

• 处理工艺：

• 酸性废水：超滤（UF）去除染料胶体，纳滤（NF）截留盐分，产水回用至染色工序（回用率 80%）。

• 碱性废水：反渗透（RO）脱盐，浓水蒸发结晶回收 NaOH。

• 预处理：酸性废水投加 PAC/PAM 混凝沉淀，碱性废水气浮除油。

• 膜分离：

• 生化处理：膜浓缩液经芬顿氧化 + SBR 降解有机物，出水 COD<80mg/L。

• 效益：年节水 24 万吨，染料回收率 90%，减少固废 300 吨。

四、技术难点与解决方案

• 挑战：传统中和法浪费资源，且产生大量污泥。

• 突破：

• 蒸发浓缩：如江苏化工园区案例，通过浸没燃烧蒸发回收硫酸，能耗降低 30%。

• 膜分离：广东印染厂采用 NF/RO 组合工艺，实现酸碱回用与盐分资源化。

• 挑战：络合态重金属（如 EDTA-Cu²⁺）难以沉淀。

• 突破：

• 高级氧化：芬顿氧化（H₂O₂ + Fe²⁺）破络，释放游离重金属离子。

• 离子交换：山东电镀园区使用螯合树脂选择性吸附 Ni²⁺，出水浓度 < 0.1mg/L。

• 挑战：高浓度酸碱和重金属抑制微生物活性。

• 突破：

• 分段处理：先物化去除重金属，再生化降解有机物（如 A/O 工艺）。

• 耐毒菌种：投加耐酸 / 碱菌剂（如嗜酸硫氧化菌），适应 pH 2-12 环境。

五、政策与趋势

• 排放标准：

• 国标《污水综合排放标准》（GB8978-1996）要求 pH 6-9，重金属浓度≤0.5-1.5mg/L。

• 地方标准更严：如浙江要求印染废水 COD<80mg/L，广东电镀废水 CN⁻<0.2mg/L。

• 资源化趋势：

• 酸碱回用：通过膜分离、蒸发结晶实现循环利用（如案例 2、3）。

• 重金属回收：离子交换树脂或电解法提取贵金属（如镀铬废水中的 Cr³⁺）。

• 技术创新：

• 智能加药：pH 在线监测 + PLC 自动投药，误差 < 0.1。

• 零排放系统：RO 浓水蒸发 + 结晶，彻底消除废水排放（如案例 3）。

六、企业选择建议

• 高浓度酸碱：优先采用 “蒸发浓缩 + 膜分离”，如化工、电镀行业。

• 含重金属：选择 “破络 + 化学沉淀 + 离子交换”，如电子、制药行业。

• 低浓度综合废水：推荐 “中和 + 生化 + 深度处理”，如印染、造纸行业。