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学校地埋式酸碱中和池结构设计及工艺原理

[ 时间:2025-06-21 ]
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学校地埋式酸碱中和池主要用于处理实验室、实训基地等排放的酸性或碱性废水,通过中和反应将pH调节至6-9的达标范围后排放。以下是其结构设计及工艺要点:


一、结构设计要点

1. 池体构造

  • 材质选择

    • 玻璃钢(FRP):耐腐蚀性强,适合小规模处理(<10m³/d)。

    • 钢筋混凝土+防腐衬里:内衬PP板、耐酸砖或环氧树脂,适用于大规模系统。

  • 埋深要求

    • 顶部覆土厚度≥0.5m,北方地区需低于冻土层(通常1.2-1.5m)。

    • 池体抗压设计(考虑地面荷载,如车辆经过需加强结构)。

2. 功能分区

  • 调节区:均衡水质水量,设液位控制器。

  • 中和反应区:分酸性中和格(投加NaOH或Na₂CO₃)和碱性中和格(投加H₂SO₄或HCl),容积比1:1。

  • 沉淀区:分离中和产生的沉淀物(如CaCO₃),斜板沉淀设计可节省空间。

3. 关键部件

  • pH在线监测仪:探头安装于中和区出口,联动加药泵(控制精度±0.5pH)。

  • 搅拌系统:机械搅拌(转速30-60rpm)或曝气搅拌(气水比1:3)。

  • 排泥装置:锥形池底+污泥泵,定期排泥至危废处理中心。


二、中和工艺选择

1. 药剂投加方案

废水类型 中和药剂 反应特点 注意事项
酸性 NaOH(30%溶液) 反应快,需控制投加速度 避免局部过碱生成沉淀
碱性 H₂SO₄(稀溶液) 放热剧烈,需稀释后投加 耐酸管道/容器

2. 智能控制逻辑

  • 两级中和

    1. 粗调:根据进水pH范围自动选择酸性/碱性药剂投加。

    2. 精调:通过PID算法微调加药量,确保出水pH稳定在7±1。

3. 安全设计

  • 防腐蚀:药剂储罐采用PE材质,管道用CPVC或PTFE。

  • 应急措施:设置溢流池(容积≥单日最大排水量),防止系统故障时废水直排。


三、特殊场景应对

  1. 含重金属废水

    • 在中和后增加絮凝沉淀工艺(投加PAC/PAM),去除重金属离子。

  2. 间歇性排水

    • 设计缓冲池(容积≥6小时排水量),避免频繁启停设备。


四、经济性与维护

  • 运行成本:药剂费用约0.5-1.2元/吨水(视废水pH波动程度)。

  • 维护周期:每月清理沉淀区污泥,每季度校准pH探头。


五、设计示例

  • 某职业院校项目:处理量15m³/d,采用“玻璃钢地埋池(5m×2m×2.5m)+自动加药系统”,总投资约8万元,出水pH稳定在6.5-8.5。


注意事项

  • 避免酸/碱药剂直接混合,分设投加点和反应区。

  • 实验室废水含特殊污染物(如氰化物)时,需预处理后再进入中和池。

通过模块化设计和自动化控制,地埋式中和池可高效解决学校实验室废水pH超标问题,且占地面积小,适合校园环境。

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