С целью предупреждения коррозии материалов канализационных очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и в водоемах, а также осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов кислые и щелочные стоки подвергают нейтрализации.
Реакция нейтрализации — это химическая реакция между веществом, имеющим свойства кислоты, и веществом, имеющим свойства основания, которая приводит к потере характерных свойств обоих соединений. Наиболее типичная реакция нейтрализации в водных растворах происходит между гидратированными ионами водорода и ионами гидро-ксила, содержащимися соответственно в сильных кислотах и основаниях: H+-f-OH_=H20. В результате концентрация каждого из этих ионов становится равной той, которая свойственна самой воде (около 10-7), т. е. активная реакция водной среды приближается к рН = 7.
При спуске производственных сточных вод в водоем или в городскую канализационную сеть практически нейтральными следует считать смеси с рН = 6,5ч-8,5. Следовательно, подвергать нейтрализации следует сточные воды с рН менее 6,5 и более 8,5, при этом необходимо учитывать нейтрализующую способность водоема, а также щелочной резерв городских сточных вод. Из условий сброса производственных стоков в водоем или городскую канализацию следует, что большую опасность представляют кислые стоки, которые встречаются к тому же значительно чаще, чем щелочные (количество производственных сточных вод с рН более 8,5 невелико).
Если отработанные производственные сточные воды подаются в систему оборотного водоснабжения, то требования к величине активной реакции зависят от специфики технологических процессов.
Наиболее часто сточные воды загрязнены минеральными кислотами: серной H2SO4, азотной HN03, соляной НС1, а также их смесями. Значительно реже в сточных водах встречаются азотистая HN02, фосфорная Н3РО4, сернистая H2SO3, сероводородная H2S, плавиковая HF, хромовая Н2СО4 кислоты, а также органические кислоты: уксусная СН3СООН, пикриновая HOC6H2(N02)3, угольная Н2С03, салициловая С6Н4(ОН)2 и др.
Но иногда достигает большей величины; например, в отдельных производствах органического синтеза содержание серной кислоты в стоке составляет 40% и более.
При химической очистке применяют следующие способы нейтрализации:
а) взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод;
б) нейтрализация реагентами (растворы кислот, негашеная известь СаО, гашеная известь Са(ОН)2, кальцинированная сода, каустическая сода NaOH, аммиак NH3OH);
в) фильтрование через нейтрализующие материалы [известь, известняк СаСОз, доломит CaC03-MgC03, магнезит MgC03, обожженный магнезитMgO, мел СаС03 (96—99%)].
Выбор способа нейтрализации зависит от многих факторов: вида и концентрации кислот, загрязняющих производственные сточные воды; расхода и режима поступления отработанных вод на нейтрализацию; наличия реагентов; местных условий и т. п.
