1.1. Смешивание кислых и щелочных вод

Применимо для вод, не содержащих других компонентов, кроме кислот и щелочей, и образующихся на одном или на соседних предприятиях. В этом случае нейтрализация представляет собой взаимодействие сильных кислот и щелочей (оснований), в результате которого образуется соль и вода. Примером реакции нейтрализации при смешивании кислых и щелочных вод является реакция

HCl + NaOH  NaCl + H₂O. (125)

Если концентрации (Н⁺) и (ОН^) переменные, то устанавливают усреднители и автоматическую регулировку дозирования стоков в камеру смешивания.

При избытке Н⁺ или ОН^ используются соответствующие реагенты.

После нейтрализации вода подается в отстойник. Далее образо-вавшийся осадок проходит путь: уплотнитель  фильтр  шламовая площадка, а нейтрализованная вода возвращается в производство, либо направляется на сброс.

1.2. Реагентная нейтрализация

Этот способ предполагает дополнительное введение нейтрали-зующих реагентов. Для нейтрализации кислотных стоков можно ис-пользовать различные соединения и материалы щелочного харак-тера:

а) NaOH, KOH, Na₂CO₃ (только если они из отходов произ-водства, т. к. весьма дорогие);

б) аммиачную воду NH₄OH;

в) CaCO₃, MgCO₃ или доломит (CaCO₃·MgCO₃);

г) цемент и отходы его производства;

д) СаО – негашеная известь (сухое дозирование) или раствор Са(ОН)₂  известковое молоко (самое дешевое, мокрое дозирование), содержание активного Са(ОН)₂ в известковом молоке достигает 510 %.

Целесообразно бывает применять и другие доступные отходы, например, шлаки сталеплавильного, феррохромового, доменного про-изводств для нейтрализации H₂SO₄. Необходимо учитывать раствори-мость солей Са: сульфат СаSO₄ – мало растворим (ПР = 2,5·10^5), а сульфит СаSO₃ – еще меньше. Гипс  СаSO₄·2Н₂О – способен откла-дываться на стенках трубопроводов, в связи с чем необходима промыв-ка систем чистой водой или умягчение воды гексаметаполифосфатом натрия, а скорость движения воды должна быть высокой.

Для стоков, содержащих H₂СO₃, СН₃СООН, НСl, HNO₃, пригоден практически любой реагент.

Для щелочных стоков используются реагенты кислотного характера и кислые газы.

1.3. Фильтрование через нейтрализующие материалы

Данный способ предполагает использование фильтров  нейтрализаторов вертикального или горизонтального типа, через материал загрузки которых пропускается поток сточной жидкости.

Нейтрализацию соляно- и азотнокислых, а также сернокислых сточных вод при концентрации серной кислоты не более 1,5 г/л осуществляют на непрерывно действующих фильтрах. В качестве загрузки фильтра используют доломит, известняк, магнезит, мел (см. табл. 7). Применение таких фильтров возможно при отсутствии в кислых сточных водах солей металлов, поскольку при рН  7 они выпадают в осадок и забивают фильтр. Использование загрузки фильтра из карбоната магния свободно от такого недостатка, так как растворимость MgSO₄·7H₂O высока (355 г/л).

1.4. Процесс нейтрализации кислыми газами

Для нейтрализации щелочных сточных вод используют отходящие газы, содержащие CO₂, SO₂, NO₂, N₂O₃ и др. В этом случае нейтрализация диоксидом углерода обходится существенно дешевле, чем применение для этих целей серной или соляной кислот. Кроме того, коррозионные и токсичные воздействия СО₃^2 ионов в воде меньше, чем ионов SO₄^2 и Сl₃^. Особенностью нейтрализации дымо-выми газами является возможность образования в этом случае карбона-та кальция, который, в случае пересыщения, может отлагаться на внутренних поверхностях оборудования. В ионном виде имеют место реакции:

OH^ + HCO₃^  H₂O + CO₃^2, (126)

Ca²⁺ + CO₃^2  CaCO₃. (127)

Для исключения этого проводят предварительную нейтрали-зацию сточных вод с целью получения на входе в основной абсорбер смеси с таким водородным показателем, при котором окончательная нейтрализация газами в абсорбере не сопровождается пересыщением карбоната и образованием отложений. В этом случае в абсорбере протекают следующие реакции:

2OH^ + СО₂  H₂O + CO₃^2, (128)

CO₃^2 + СО₂ + H₂O  2НCO₃^. (129)