用氨水中和废水中硫酸的化学反应
用氨水（NH₃·H₂O）中和废水中的硫酸（H₂SO₄），其核心是一个典型的酸碱中和反应。氨水作为一种弱碱，与强酸硫酸反应，会生成硫酸铵和水。完整的化学方程式为：2NH₃·H₂O + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ + 2H₂O。在这个反应中，氨水中的氢氧根离子（OH⁻）与硫酸中的氢离子（H⁺）结合生成水，同时氨根离子（NH₄⁺）与硫酸根离子（SO₄²⁻）结合生成硫酸铵。硫酸铵是一种常见的氮肥，可溶于水，这为后续处理或资源化利用提供了可能性。
反应过程与工业应用考量
在实际的废水处理应用中，这个反应并非简单地按方程式混合即可。首先，硫酸是强酸，具有强腐蚀性，而氨水具有刺激性气味。操作需要在通风良好并具备防护措施的条件下进行，通常采用缓慢滴加并持续搅拌的方式，以防止局部过热和氨气（NH₃）的过量挥发。反应过程会释放热量，属于放热反应，因此控制反应速率和温度是工程上的关键点。通过pH计实时监测废水的pH值，可以精确控制氨水的投加量，确保中和至目标pH范围（通常接近中性），既有效中和了酸性，又避免了氨水的浪费和二次污染。
处理优势与后续步骤
选择氨水中和硫酸废水具有一定的优势。与使用氢氧化钠等强碱相比，氨水的缓冲能力更强，能更平稳地将pH值调节至所需范围，且生成的硫酸铵可作为副产品回收。然而，处理后的废水中含有较高浓度的铵盐（硫酸铵），如果直接排放，可能导致水体富营养化。因此，完整的废水处理流程在中和之后，往往还需要衔接生物处理或其他工艺，以去除氨氮等物质，最终实现废水的达标排放或循环利用。综上所述，该化学反应是酸性废水处理中的一个重要单元操作，但其成功应用依赖于精细的过程控制和系统的后续处理方案。
