第二章化工廢水處理技術(shù)

1、12第一節(jié)第一節(jié) 化工廢水及其處理原則化工廢水及其處理原則第二節(jié)第二節(jié) 物理處理方法物理處理方法第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)處理方法化學(xué)處理方法第四節(jié)第四節(jié) 物理化學(xué)處理方法物理化學(xué)處理方法第五節(jié)第五節(jié) 生化處理方法生化處理方法第六節(jié)第六節(jié) 污泥的處理污泥的處理第七節(jié)第七節(jié) 化工廢水處理實(shí)例化工廢水處理實(shí)例3n 化工廢水的種類(lèi)化工廢水的種類(lèi)n 化工廢水污染的特點(diǎn)化工廢水污染的特點(diǎn)n 廢水處理原則廢水處理原則456 7 8n 化工廢水的種類(lèi)化工廢水的種類(lèi)n 化工廢水污染的特點(diǎn)化工廢水污染的特點(diǎn)n 廢水處理原則廢水處理原則9 10n 化工廢水的種類(lèi)化工廢水的種類(lèi)n 化工廢水污染的特點(diǎn)化工廢水污染的特點(diǎn)n 廢

2、水處理原則廢水處理原則1112131415 濁 度表示水因含懸浮物而呈渾濁表示水因含懸浮物而呈渾濁狀態(tài)，即對(duì)光線透過(guò)時(shí)所發(fā)狀態(tài)，即對(duì)光線透過(guò)時(shí)所發(fā)生阻礙的程度。水的濁度大生阻礙的程度。水的濁度大小不僅與顆粒的數(shù)量和性狀小不僅與顆粒的數(shù)量和性狀有關(guān)，而且同光散射性有關(guān)有關(guān)，而且同光散射性有關(guān)，我國(guó)采用，我國(guó)采用1L蒸餾水中含蒸餾水中含lmg二氧化硅為一個(gè)濁度單位，二氧化硅為一個(gè)濁度單位，即即1度度 。濁度儀16PH計(jì)17 色 度水的感官性狀指標(biāo)之一。當(dāng)水水的感官性狀指標(biāo)之一。當(dāng)水中存在著某種物質(zhì)時(shí)，可使水中存在著某種物質(zhì)時(shí)，可使水著色，表現(xiàn)出一定的顏色，即著色，表現(xiàn)出一定的顏色，即色度。規(guī)定色度

3、。規(guī)定1mg/L以氯鉑酸離子以氯鉑酸離子形式存在的鉑所產(chǎn)生的顏色，形式存在的鉑所產(chǎn)生的顏色，稱(chēng)為稱(chēng)為1度度 。色度儀18 硬 度水的硬度是由水中的鈣鹽和鎂水的硬度是由水中的鈣鹽和鎂鹽形成的。硬度分為暫時(shí)硬度鹽形成的。硬度分為暫時(shí)硬度(碳酸鹽碳酸鹽)和永久硬度和永久硬度(非碳酸鹽非碳酸鹽)，兩者之和稱(chēng)為總硬度。水中，兩者之和稱(chēng)為總硬度。水中的硬度以的硬度以“度度”表示，表示，lL水中的水中的鈣和鎂鹽的含量相當(dāng)于鈣和鎂鹽的含量相當(dāng)于lmg/L的的CaO時(shí)，叫做時(shí)，叫做l度度 。19 溶 解 氧溶解在水中的分子態(tài)氧，溶解在水中的分子態(tài)氧，叫溶解氧。叫溶解氧。20時(shí)，時(shí)，01MPa下，飽和溶解氧含量下

4、，飽和溶解氧含量為為910-6。它來(lái)自大氣和。它來(lái)自大氣和水中化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)水中化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)生成的分子態(tài)氧生成的分子態(tài)氧 。溶解氧測(cè)定儀20 電 導(dǎo) 率是截面是截面lcm2，高度，高度為為1cm的水柱所具的水柱所具有的電導(dǎo)。它隨水有的電導(dǎo)。它隨水中溶解鹽的增加而中溶解鹽的增加而增大。電導(dǎo)率的單增大。電導(dǎo)率的單位為位為scm 。電 導(dǎo) 率 儀2122u 2324252627282930u 31u我國(guó)已制定了比較完善的水系環(huán)境保護(hù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)已制定了比較完善的水系環(huán)境保護(hù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)化工廢水處理來(lái)說(shuō)，最基本的是對(duì)化工廢水處理來(lái)說(shuō)，最基本的是地表水環(huán)境質(zhì)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)( (

5、GB3838-2002)GB3838-2002)和和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996GB8978-1996）。u（1）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( (GB3838-2002)GB3838-2002)：是是國(guó)家現(xiàn)行最基本的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家現(xiàn)行最基本的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)地表水域該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)地表水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低依次劃分為環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低依次劃分為5 5類(lèi)：類(lèi)：32類(lèi)：類(lèi)：主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)；主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)；類(lèi)：類(lèi)：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一 級(jí)保護(hù)區(qū)、珍

6、稀水生生物棲息地、魚(yú)蝦類(lèi)產(chǎn)級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚(yú)蝦類(lèi)產(chǎn) 卵場(chǎng)、幼魚(yú)的索餌場(chǎng)等；卵場(chǎng)、幼魚(yú)的索餌場(chǎng)等；類(lèi)類(lèi)：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地 二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦類(lèi)越冬場(chǎng)、洄游通道，水二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦類(lèi)越冬場(chǎng)、洄游通道，水 產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；類(lèi)：類(lèi)：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接 觸的娛樂(lè)用水區(qū)；觸的娛樂(lè)用水區(qū)；類(lèi)：類(lèi)：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。33（2）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996

7、GB8978-1996）：）：u國(guó)家現(xiàn)行的重要的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)按污水的國(guó)家現(xiàn)行的重要的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)按污水的排放去向，分年限規(guī)定了排放去向，分年限規(guī)定了6969種水污染物，最高允許種水污染物，最高允許排放濃度及部分行業(yè)最高允許排水量。排放濃度及部分行業(yè)最高允許排水量。u我國(guó)也制定了許多行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)已明確規(guī)我國(guó)也制定了許多行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)已明確規(guī)定：定：有行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)就執(zhí)行本行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，有行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)就執(zhí)行本行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，其它則執(zhí)行本排放標(biāo)準(zhǔn)其它則執(zhí)行本排放標(biāo)準(zhǔn)。34污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996GB8978-1996）對(duì)向地對(duì)向地面

8、水體和城市下水道排放的污水，分別規(guī)定了執(zhí)行面水體和城市下水道排放的污水，分別規(guī)定了執(zhí)行級(jí)別（分別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)。級(jí)別（分別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)。 它還將排放的污染物按其性質(zhì)分為兩類(lèi)：它還將排放的污染物按其性質(zhì)分為兩類(lèi)：u 第一類(lèi)污染物第一類(lèi)污染物是指能在環(huán)境和動(dòng)植物體內(nèi)積蓄，對(duì)是指能在環(huán)境和動(dòng)植物體內(nèi)積蓄，對(duì)人體健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)不良影響者，如汞、鎘、鉻、鉛、人體健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)不良影響者，如汞、鎘、鉻、鉛、砷、苯并芘等；砷、苯并芘等；u 第二類(lèi)污染物第二類(lèi)污染物是指對(duì)人體健康影響較小的。各類(lèi)污是指對(duì)人體健康影響較小的。各類(lèi)污染物都分別列出了對(duì)應(yīng)的各類(lèi)接受水域的最高允許染物都分別列出了對(duì)應(yīng)

9、的各類(lèi)接受水域的最高允許濃度及最大排水量。濃度及最大排水量。35n 重力分離（沉淀）法重力分離（沉淀）法n 離心分離法離心分離法n 過(guò)濾法過(guò)濾法362.2 2.2 物理處理法物理處理法u物理法在工業(yè)廢水處理中占有重要的地位。與其他物理法在工業(yè)廢水處理中占有重要的地位。與其他方法相比，物理法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、管理方方法相比，物理法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。它主要用于去除廢水中的漂便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。它主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、沙和油類(lèi)等物質(zhì)。物理法一般用浮物、懸浮固體、沙和油類(lèi)等物質(zhì)。物理法一般用作其他處理方法的預(yù)處理或補(bǔ)充處理。作其他處理方法的預(yù)處理或補(bǔ)充

10、處理。u物理法包括：物理法包括：重力分離重力分離、離心分離離心分離、過(guò)濾過(guò)濾等等。372.2.1 2.2.1 重力分離（沉淀）法重力分離（沉淀）法u重心分離法利用廢水中呈懸浮狀的污染物與水的重心分離法利用廢水中呈懸浮狀的污染物與水的密度不同的原理，借重力沉降（或上?。┳饔檬姑芏炔煌脑恚柚亓Τ两担ɑ蛏细。┳饔檬蛊鋸乃蟹蛛x出來(lái)。此法常常被用作其他處理方其從水中分離出來(lái)。此法常常被用作其他處理方法的預(yù)處理或再處理。法的預(yù)處理或再處理。38沉淀法又分為自然沉淀和混凝沉淀兩種：沉淀法又分為自然沉淀和混凝沉淀兩種：（1 1）自然沉淀）自然沉淀 自然沉淀是依靠廢水中固體顆粒的自身重量進(jìn)行自然沉淀是依

11、靠廢水中固體顆粒的自身重量進(jìn)行沉降。此種方法僅對(duì)較大顆粒的污染物可以達(dá)到沉降。此種方法僅對(duì)較大顆粒的污染物可以達(dá)到去除的目的，是典型的重力沉淀法。去除的目的，是典型的重力沉淀法。（2 2）混凝沉淀）混凝沉淀 混凝沉淀的基本原理是在廢水中投入電解質(zhì)作為混凝沉淀的基本原理是在廢水中投入電解質(zhì)作為混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑能結(jié)成較混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑能結(jié)成較大的膠團(tuán)，加速在水中的沉降，此法實(shí)質(zhì)為化學(xué)大的膠團(tuán)，加速在水中的沉降，此法實(shí)質(zhì)為化學(xué)處理方法，具體內(nèi)容將在化學(xué)處理方法中再介紹。處理方法，具體內(nèi)容將在化學(xué)處理方法中再介紹。2.2.1.1 沉淀法的分類(lèi)沉淀法的分類(lèi)392.2.

12、1.2 沉降設(shè)備沉降設(shè)備 生產(chǎn)上用來(lái)對(duì)污水進(jìn)行沉淀處理的設(shè)備稱(chēng)為沉淀生產(chǎn)上用來(lái)對(duì)污水進(jìn)行沉淀處理的設(shè)備稱(chēng)為沉淀池，根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，沉淀池的形式大致池，根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，沉淀池的形式大致可以分為五種：可以分為五種： （1 1）平流式沉淀池平流式沉淀池； （2 2）豎流式沉淀池；）豎流式沉淀池； （3 3）輻射式沉淀池輻射式沉淀池； （4 4）斜管式沉淀池；）斜管式沉淀池； （5 5）斜板式沉淀池等。）斜板式沉淀池等。沉淀池的操作區(qū)域可以分為沉淀池的操作區(qū)域可以分為水流部分水流部分和和沉淀部分沉淀部分。40 （1）水流部分）水流部分u 廢水在這部分內(nèi)流動(dòng)，懸浮固體顆粒也在這部分區(qū)域內(nèi)

13、進(jìn)行廢水在這部分內(nèi)流動(dòng)，懸浮固體顆粒也在這部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)行沉降。為了使水流均勻的通過(guò)各個(gè)水?dāng)嗝?，一般均在污水的入沉降。為了使水流均勻的通過(guò)各個(gè)水?dāng)嗝?，一般均在污水的入口處設(shè)置擋板，并且要使進(jìn)水的入口置于池內(nèi)的水面以下。另口處設(shè)置擋板，并且要使進(jìn)水的入口置于池內(nèi)的水面以下。另外在沉淀池的出水口前，設(shè)置浮渣擋板，用以防止漂浮在水面外在沉淀池的出水口前，設(shè)置浮渣擋板，用以防止漂浮在水面上的浮渣以及油污等流出沉淀池。上的浮渣以及油污等流出沉淀池。 （2）沉淀部分）沉淀部分u 沉降物在此部分沉淀，沉降到池底的污泥需定期排放。采用沉降物在此部分沉淀，沉降到池底的污泥需定期排放。采用機(jī)械排泥的沉降池底是平底。

14、也可以采用泥漿泵或利用水的機(jī)械排泥的沉降池底是平底。也可以采用泥漿泵或利用水的壓力將污泥排出，此時(shí)池底應(yīng)為錐形。另外還可以將兩種排壓力將污泥排出，此時(shí)池底應(yīng)為錐形。另外還可以將兩種排泥方式同時(shí)采用。泥方式同時(shí)采用。 41各類(lèi)沉淀池的構(gòu)造，簡(jiǎn)單介紹如下。各類(lèi)沉淀池的構(gòu)造，簡(jiǎn)單介紹如下。平流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果良好，但排泥困難。平流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果良好，但排泥困難。42各類(lèi)沉淀池的構(gòu)造，簡(jiǎn)單介紹如下。各類(lèi)沉淀池的構(gòu)造，簡(jiǎn)單介紹如下。43各類(lèi)沉淀池的構(gòu)造，簡(jiǎn)單介紹如下。各類(lèi)沉淀池的構(gòu)造，簡(jiǎn)單介紹如下。442.2.1.3 2.2.1.3 隔油池隔油池u石油開(kāi)采與煉制、煤化工、石

15、油化工及輕工業(yè)行業(yè)石油開(kāi)采與煉制、煤化工、石油化工及輕工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程排出大量含油廢水。油品相對(duì)密度一般的生產(chǎn)過(guò)程排出大量含油廢水。油品相對(duì)密度一般都小于都小于1 1，只有重油相對(duì)密度大于，只有重油相對(duì)密度大于1 1?；捰蛷U水?；捰蛷U水中的油類(lèi)一般以三種狀態(tài)存在，即：中的油類(lèi)一般以三種狀態(tài)存在，即：u 懸浮狀態(tài)懸浮狀態(tài)，這部分油在廢水中分散顆粒較大，這部分油在廢水中分散顆粒較大，易于上浮分離，占總含油量的易于上浮分離，占總含油量的80-90%80-90%；u 乳化狀態(tài)乳化狀態(tài)，油珠顆粒較小，直徑一般在，油珠顆粒較小，直徑一般在0.05-0.05-2525mm之間，不易上浮去除，約占總

16、含油之間，不易上浮去除，約占總含油10-15%10-15%；45u溶解狀態(tài)溶解狀態(tài)，這部分油僅占總含油量的，這部分油僅占總含油量的0.2-0.5%0.2-0.5%。u只要去除前兩部分油，則廢水中的絕大多數(shù)油類(lèi)物只要去除前兩部分油，則廢水中的絕大多數(shù)油類(lèi)物質(zhì)被去除，一般能夠達(dá)到排放要求。對(duì)于懸浮狀態(tài)質(zhì)被去除，一般能夠達(dá)到排放要求。對(duì)于懸浮狀態(tài)的油類(lèi)，一般用隔油池分離；對(duì)于乳化油則采用浮的油類(lèi)，一般用隔油池分離；對(duì)于乳化油則采用浮選法分離。選法分離。u常用的隔油池有平流式、豎流式及斜板式。國(guó)內(nèi)多常用的隔油池有平流式、豎流式及斜板式。國(guó)內(nèi)多采用平流式隔油池，其構(gòu)造與平流式沉淀池相似，采用平流式隔油池

17、，其構(gòu)造與平流式沉淀池相似，在實(shí)際運(yùn)行中主要起隔油作用，但也有一定的沉淀在實(shí)際運(yùn)行中主要起隔油作用，但也有一定的沉淀作用。作用。46超疏水超疏水PVDFPVDF膜用于分離乳化油膜用于分離乳化油472.2.1.4 2.2.1.4 沉淀池的基本計(jì)算沉淀池的基本計(jì)算 48u此公式是固體顆粒在水中沉降速度的基礎(chǔ)公式，說(shuō)此公式是固體顆粒在水中沉降速度的基礎(chǔ)公式，說(shuō)明影響顆粒從液體中分離的主要因素：明影響顆粒從液體中分離的主要因素：顆粒與液體顆粒與液體的密度差的密度差、顆粒直徑顆粒直徑和和液體的動(dòng)力粘度液體的動(dòng)力粘度。密度差為。密度差為負(fù)值時(shí)，顆粒將上浮，負(fù)值時(shí)，顆粒將上浮，u u為其上浮速度。從這個(gè)角為

18、其上浮速度。從這個(gè)角度上說(shuō)，水中顆粒的上浮或下沉，在分離本質(zhì)上是度上說(shuō)，水中顆粒的上浮或下沉，在分離本質(zhì)上是一致的。一致的。49n 重力分離（沉淀）法重力分離（沉淀）法n 離心分離法離心分離法n 過(guò)濾法過(guò)濾法502.2.22.2.2離心分離法離心分離法2.2.2.12.2.2.1離心分離的原理離心分離的原理u含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒所受到的離心含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒所受到的離心力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，通過(guò)不同的出口將它們分別引導(dǎo)出來(lái)，利用此原理就可分離通過(guò)不同的出口將它們分別引導(dǎo)出

19、來(lái)，利用此原理就可分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得以?xún)艋?。廢水中懸浮顆粒，使廢水得以?xún)艋?。u當(dāng)廢水高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，水中的顆粒物所受的離心力當(dāng)廢水高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，水中的顆粒物所受的離心力C C表示如下：表示如下：5152u在進(jìn)行離心分離時(shí)，離心力對(duì)懸浮顆粒的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)在進(jìn)行離心分離時(shí)，離心力對(duì)懸浮顆粒的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)重力。例如：若旋轉(zhuǎn)半徑超過(guò)重力。例如：若旋轉(zhuǎn)半徑r=0.5mr=0.5m，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n=300r/minn=300r/min，則，則=50=50。因此離心力遠(yuǎn)超過(guò)重力的因此離心力遠(yuǎn)超過(guò)重力的大小，顯然，廢水進(jìn)行離心分離時(shí)，加大廢水的旋大小，顯然，廢水進(jìn)行離心分離時(shí)，加大廢水的旋轉(zhuǎn)速度，能提高離心分離效

20、率，大大加強(qiáng)懸浮顆粒轉(zhuǎn)速度，能提高離心分離效率，大大加強(qiáng)懸浮顆粒的分離過(guò)程。的分離過(guò)程。532.2.2.22.2.2.2離心分離方式離心分離方式u離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可分為離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可分為水力旋水力旋 流器流器和和離心機(jī)離心機(jī)兩種類(lèi)型。兩種類(lèi)型。u水力旋流器（或稱(chēng)旋液分離器）有水力旋流器（或稱(chēng)旋液分離器）有壓力式壓力式（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖1-4)1-4)和和重力重力式式兩種，其設(shè)備固定，液體靠水泵壓力或重力（進(jìn)出水頭差）兩種，其設(shè)備固定，液體靠水泵壓力或重力（進(jìn)出水頭差）由切線方向進(jìn)入設(shè)備，造成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心力。離心機(jī)依由切線方向進(jìn)入設(shè)備，造成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心力

21、。離心機(jī)依靠轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，使液體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力?？哭D(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，使液體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。u壓力式水力旋流器，可以將廢水中所含的粒徑壓力式水力旋流器，可以將廢水中所含的粒徑5 5mm以上的顆以上的顆粒分離出去。進(jìn)水濃度的粒分離出去。進(jìn)水濃度的6-10 6-10 m/sm/s，流速一般應(yīng)在進(jìn)水管稍流速一般應(yīng)在進(jìn)水管稍向下傾向下傾3-53-5，這樣有利于水流向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。，這樣有利于水流向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。5455u壓力水力旋轉(zhuǎn)器的優(yōu)點(diǎn)壓力水力旋轉(zhuǎn)器的優(yōu)點(diǎn): :體積小，單位容積的處理體積小，單位容積的處理能力高，處理能力可達(dá)能力高，處理能力可達(dá)1000 1000 m3/(/(m2 。h););其次構(gòu)其次構(gòu)造

22、簡(jiǎn)單，使用方便，易于安裝維護(hù)；缺點(diǎn)是水泵和造簡(jiǎn)單，使用方便，易于安裝維護(hù)；缺點(diǎn)是水泵和設(shè)備易磨損，設(shè)備費(fèi)用高，耗電較多。設(shè)備易磨損，設(shè)備費(fèi)用高，耗電較多。56u重力式旋流器重力式旋流器也稱(chēng)水力旋流沉淀池。廢水由切線方向進(jìn)入池也稱(chēng)水力旋流沉淀池。廢水由切線方向進(jìn)入池內(nèi)，造成旋流，顆粒被拋向池壁并沉于池底。這種旋流器的內(nèi)，造成旋流，顆粒被拋向池壁并沉于池底。這種旋流器的離心力較弱，分離主要靠重力，故其生產(chǎn)能力一般只有離心力較弱，分離主要靠重力，故其生產(chǎn)能力一般只有20-20-200 200 m3/(/(m2 。h) )。u離心機(jī)處理廢水，也稱(chēng)為機(jī)械旋轉(zhuǎn)的離心分離方法，離心機(jī)離心機(jī)處理廢水，也稱(chēng)為機(jī)

23、械旋轉(zhuǎn)的離心分離方法，離心機(jī)的種類(lèi)很多，按照分離系數(shù)的種類(lèi)很多，按照分離系數(shù)的大小進(jìn)行分類(lèi)，離心機(jī)可以的大小進(jìn)行分類(lèi)，離心機(jī)可以分為分為: :常速離心機(jī)，常速離心機(jī)，30003000。高速離心機(jī)，高速離心機(jī)， 30001200030001200012000。 特點(diǎn)：分離效率高，但設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)較昂貴。適用于小批特點(diǎn)：分離效率高，但設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)較昂貴。適用于小批量、有特殊要求的難處理的廢水方面。量、有特殊要求的難處理的廢水方面。57n 重力分離（沉淀）法重力分離（沉淀）法n 離心分離法離心分離法n 過(guò)濾法過(guò)濾法582.2.3 2.2.3 過(guò)濾法過(guò)濾法u 廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，可以采用

24、機(jī)械廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，可以采用機(jī)械過(guò)濾的方法加以去除。過(guò)濾法常用在廢水的最終處理，過(guò)濾的方法加以去除。過(guò)濾法常用在廢水的最終處理，使濾出的水可以進(jìn)行循環(huán)使用。有時(shí)過(guò)濾也作為廢水使濾出的水可以進(jìn)行循環(huán)使用。有時(shí)過(guò)濾也作為廢水處理的預(yù)處理方法，用以防止水中的微粒物質(zhì)及膠狀處理的預(yù)處理方法，用以防止水中的微粒物質(zhì)及膠狀物質(zhì)破壞水泵，堵塞管道及閥門(mén)等。物質(zhì)破壞水泵，堵塞管道及閥門(mén)等。59 1 1 格柵過(guò)濾格柵過(guò)濾u 格柵一般斜置在進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處。它本身的格柵一般斜置在進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處。它本身的水流阻力并不大，只有幾厘米，阻力主要產(chǎn)生于篩余水流阻力并不大，只有幾厘米，阻力主要

25、產(chǎn)生于篩余物堵塞柵條。一般當(dāng)格柵的水頭損失達(dá)到物堵塞柵條。一般當(dāng)格柵的水頭損失達(dá)到10-1510-15cmcm時(shí)就時(shí)就該清洗。該清洗。 2 2 篩網(wǎng)過(guò)濾篩網(wǎng)過(guò)濾u 一些工業(yè)廢水含有較細(xì)小的懸浮物，選擇不同尺寸的一些工業(yè)廢水含有較細(xì)小的懸浮物，選擇不同尺寸的篩網(wǎng)，能去除水中不同類(lèi)型和大小的懸浮物，如纖維、篩網(wǎng)，能去除水中不同類(lèi)型和大小的懸浮物，如纖維、紙漿、藻類(lèi)等。相當(dāng)于一個(gè)初沉池的作用。紙漿、藻類(lèi)等。相當(dāng)于一個(gè)初沉池的作用。u篩網(wǎng)過(guò)濾裝置很多，有振動(dòng)篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)過(guò)濾裝置很多，有振動(dòng)篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)盤(pán)式篩網(wǎng)、微濾機(jī)等。篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)盤(pán)式篩網(wǎng)、微濾機(jī)等。 603 3 顆粒介質(zhì)

26、的過(guò)濾顆粒介質(zhì)的過(guò)濾u適用范圍：適用范圍：去除廢水中的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，去除廢水中的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，常用做離子交換和活性炭處理前的預(yù)處理，也能常用做離子交換和活性炭處理前的預(yù)處理，也能用做廢水的三級(jí)處理。用做廢水的三級(jí)處理。u顆粒介質(zhì)選擇：顆粒介質(zhì)選擇：根據(jù)廢水中濾出的微粒尺寸大小、根據(jù)廢水中濾出的微粒尺寸大小、廢水性質(zhì)、過(guò)濾速度等因素。廢水性質(zhì)、過(guò)濾速度等因素。u常用濾料：常用濾料：石英石英沙沙、無(wú)煙煤粒、石榴石粒、磁鐵、無(wú)煙煤粒、石榴石粒、磁鐵礦粒、白云石粒、花崗巖粒以及聚苯乙烯發(fā)泡塑礦粒、白云石粒、花崗巖粒以及聚苯乙烯發(fā)泡塑料球等。其中以石英料球等。其中以石英沙沙使用最廣，其主要用

27、于酸使用最廣，其主要用于酸性廢水，而堿性廢水用大理石或石灰石。性廢水，而堿性廢水用大理石或石灰石。61u圖圖1 1- -5 5為常用的顆粒介質(zhì)過(guò)濾設(shè)備，為常用的顆粒介質(zhì)過(guò)濾設(shè)備，即即普通快濾池普通快濾池?？鞛V池一般用鋼筋混凝土建造，池內(nèi)有排水槽、濾料快濾池一般用鋼筋混凝土建造，池內(nèi)有排水槽、濾料層、墊料層和配水系統(tǒng)；池外有集中管廊，配有進(jìn)水層、墊料層和配水系統(tǒng)；池外有集中管廊，配有進(jìn)水管、出水管、沖洗水管、沖洗水排出管等管道及附件。管、出水管、沖洗水管、沖洗水排出管等管道及附件。 62u快濾池中的濾料組成：快濾池中的濾料組成：通常采用綜合濾料過(guò)濾器，由通常采用綜合濾料過(guò)濾器，由不同密度和粒度的

28、顆粒組成。濾床上層是相對(duì)密度較不同密度和粒度的顆粒組成。濾床上層是相對(duì)密度較小（相對(duì)密度?。ㄏ鄬?duì)密度1.551.55）的無(wú)煙煤顆粒，一般粒徑為）的無(wú)煙煤顆粒，一般粒徑為2 2mmmm，占綜合濾料的占綜合濾料的50-60%50-60%；底層是相對(duì)密度較大（相對(duì)密底層是相對(duì)密度較大（相對(duì)密度度2.62.6）的細(xì)粒材料硅砂，粒徑為）的細(xì)粒材料硅砂，粒徑為0.250.25mmmm，占，占25-30%25-30%，以及鈦鐵礦柘榴石（相對(duì)密度以及鈦鐵礦柘榴石（相對(duì)密度4 4以上），占以上），占10-15%10-15%以以上；最下面是礫石承托層。上；最下面是礫石承托層。63 u綜合濾料濾池接近理想濾池，這種

29、濾池的濾速可綜合濾料濾池接近理想濾池，這種濾池的濾速可達(dá)達(dá)15-3015-30m/hm/h，為普通濾池的為普通濾池的3-63-6倍。表倍。表1 1- -3 3列出了列出了普通快速濾池的濾料組成和濾速范圍。普通快速濾池的濾料組成和濾速范圍。64n 中和法中和法n 混凝沉淀法混凝沉淀法n 氧化還原法氧化還原法652.32.3化學(xué)處理法化學(xué)處理法u化學(xué)法是廢水處理的基本方法之一。它是利用化化學(xué)法是廢水處理的基本方法之一。它是利用化學(xué)作用來(lái)處理廢水中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)，可學(xué)作用來(lái)處理廢水中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)，可用來(lái)去除廢水中的金屬離子、細(xì)小的膠體有機(jī)物、用來(lái)去除廢水中的金屬離子、細(xì)小的膠體有機(jī)物、

30、無(wú)機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)素（氮、磷）、乳化油、色度、無(wú)機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)素（氮、磷）、乳化油、色度、臭味、酸、堿等，對(duì)于廢水的深度處理有著重要臭味、酸、堿等，對(duì)于廢水的深度處理有著重要作用。作用。u化學(xué)法包括：化學(xué)法包括：中和法中和法、混凝法混凝法、氧化還原法氧化還原法、 電化學(xué)等方法電化學(xué)等方法。662 2.3.1 .3.1 中和法中和法u在化工、煉油企業(yè)中，對(duì)于低濃度的含酸、在化工、煉油企業(yè)中，對(duì)于低濃度的含酸、含堿廢水，在無(wú)回收及綜合利用價(jià)值時(shí)，往往含堿廢水，在無(wú)回收及綜合利用價(jià)值時(shí)，往往采用中和的方法進(jìn)行處理。中和法也常用于廢采用中和的方法進(jìn)行處理。中和法也常用于廢水的預(yù)處理，調(diào)整廢水的水的預(yù)處理

31、，調(diào)整廢水的pHpH。u中和就是酸堿相互作用生成鹽和水。例如：中和就是酸堿相互作用生成鹽和水。例如：u 中和也即中和也即pHpH調(diào)整，或稱(chēng)為酸堿度的調(diào)整。調(diào)整，或稱(chēng)為酸堿度的調(diào)整。67u對(duì)含酸或含堿廢水、濃度在對(duì)含酸或含堿廢水、濃度在4%4%（含酸濃度；含堿（含酸濃度；含堿濃度為濃度為2%2%）以下時(shí)，如果不能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的回）以下時(shí)，如果不能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的回收、利用，則應(yīng)經(jīng)過(guò)中和，將廢水的收、利用，則應(yīng)經(jīng)過(guò)中和，將廢水的pHpH調(diào)整到呈調(diào)整到呈中性狀態(tài)，才能夠排放。而對(duì)含酸、含堿濃度高中性狀態(tài)，才能夠排放。而對(duì)含酸、含堿濃度高的廢水，則必須考慮回收及開(kāi)展綜合利用的方法，的廢水，則必須考慮回收

32、及開(kāi)展綜合利用的方法，如通過(guò)結(jié)晶法、滲析法、離子交換法等回收。如通過(guò)結(jié)晶法、滲析法、離子交換法等回收。681.1.酸性廢水的中和處理方法酸性廢水的中和處理方法 對(duì)酸性廢水進(jìn)行中和時(shí)，可采用以下一些方法。對(duì)酸性廢水進(jìn)行中和時(shí)，可采用以下一些方法。u使酸性廢水通過(guò)石灰石濾床；使酸性廢水通過(guò)石灰石濾床；u與石灰乳混合；與石灰乳混合；u向酸性廢水中投加燒堿或純堿溶液；向酸性廢水中投加燒堿或純堿溶液；u與堿性廢水混合，使廢水與堿性廢水混合，使廢水pHpH近于中性；近于中性；u向酸性廢水中投加堿性廢渣，如電石渣、碳酸鈣、向酸性廢水中投加堿性廢渣，如電石渣、碳酸鈣、堿渣等。堿渣等。69 通常通常，盡量選用堿

33、性廢水或廢渣來(lái)中和酸性廢水，盡量選用堿性廢水或廢渣來(lái)中和酸性廢水，以達(dá)到以廢治廢的目的。以達(dá)到以廢治廢的目的。采用中和法時(shí)，應(yīng)注意兩點(diǎn)：采用中和法時(shí)，應(yīng)注意兩點(diǎn)：u 中和時(shí)間一般要長(zhǎng)中和時(shí)間一般要長(zhǎng)。例如對(duì)含有弱酸的廢水，。例如對(duì)含有弱酸的廢水，選用碳酸鹽，反應(yīng)選用碳酸鹽，反應(yīng)速度速度很慢；很慢；u 中和后，應(yīng)避免生產(chǎn)大量沉渣中和后，應(yīng)避免生產(chǎn)大量沉渣，否則會(huì)影響處，否則會(huì)影響處理效果，同時(shí)又帶來(lái)沉渣的處理問(wèn)題，故生成的理效果，同時(shí)又帶來(lái)沉渣的處理問(wèn)題，故生成的鹽要有一定大小的溶解度。鹽要有一定大小的溶解度。702.2.堿性廢水處理方法堿性廢水處理方法u對(duì)堿性廢水，一般可以采用以下途徑進(jìn)行中和

34、。對(duì)堿性廢水，一般可以采用以下途徑進(jìn)行中和。向堿性廢水中鼓入煙道廢氣（主要為向堿性廢水中鼓入煙道廢氣（主要為CO2CO2和和SO2SO2）；）；向堿性廢水注入壓縮的二氧化碳?xì)怏w；向堿性廢水注入壓縮的二氧化碳?xì)怏w；向堿性廢水投入酸或酸性廢水等；向堿性廢水投入酸或酸性廢水等；u對(duì)堿性廢水進(jìn)行中和時(shí)，可首先考慮采用酸性廢水的對(duì)堿性廢水進(jìn)行中和時(shí)，可首先考慮采用酸性廢水的中和處理。若附近沒(méi)有酸性廢水時(shí)可采用投加酸進(jìn)行中和處理。若附近沒(méi)有酸性廢水時(shí)可采用投加酸進(jìn)行中和。中和。71u 用煙道氣中的用煙道氣中的CO2CO2和和SO2SO2兩種酸性氣體對(duì)堿性廢水進(jìn)行兩種酸性氣體對(duì)堿性廢水進(jìn)行中和。這是一種以廢

35、治廢，開(kāi)展綜合利用的很好辦法，中和。這是一種以廢治廢，開(kāi)展綜合利用的很好辦法，既可以降低廢水的既可以降低廢水的pHpH，又可以去除煙道氣中的灰塵，又可以去除煙道氣中的灰塵，并使煙道氣中的并使煙道氣中的CO2CO2及及SO2SO2氣體從煙氣中分離出去，防氣體從煙氣中分離出去，防止煙道氣污染大氣。止煙道氣污染大氣。u例如例如, , 長(zhǎng)沙市印染廠等單位的運(yùn)行情況證明，煙道氣長(zhǎng)沙市印染廠等單位的運(yùn)行情況證明，煙道氣中和法對(duì)降低堿性廢水中和法對(duì)降低堿性廢水pHpH效果明顯，一般可由效果明顯，一般可由10-1210-12降降至至5-75-7左右。不過(guò)這種中和后的廢水中硫化物、色度、左右。不過(guò)這種中和后的廢

36、水中硫化物、色度、耗氧量都有所增加，今后仍需加以研究解決。耗氧量都有所增加，今后仍需加以研究解決。72n 中和法中和法n 混凝沉淀法混凝沉淀法n 氧化還原法氧化還原法732 2.3.2.1 .3.2.1 混凝沉淀原理混凝沉淀原理u混凝法的基本原理是在廢水中投入混凝劑，因混凝混凝法的基本原理是在廢水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質(zhì)，在廢水里形成膠團(tuán)，與廢水中的膠體劑為電解質(zhì)，在廢水里形成膠團(tuán)，與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絨粒沉降。物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絨粒沉降。u混凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為混凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為1010-3-3-10-10-6-6mmmm的細(xì)小懸浮顆粒，而且

37、還能夠去除色度、油分、微的細(xì)小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油分、微生物、氮和磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、重金屬以及有機(jī)物等。生物、氮和磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、重金屬以及有機(jī)物等。74u廢水在未加混凝劑之前，水中的膠體和細(xì)小懸浮廢水在未加混凝劑之前，水中的膠體和細(xì)小懸浮顆粒的本身質(zhì)量很輕，受水的分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞顆粒的本身質(zhì)量很輕，受水的分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞而作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)。而作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)。而且水中的膠體微粒表而且水中的膠體微粒表面都帶有一層同性面都帶有一層同性( (如負(fù)如負(fù)) )電荷，在其周?chē)娜芤弘姾?，在其周?chē)娜芤褐杏治姸嗟漠愋灾杏治姸嗟漠愋? (如正如正) )電荷離子形成雙電層電荷離子形成雙電

38、層膠團(tuán)，其中緊靠?jī)?nèi)層的異離子被牢固吸引形成吸膠團(tuán)，其中緊靠?jī)?nèi)層的異離子被牢固吸引形成吸附層。吸附層膠核表面與溶液主體之間的電位差附層。吸附層膠核表面與溶液主體之間的電位差稱(chēng)稱(chēng)(動(dòng)動(dòng)) )電位電位。7576u它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大的顆粒；其次，帶電荷的膠粒和反離子都能與較大的顆粒；其次，帶電荷的膠粒和反離子都能與周?chē)乃肿影l(fā)生水化作用，形成一層水化殼，阻周?chē)乃肿影l(fā)生水化作用，形成一層水化殼，阻礙各膠體的聚合。礙各膠體的聚合。u一種膠體的膠粒帶電越多，其一種膠體的膠粒帶電越多，其 ( (動(dòng)動(dòng)) )電位就越大；電位就越大；擴(kuò)

39、散層中反離子越多，水化作用也越大，水化層也擴(kuò)散層中反離子越多，水化作用也越大，水化層也越厚，因此擴(kuò)散層也越厚，穩(wěn)定性越強(qiáng)。（越厚，因此擴(kuò)散層也越厚，穩(wěn)定性越強(qiáng)。（ 電位：電位：膠體滑動(dòng)面上的電位稱(chēng)為移動(dòng)電位，即膠體滑動(dòng)面上的電位稱(chēng)為移動(dòng)電位，即電位。電位。電位越高，擴(kuò)散層越厚，膠體顆粒越具穩(wěn)定性。）電位越高，擴(kuò)散層越厚，膠體顆粒越具穩(wěn)定性。）77u 廢水中投入混凝劑后，膠體因廢水中投入混凝劑后，膠體因電位降低電位降低 或消除，破壞了顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)（或消除，破壞了顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)（稱(chēng)脫穩(wěn)稱(chēng)脫穩(wěn)）。）。 脫穩(wěn)的顆粒相互聚集為較大顆粒的過(guò)程稱(chēng)為凝聚。脫穩(wěn)的顆粒相互聚集為較大顆粒的過(guò)程稱(chēng)為凝聚。 未經(jīng)脫

40、穩(wěn)的膠體也可形成大的顆粒，這種現(xiàn)象稱(chēng)未經(jīng)脫穩(wěn)的膠體也可形成大的顆粒，這種現(xiàn)象稱(chēng)為為絮凝絮凝。u不同的化學(xué)藥劑能使膠體以不同的方式脫穩(wěn)、凝不同的化學(xué)藥劑能使膠體以不同的方式脫穩(wěn)、凝聚或絮凝。按機(jī)理，混凝可分為聚或絮凝。按機(jī)理，混凝可分為壓縮雙電層壓縮雙電層、吸吸附電中和附電中和、吸附架橋吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕沉淀物網(wǎng)捕四種。四種。78（1 1）壓縮雙電層機(jī)理）壓縮雙電層機(jī)理u由膠體粒子的雙電層結(jié)構(gòu)可知，反離子的濃度在由膠體粒子的雙電層結(jié)構(gòu)可知，反離子的濃度在膠粒表面最大，并沿著膠粒表面向外的距離呈遞膠粒表面最大，并沿著膠粒表面向外的距離呈遞減分布，最終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液減分布，最終與溶

41、液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散層的厚度將減少。該過(guò)程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子層的厚度將減少。該過(guò)程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。79u由于擴(kuò)散層厚度的減小，由于擴(kuò)散層厚度的減小，電位相應(yīng)降低，因此膠電位相應(yīng)降低，因此膠粒間的相互排斥力也減少。另一方面，由于擴(kuò)散層粒間的相互排斥力也減少。另一方面，由于擴(kuò)散層減薄，它們相撞的距離也減少，因此相互間的吸引減薄，它們相

42、撞的距離也減少，因此相互間的吸引力相應(yīng)變大。從而其排斥力與吸引力的合力由斥力力相應(yīng)變大。從而其排斥力與吸引力的合力由斥力為主變成以引力為主（排斥勢(shì)能消失了），膠粒得為主變成以引力為主（排斥勢(shì)能消失了），膠粒得以迅速凝聚。以迅速凝聚。80（2 2）吸附電中和機(jī)理）吸附電中和機(jī)理u膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠粒、鏈狀離子或分膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠粒、鏈狀離子或分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種 吸作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥吸作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥力，降低了力，降低了電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。電位，使膠

43、體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面。81（3 3）吸附架橋機(jī)理）吸附架橋機(jī)理u吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在靜電引吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過(guò)活性部位與力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過(guò)活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋聯(lián)的過(guò)程。膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋聯(lián)的過(guò)程。u聚合物在膠粒表面的吸附來(lái)源于各種物理化學(xué)作用，聚合物在膠粒表面的吸附來(lái)源于各種物理化學(xué)作用，如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等，取決如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等，取決于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)

44、構(gòu)的特點(diǎn)。因其線于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。因其線形長(zhǎng)度較大，當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端形長(zhǎng)度較大，當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸變大，形成粗大絮凝體。架橋，使顆粒逐漸變大，形成粗大絮凝體。82（4 4）沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理）沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理u當(dāng)采用硫酸鋁、石灰或氯化鐵等高價(jià)金屬鹽類(lèi)作當(dāng)采用硫酸鋁、石灰或氯化鐵等高價(jià)金屬鹽類(lèi)作混凝劑時(shí)，當(dāng)投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧混凝劑時(shí)，當(dāng)投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧化物（如化物（如Al(OH)3Al(OH)3、Fe(OH)3Fe(OH)3

45、）或金屬碳酸鹽（如）或金屬碳酸鹽（如CaCO3CaCO3）時(shí)，水中的膠粒和細(xì)微懸浮物可被這些）時(shí)，水中的膠粒和細(xì)微懸浮物可被這些沉淀物在形成時(shí)作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕。水中沉淀物在形成時(shí)作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕。水中膠粒本身可作為這些沉淀所形成的核心時(shí)，凝聚膠粒本身可作為這些沉淀所形成的核心時(shí)，凝聚劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比，即膠劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比，即膠粒越多，金屬凝聚劑投加量越少。粒越多，金屬凝聚劑投加量越少。 83u 以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用

46、的，只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已。某種機(jī)理為主而已。實(shí)際混凝過(guò)程包括實(shí)際混凝過(guò)程包括凝聚凝聚和和絮凝絮凝兩個(gè)步驟兩個(gè)步驟, , 凝聚使膠體脫穩(wěn)并聚集為微絮粒，而后凝聚使膠體脫穩(wěn)并聚集為微絮粒，而后絮凝使微絮粒通過(guò)吸附，橋連和網(wǎng)捕而成長(zhǎng)為更大絮凝使微絮粒通過(guò)吸附，橋連和網(wǎng)捕而成長(zhǎng)為更大絮體而沉淀。絮體而沉淀。u低分子電解質(zhì)的混凝劑以壓縮雙電層作用產(chǎn)生凝集低分子電解質(zhì)的混凝劑以壓縮雙電層作用產(chǎn)生凝集為主；高分子聚合劑則以架橋聯(lián)結(jié)產(chǎn)生絮凝為主。為主；高分子聚合劑則以架橋聯(lián)結(jié)產(chǎn)生絮凝為主。故通常將故通常將低分子電解質(zhì)稱(chēng)為混凝劑低分子電解質(zhì)稱(chēng)為混凝劑，而把，而把高分子聚高分子聚合物單獨(dú)稱(chēng)為絮凝劑合

47、物單獨(dú)稱(chēng)為絮凝劑。842 2.3.2.2 .3.2.2 影響混凝效果的因素影響混凝效果的因素 在廢水的混凝沉淀處理過(guò)程中，影響混凝效果的因在廢水的混凝沉淀處理過(guò)程中，影響混凝效果的因素比較多。其中重要的有：素比較多。其中重要的有：水樣的影響水樣的影響 對(duì)不同水樣，由于廢水中的成分不同，同一種混凝對(duì)不同水樣，由于廢水中的成分不同，同一種混凝劑的處理效果可能會(huì)相差很大。劑的處理效果可能會(huì)相差很大。藥劑投加量的影響藥劑投加量的影響 藥劑投加量有其最佳值，混凝劑投加量不足，則水藥劑投加量有其最佳值，混凝劑投加量不足，則水中雜質(zhì)未能充分脫穩(wěn)去除，加入太多則會(huì)再穩(wěn)定。中雜質(zhì)未能充分脫穩(wěn)去除，加入太多則會(huì)再

48、穩(wěn)定。85水溫的影響水溫的影響其影響主要表現(xiàn)在：其影響主要表現(xiàn)在：u影響藥劑在水中起化學(xué)反應(yīng)的速度，對(duì)金屬鹽類(lèi)混影響藥劑在水中起化學(xué)反應(yīng)的速度，對(duì)金屬鹽類(lèi)混凝劑影響很大，因其水解是吸熱反應(yīng)；凝劑影響很大，因其水解是吸熱反應(yīng)；u水溫較低時(shí)，絮凝體形成緩慢，結(jié)構(gòu)松散，顆粒細(xì)水溫較低時(shí)，絮凝體形成緩慢，結(jié)構(gòu)松散，顆粒細(xì)小。該因素主要影響金屬鹽類(lèi)的混凝，對(duì)高分子混小。該因素主要影響金屬鹽類(lèi)的混凝，對(duì)高分子混凝劑影響較小。凝劑影響較小。86 堿度的影響堿度的影響u主要指金屬鹽類(lèi)，因其混凝過(guò)程中水解產(chǎn)生大主要指金屬鹽類(lèi)，因其混凝過(guò)程中水解產(chǎn)生大量量H+H+離子，造成離子，造成pHpH下降，以至降到最優(yōu)混凝

49、條下降，以至降到最優(yōu)混凝條件以下，保持一定堿度則使反應(yīng)過(guò)程中件以下，保持一定堿度則使反應(yīng)過(guò)程中pHpH基本基本保持恒定；對(duì)于高分子混凝劑，因其作用并非保持恒定；對(duì)于高分子混凝劑，因其作用并非靠大量水解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，且水中均會(huì)保持有一定靠大量水解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，且水中均會(huì)保持有一定的堿度，故對(duì)其最佳投加量影響不大。的堿度，故對(duì)其最佳投加量影響不大。87 廢水廢水pHpH的影響的影響u對(duì)金屬鹽類(lèi)，對(duì)金屬鹽類(lèi)，pH pH 影響其在水中水解產(chǎn)物的種影響其在水中水解產(chǎn)物的種類(lèi)與數(shù)量，一般在類(lèi)與數(shù)量，一般在pHpH為為5.5-8.05.5-8.0時(shí)有較高脫除時(shí)有較高脫除率；對(duì)人工合成高分子混凝劑，則影響其活性率；對(duì)

50、人工合成高分子混凝劑，則影響其活性基團(tuán)的性質(zhì)。基團(tuán)的性質(zhì)。88水力條件的影響水力條件的影響u混凝的過(guò)程是混凝劑與膠粒發(fā)生反應(yīng)并逐步凝聚在混凝的過(guò)程是混凝劑與膠粒發(fā)生反應(yīng)并逐步凝聚在一起的過(guò)程，水流速度過(guò)于緩慢，則混凝劑與膠粒一起的過(guò)程，水流速度過(guò)于緩慢，則混凝劑與膠粒反應(yīng)速率太小，速度過(guò)于激烈則使結(jié)成的絮體重新反應(yīng)速率太小，速度過(guò)于激烈則使結(jié)成的絮體重新破裂。破裂。u一般混凝過(guò)程分為混合與反應(yīng)兩個(gè)階段，混合階段一般混凝過(guò)程分為混合與反應(yīng)兩個(gè)階段，混合階段持續(xù)大約持續(xù)大約10-3010-30s s，主要是使藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散，主要是使藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到水中；反應(yīng)階段通常為到水中；反應(yīng)階段通

51、常為10-3010-30minmin，主要是使水中主要是使水中微粒凝聚增大而沉淀（或上?。┑倪^(guò)程。微粒凝聚增大而沉淀（或上?。┑倪^(guò)程。892 2.3.2.3.3.2.3混凝劑和助凝劑混凝劑和助凝劑u 混凝劑分類(lèi)：混凝劑分類(lèi)：按化學(xué)成分可分為按化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)及及有機(jī)有機(jī)兩兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)鹽主要是鋁和鐵的鹽類(lèi)及其水解聚合大類(lèi)。無(wú)機(jī)鹽主要是鋁和鐵的鹽類(lèi)及其水解聚合物，有機(jī)類(lèi)主要是高分子化合物，可分為天然的物，有機(jī)類(lèi)主要是高分子化合物，可分為天然的及人工合成的兩大類(lèi)。及人工合成的兩大類(lèi)。u無(wú)機(jī)混凝劑無(wú)機(jī)混凝劑主要是利用其中的強(qiáng)水解基團(tuán)水解形主要是利用其中的強(qiáng)水解基團(tuán)水解形成的微絮體使膠粒脫穩(wěn)，無(wú)機(jī)

52、混凝劑以其價(jià)格低成的微絮體使膠粒脫穩(wěn)，無(wú)機(jī)混凝劑以其價(jià)格低廉，原料易得等優(yōu)點(diǎn)得以大量運(yùn)用，目前無(wú)機(jī)混廉，原料易得等優(yōu)點(diǎn)得以大量運(yùn)用，目前無(wú)機(jī)混凝劑的主要品種見(jiàn)表凝劑的主要品種見(jiàn)表1 1- -4 4。聚合氯化鋁聚合氯化鋁聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺9091u有機(jī)混凝劑有機(jī)混凝劑分為天然有機(jī)絮凝劑與人工合成有機(jī)高分子絮分為天然有機(jī)絮凝劑與人工合成有機(jī)高分子絮凝劑。天然高分子混凝劑由于電荷密度較小，相對(duì)分子質(zhì)凝劑。天然高分子混凝劑由于電荷密度較小，相對(duì)分子質(zhì)量較低，且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性，使用量較少。量較低，且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性，使用量較少。人工合成有機(jī)高分子絮凝劑都是水溶性聚合物，重復(fù)單

53、元人工合成有機(jī)高分子絮凝劑都是水溶性聚合物，重復(fù)單元中常包含帶電基團(tuán)，因而也被稱(chēng)為中常包含帶電基團(tuán)，因而也被稱(chēng)為聚電解質(zhì)聚電解質(zhì)。包含帶正電。包含帶正電基團(tuán)的為基團(tuán)的為陽(yáng)離子絮凝劑陽(yáng)離子絮凝劑，包含帶負(fù)電基團(tuán)的為，包含帶負(fù)電基團(tuán)的為陰離子絮凝陰離子絮凝劑劑，既包含帶正電基團(tuán)又包含帶負(fù)電基團(tuán)的為，既包含帶正電基團(tuán)又包含帶負(fù)電基團(tuán)的為兩性絮凝劑兩性絮凝劑，有些人工合成有機(jī)高分子絮凝劑在制備中并沒(méi)有人為地引有些人工合成有機(jī)高分子絮凝劑在制備中并沒(méi)有人為地引進(jìn)帶電基團(tuán)，稱(chēng)為進(jìn)帶電基團(tuán)，稱(chēng)為非離子絮凝劑非離子絮凝劑。表。表1 1- -5 5是水和廢水處理中是水和廢水處理中常用的絮凝劑。常用的絮凝劑。92

54、93 為了提高混凝沉淀的效果，通常在使用混凝劑時(shí)還需加入一為了提高混凝沉淀的效果，通常在使用混凝劑時(shí)還需加入一些助凝劑。助凝劑有三類(lèi)，即：些助凝劑。助凝劑有三類(lèi)，即：1 1）pHpH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)劑 是用來(lái)調(diào)整廢水的是用來(lái)調(diào)整廢水的pHpH，以達(dá)到混凝劑使用的最佳。常用的以達(dá)到混凝劑使用的最佳。常用的有石灰等。有石灰等。2)2)活化劑活化劑 用來(lái)改善絮凝體的結(jié)構(gòu)，增加混凝劑的活性，如活性炭、用來(lái)改善絮凝體的結(jié)構(gòu)，增加混凝劑的活性，如活性炭、 各種黏土及活化硅酸等。各種黏土及活化硅酸等。3)3)氧化劑氧化劑 用來(lái)破壞其他對(duì)混凝劑有干擾的有機(jī)物質(zhì)，如氯等。用來(lái)破壞其他對(duì)混凝劑有干擾的有機(jī)物質(zhì)，如氯等。

55、942 2.3.2.4 .3.2.4 混凝處理流程及設(shè)備混凝處理流程及設(shè)備 混凝處理流程包括投藥、混合、反應(yīng)及沉淀混凝處理流程包括投藥、混合、反應(yīng)及沉淀分離幾個(gè)部分，如圖分離幾個(gè)部分，如圖1 1- -7 7所示。所示。95n 中和法n 混混凝沉淀法沉淀法n 氧化還原法氧化還原法962 2.3.3 .3.3 氧化還原法氧化還原法u廢水經(jīng)過(guò)氧化還原處理，廢水經(jīng)過(guò)氧化還原處理，可使其中所含有毒害可使其中所含有毒害的有機(jī)物質(zhì)或無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒或毒性較小的有機(jī)物質(zhì)或無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒或毒性較小的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水治理的目的。現(xiàn)在工業(yè)的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水治理的目的?，F(xiàn)在工業(yè)上用得比較多的氧化劑是上用得比

56、較多的氧化劑是O O2 2和和ClCl2 2等。等。u常用的氧化法有常用的氧化法有空氣氧化法空氣氧化法和和氯氧化法氯氧化法：97（1 1）空氣氧化法）空氣氧化法u空氣氧化法空氣氧化法是利用空氣中的氧氣氧化廢水中是利用空氣中的氧氣氧化廢水中的有機(jī)物和還原性物質(zhì)的一種處理方法，因的有機(jī)物和還原性物質(zhì)的一種處理方法，因空氣氧化能力比較弱，主要用于含還原性較空氣氧化能力比較弱，主要用于含還原性較強(qiáng)物質(zhì)的廢水處理，如煉油廠的含硫廢水。強(qiáng)物質(zhì)的廢水處理，如煉油廠的含硫廢水?？諝庵械难跖c水中硫化物的反應(yīng)如下：空氣中的氧與水中硫化物的反應(yīng)如下：98u有機(jī)硫化物與氧反應(yīng)生成二硫化物，其在有機(jī)硫化物與氧反應(yīng)生成二

57、硫化物，其在 水中的溶解度很小，水中的溶解度很小， 容易從水中分離出去，容易從水中分離出去，反應(yīng)如下：反應(yīng)如下： 反應(yīng)過(guò)程中，式（反應(yīng)過(guò)程中，式（1-61-6）與式（）與式（1-71-7）反應(yīng)為主反應(yīng)。）反應(yīng)為主反應(yīng)。根據(jù)理論計(jì)算，每氧化根據(jù)理論計(jì)算，每氧化1kg1kg硫化物為硫酸鹽，需氧量硫化物為硫酸鹽，需氧量約約4.0 m4.0 m3 3空氣。實(shí)際操作中供氣量往往為理論值的空氣。實(shí)際操作中供氣量往往為理論值的2-32-3倍。倍。99u空氣氧化脫硫在密閉的塔器（如填料塔）中進(jìn)行?？諝庋趸摿蛟诿荛]的塔器（如填料塔）中進(jìn)行。圖圖1 1- -8 8為某煉油廠的廢水氧化裝置。含硫廢水經(jīng)為某煉油廠的

58、廢水氧化裝置。含硫廢水經(jīng)隔油沉渣后與壓縮空氣及水蒸氣混合，升溫至隔油沉渣后與壓縮空氣及水蒸氣混合，升溫至80-9080-90，進(jìn)入氧化塔，塔徑一般不大于，進(jìn)入氧化塔，塔徑一般不大于2.52.5m m，分四段，每段高分四段，每段高3 3m m。每段進(jìn)口處設(shè)噴嘴，霧化進(jìn)。每段進(jìn)口處設(shè)噴嘴，霧化進(jìn)料。塔內(nèi)氣水體積比不小于料。塔內(nèi)氣水體積比不小于1515。增大氣水比則氣。增大氣水比則氣液的接觸面積加大，有利于空氣中的氧向水中擴(kuò)液的接觸面積加大，有利于空氣中的氧向水中擴(kuò)散，加快氧化速度。廢水在塔內(nèi)平均停留時(shí)間為散，加快氧化速度。廢水在塔內(nèi)平均停留時(shí)間為1.5-2.51.5-2.5h h。100101（2

59、 2）氯氧化法）氯氧化法u氯氣是普遍使用的氧化劑，既用于給水消毒，又氯氣是普遍使用的氧化劑，既用于給水消毒，又用于廢水氧化，主要是起到消毒殺菌的作用。通用于廢水氧化，主要是起到消毒殺菌的作用。通常的含氯藥劑有液氯、漂白粉、次氯酸鈉、二氧常的含氯藥劑有液氯、漂白粉、次氯酸鈉、二氧化氯等。各藥劑的氧化能力用有效氯含量表示?；鹊?。各藥劑的氧化能力用有效氯含量表示。氧化價(jià)大于氧化價(jià)大于-1-1的那部分氯具有氧化能力，稱(chēng)之為的那部分氯具有氧化能力，稱(chēng)之為有效氯。作為比較基準(zhǔn)，取液氯的有效氯含量為有效氯。作為比較基準(zhǔn)，取液氯的有效氯含量為100%100% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 。u表表1 1- -6

60、 6給出了幾種含氯藥劑的有效氯含量。給出了幾種含氯藥劑的有效氯含量。102103u 氯氧化法目前主要是用在對(duì)氯氧化法目前主要是用在對(duì)含酚含酚、含氰含氰、含硫化物含硫化物的廢水治理方面。的廢水治理方面。1 1）處理含酚廢水）處理含酚廢水u向含酚廢水中加入氯、次氯酸鹽或二氧化氯等，可向含酚廢水中加入氯、次氯酸鹽或二氧化氯等，可將酚破壞。根據(jù)理論計(jì)算投加的氯量與水中的含酚量之將酚破壞。根據(jù)理論計(jì)算投加的氯量與水中的含酚量之比為比為6 6：1 1時(shí)，即可使酚完全破壞，但由于廢水中存在其時(shí)，即可使酚完全破壞，但由于廢水中存在其他化合物也與氯發(fā)生反應(yīng)，實(shí)際上氯的需要量要超過(guò)理他化合物也與氯發(fā)生反應(yīng)，實(shí)際上