第3章++污水的化學(xué)處理

1、水污染控制技術(shù)污水的化學(xué)處理污水的化學(xué)處理長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 化學(xué)處理法是化學(xué)處理法是通過化學(xué)反應(yīng)來分離、去除廢水通過化學(xué)反應(yīng)來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。物質(zhì)的廢水處理法。 處理對象主要是污水中處理對象主要是污水中無機(jī)的無機(jī)的或有機(jī)的或有機(jī)的( (難于生難于生物降解的物降解的) )溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。 在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是：中和、混凝、氧化還原等?；A(chǔ)的處理單元是：中和、混凝、氧化還原等。一一 中和法中和

2、法三三 化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法四四 氧化還原法氧化還原法二二 化學(xué)混凝法化學(xué)混凝法第一節(jié) 中和法定義：酸和堿反應(yīng)生成鹽和水稱為。天津王穩(wěn)莊鎮(zhèn)污水橫流 水塘蓄滿酸性黑水 早在2005年，天津市就被評為“國家環(huán)境保護(hù)模范城市”。而西青區(qū)王穩(wěn)莊鎮(zhèn)是天津市遠(yuǎn)近聞名的魚米之鄉(xiāng)，過去因盛產(chǎn)小站稻而馳名，還是天津市最大的魚、肉、蛋無公害生產(chǎn)基地，但這里的河流基本上都因?yàn)楸姸嘈∥褰饛S嚴(yán)重的污染變成了黃色或者黑色。 獨(dú)流減河王穩(wěn)莊段堤北側(cè)的巨大黃色污水河獨(dú)流減河王穩(wěn)莊段堤北側(cè)的巨大黃色污水河 唐津高速下西蘭坨村農(nóng)田邊上的污水溝唐津高速下西蘭坨村農(nóng)田邊上的污水溝 王穩(wěn)莊村里上百畝污水塘，蓄滿強(qiáng)酸性黑色污水王穩(wěn)莊村里

3、上百畝污水塘，蓄滿強(qiáng)酸性黑色污水 小金莊村一家無名小五金廠正向八路河內(nèi)排放強(qiáng)酸性污水小金莊村一家無名小五金廠正向八路河內(nèi)排放強(qiáng)酸性污水 小泊揚(yáng)水站長年向獨(dú)流減河排放污水留下的黃色印跡小泊揚(yáng)水站長年向獨(dú)流減河排放污水留下的黃色印跡 為什么要中和？定義：酸和堿反應(yīng)生成鹽和水稱為。中和處理適用于廢水處理中的下列情況：中和處理適用于廢水處理中的下列情況：（1）廢水排入）廢水排入受納水體受納水體前，前，pH超標(biāo)，此時(shí)應(yīng)該采取中和處理，減超標(biāo)，此時(shí)應(yīng)該采取中和處理，減少水生生物的影響；少水生生物的影響；（2）工業(yè)廢水排入排水管網(wǎng)前，避免對）工業(yè)廢水排入排水管網(wǎng)前，避免對管道造成腐蝕管道造成腐蝕；（3）在生

4、物處理法之前，調(diào)節(jié)廢水）在生物處理法之前，調(diào)節(jié)廢水pH在在6.58.5范圍，范圍，確保最佳的確保最佳的生物活性生物活性。為什么要中和？酸性廢水酸性廢水利用堿性廢水中和，向酸性廢水中投加堿利用堿性廢水中和，向酸性廢水中投加堿性廢渣，以及通過堿性濾料層過濾中和等。性廢渣，以及通過堿性濾料層過濾中和等。堿性廢水堿性廢水可利用酸性廢水中和，向堿性廢水投加中可利用酸性廢水中和，向堿性廢水投加中和劑，以及利用煙道氣中和等。和劑，以及利用煙道氣中和等。60年代中國發(fā)展了年代中國發(fā)展了高速率石灰石濾料中和濾塔高速率石灰石濾料中和濾塔，用來處理低濃度酸性廢水，效果很好。在進(jìn)行中和處理用來處理低濃度酸性廢水，效果

5、很好。在進(jìn)行中和處理時(shí)，要借助時(shí)，要借助pH值自動(dòng)測定儀進(jìn)行監(jiān)測和控制。值自動(dòng)測定儀進(jìn)行監(jiān)測和控制。 中和處理中和處理首先考慮以廢治廢的原則首先考慮以廢治廢的原則。 其次考慮其次考慮采用中和劑采用中和劑。 常用的常用的堿性中和劑堿性中和劑有石灰有石灰(CaO)、電石渣、電石渣Ca(OH)2和石和石灰石灰石CaCO3、白云石、白云石 。 常用的常用的酸性中和劑酸性中和劑有廢酸、粗制酸和煙道氣。有廢酸、粗制酸和煙道氣。概述 指在廢水中投加化學(xué)藥劑，使廢水的指在廢水中投加化學(xué)藥劑，使廢水的pH值達(dá)到值達(dá)到中性或接近中性狀態(tài)的方法。中性或接近中性狀態(tài)的方法。 33MgCOCaCO 一、酸堿污水的產(chǎn)生1

6、 1酸性污水化工廠、化纖廠、電鍍廠，酸性污水化工廠、化纖廠、電鍍廠，金屬加工廠等酸性污水金屬加工廠等酸性污水pHpH1 14 4，腐蝕性強(qiáng)，改，腐蝕性強(qiáng)，改變水體的變水體的PHPH值，影響水生植物。值，影響水生植物。2 2堿性污水印染廠、造紙廠、煉油廠的堿堿性污水印染廠、造紙廠、煉油廠的堿性污水性污水PHPH10101414，腐蝕危害小于酸性水，影響，腐蝕危害小于酸性水，影響水生植物。水生植物。酸堿污水在濃度高時(shí)酸堿污水在濃度高時(shí)( (3%3%5 5以上以上) )，應(yīng)考，應(yīng)考慮回收和綜合利用，制造硫酸亞鐵、硫酸鐵、在濃慮回收和綜合利用，制造硫酸亞鐵、硫酸鐵、在濃度不高時(shí)方可采用處理的方法。度不

7、高時(shí)方可采用處理的方法。二、中和劑二、中和劑1 1酸性污水的中和劑：酸性污水的中和劑：蘇打蘇打 NaCONaCO3 3和苛性鈉和苛性鈉NaOHNaOH具有組成均勻，易于貯具有組成均勻，易于貯存，反應(yīng)迅速，易溶于水，但價(jià)格較高。存，反應(yīng)迅速，易溶于水，但價(jià)格較高。石灰石灰 Ca(OH)Ca(OH)2 2 來源廣泛，價(jià)格便宜，來源廣泛，價(jià)格便宜，但產(chǎn)生雜質(zhì)但產(chǎn)生雜質(zhì)多，浮渣多，難處理，一般用于水量較小的水廠。沉淀量多，浮渣多，難處理，一般用于水量較小的水廠。沉淀量大，運(yùn)輸不便，石灰的粉末極易飄散，勞動(dòng)衛(wèi)生條件差。大，運(yùn)輸不便，石灰的粉末極易飄散，勞動(dòng)衛(wèi)生條件差。石灰石石灰石 CaCOCaCO3 3

8、，白云石，白云石 CaCOCaCO3 3MgCOMgCO3 3是開發(fā)的是開發(fā)的石料，在產(chǎn)地價(jià)格便宜，可以作為一種中和材料，主要用石料，在產(chǎn)地價(jià)格便宜，可以作為一種中和材料，主要用于濾床使用。于濾床使用。2 2堿性污水的中和劑：堿性污水的中和劑：硫酸、鹽酸、煙道氣（含硫酸、鹽酸、煙道氣（含COCO2 2，SOSO2 2) )。三、中和設(shè)備中和設(shè)備有中和設(shè)備有集水井、混合槽、連續(xù)流中和池以及間集水井、混合槽、連續(xù)流中和池以及間歇式中和池歇式中和池。（1 1）水質(zhì)水量變化不大或者廢水的緩）水質(zhì)水量變化不大或者廢水的緩沖能力較好，后續(xù)構(gòu)筑物對水質(zhì)沖能力較好，后續(xù)構(gòu)筑物對水質(zhì)pHpH要求要求不是很嚴(yán)格情

9、況下：不是很嚴(yán)格情況下：（2 2）水質(zhì)水量變化較大，但是水量較）水質(zhì)水量變化較大，但是水量較小，或廢水中還含有其他雜志的金屬離小，或廢水中還含有其他雜志的金屬離子，出水水質(zhì)要求較高情況下：子，出水水質(zhì)要求較高情況下：（3 3）水質(zhì)水量變化不大，廢水有一定）水質(zhì)水量變化不大，廢水有一定的緩沖能力，但是出水的緩沖能力，但是出水pHpH要求很嚴(yán)格情要求很嚴(yán)格情況下：況下：不單獨(dú)設(shè)置中和池不單獨(dú)設(shè)置中和池管道混合管道混合槽內(nèi)連續(xù)式反應(yīng)槽內(nèi)連續(xù)式反應(yīng)間歇式中和池，先后間歇式中和池，先后完成混合、反應(yīng)、沉完成混合、反應(yīng)、沉淀、排泥工序淀、排泥工序連續(xù)流中和池連續(xù)流中和池管道混合槽內(nèi)連續(xù)式反應(yīng)管道混合槽內(nèi)連

10、續(xù)式反應(yīng)四、中和方法分類四、中和方法分類1 1酸堿污水相互中和法酸堿污水相互中和法2 2、藥劑中和法、藥劑中和法3 3過濾中和法（過濾中和法（多用于原料所在地多用于原料所在地）4 4、煙道氣中和法、煙道氣中和法1 1酸堿污水相互中和法酸堿污水相互中和法電鍍廠的酸性污水和印染廠的堿性污水相電鍍廠的酸性污水和印染廠的堿性污水相互混合，達(dá)到中和目的。互混合，達(dá)到中和目的。根根 據(jù)據(jù) 化化 學(xué)學(xué) 反反 應(yīng)應(yīng) 等等 當(dāng)當(dāng) 量量 原原 理理 ，QQ1 1C C1 1=Q=Q2 2C C2 2計(jì)算污水中酸堿的含量及污水量，使酸堿污計(jì)算污水中酸堿的含量及污水量，使酸堿污水等當(dāng)量混合，達(dá)到等當(dāng)量中和并略偏于堿水

11、等當(dāng)量混合，達(dá)到等當(dāng)量中和并略偏于堿性。性。2 2藥劑中和法藥劑中和法用堿性、酸性物質(zhì)為中和劑處理，常采用用堿性、酸性物質(zhì)為中和劑處理，常采用石灰石灰處處理酸性污水，石灰還是混凝劑，可凝聚水中的雜質(zhì)，對理酸性污水，石灰還是混凝劑，可凝聚水中的雜質(zhì)，對于含雜質(zhì)多的酸性污水有利。于含雜質(zhì)多的酸性污水有利。當(dāng)污水中含有重金屬離子時(shí)，加入石灰，堿性增大當(dāng)污水中含有重金屬離子時(shí)，加入石灰，堿性增大使水中重金屬離子積大于溶度積產(chǎn)生沉淀。使水中重金屬離子積大于溶度積產(chǎn)生沉淀。H 2 SO4 + Ca(OH ) 2 CaSO4 + 2 H 2O2 HNO4 + Ca(OH ) 2 Ca( NO3 ) 2 +

12、2 H 2OFe 2+ + Ca(OH ) 2 Fe(OH ) 2 + Ca 2+Pb 2+ + Ca(OH ) 2 Pb(OH ) 2 + Ca 2+投藥中和法的工藝過程主要包括：投藥中和法的工藝過程主要包括：廢水的預(yù)處理；中和藥劑的制合與投配、混合與反應(yīng)；中和廢水的預(yù)處理；中和藥劑的制合與投配、混合與反應(yīng)；中和產(chǎn)物的分離；泥渣的處理與利用。產(chǎn)物的分離；泥渣的處理與利用。廢水的預(yù)處理包括懸浮雜質(zhì)的澄清，水質(zhì)及水量的均和。前廢水的預(yù)處理包括懸浮雜質(zhì)的澄清，水質(zhì)及水量的均和。前者可以減少投藥量，后者可以創(chuàng)造穩(wěn)定的處理?xiàng)l件。者可以減少投藥量，后者可以創(chuàng)造穩(wěn)定的處理?xiàng)l件。 投藥中和法的工藝流程投藥中

13、和法的工藝流程酸性廢水投藥中和流程圖酸性廢水投藥中和流程圖投加裝置投加裝置 ：干投、濕投：干投、濕投藥劑中和在混合池中進(jìn)行，其后需設(shè)沉淀池和污泥藥劑中和在混合池中進(jìn)行，其后需設(shè)沉淀池和污泥干化，污水在混合反應(yīng)池停留時(shí)間干化，污水在混合反應(yīng)池停留時(shí)間5 5分鐘（給水反應(yīng)池的分鐘（給水反應(yīng)池的停留時(shí)間是停留時(shí)間是分鐘），在沉淀池停留時(shí)間分鐘），在沉淀池停留時(shí)間 1 12 2小時(shí)，小時(shí)，污泥是污水的體積污泥是污水的體積 2%2%5 5，污泥需脫水干化。，污泥需脫水干化。干投法用機(jī)械將藥劑粉碎，干投法用機(jī)械將藥劑粉碎，直徑直徑0.5mm0.5mm，然后，然后直接投入水中。干投時(shí)，為了保證均勻直接投入水

14、中。干投時(shí)，為了保證均勻投加，可用具有電磁振蕩裝置的石灰投投加，可用具有電磁振蕩裝置的石灰投配器將石灰扮直接投入廢水中。干投法配器將石灰扮直接投入廢水中。干投法設(shè)備簡單，藥劑的制備與投配容易，但設(shè)備簡單，藥劑的制備與投配容易，但反應(yīng)緩慢，反應(yīng)緩慢，中和藥劑耗用量大中和藥劑耗用量大(約為理論約為理論用量的用量的1.4.5倍倍)。 投加裝置投加裝置 ：干投、濕投：干投、濕投即將生石灰在消解槽內(nèi)消解為濃度即將生石灰在消解槽內(nèi)消解為濃度404050%50%的乳液的乳液，排人石灰，排人石灰乳貯槽，并配成濃度為乳貯槽，并配成濃度為5 510%10%的工作液的工作液，然后投加。，然后投加。石灰乳投加量可用手

15、動(dòng)提板閘式投配器的孔口開度來控制，亦石灰乳投加量可用手動(dòng)提板閘式投配器的孔口開度來控制，亦可通過投加閥的開度來控制可通過投加閥的開度來控制(pH(pH計(jì)自動(dòng)控制或手動(dòng)控制計(jì)自動(dòng)控制或手動(dòng)控制) )。石灰乳貯槽及消解槽可用機(jī)械攪拌或水泵循環(huán)攪拌，以防止沉石灰乳貯槽及消解槽可用機(jī)械攪拌或水泵循環(huán)攪拌，以防止沉淀。攪拌不宜采用壓縮空氣，因其中的淀。攪拌不宜采用壓縮空氣，因其中的COCO2 2易與易與CaOCaO反應(yīng)生成反應(yīng)生成CaCOCaCO3 3沉淀，既浪費(fèi)中和藥劑，又易引起堵塞。沉淀，既浪費(fèi)中和藥劑，又易引起堵塞。加藥間加藥間工作液用泵送到投配槽，經(jīng)過投配器投入到混合設(shè)備。工作液用泵送到投配槽，

16、經(jīng)過投配器投入到混合設(shè)備。投配系統(tǒng)采用投配系統(tǒng)采用溢流循環(huán)方式溢流循環(huán)方式，即石灰乳輸運(yùn)，即石灰乳輸運(yùn)到投配槽中的量大于投加量，剩余量沿溢流到投配槽中的量大于投加量，剩余量沿溢流管流回管流回石灰乳貯槽石灰乳貯槽，這樣可維持投配槽內(nèi)液，這樣可維持投配槽內(nèi)液面穩(wěn)定不變，投加量只由孔口或閥門開度大面穩(wěn)定不變，投加量只由孔口或閥門開度大小控制，還可以防止沉淀和堵塞。小控制，還可以防止沉淀和堵塞。 投配器投配器 采用石灰中和酸性廢水時(shí)，采用石灰中和酸性廢水時(shí)，混合反應(yīng)時(shí)間一般為混合反應(yīng)時(shí)間一般為2-5min，但是廢水如果含有金屬鹽類或者但是廢水如果含有金屬鹽類或者其他的毒物時(shí)，還應(yīng)該考慮去除其他的毒物時(shí)

17、，還應(yīng)該考慮去除金屬及其毒物的要求。金屬及其毒物的要求。 中和槽有兩種類型，應(yīng)用廣泛的是。池中常設(shè)置隔板將其分成多室，以利混合反應(yīng)。反應(yīng)池的容積通常按520min的停留時(shí)間設(shè)計(jì)。 另一種是，器中混和攪拌的時(shí)間很短，僅適用于中和產(chǎn)物溶解度大、反應(yīng)速度快的中和過程。 中和過程中形成的各種泥渣中和過程中形成的各種泥渣(如石膏、鐵礬等如石膏、鐵礬等)應(yīng)及時(shí)分離，應(yīng)及時(shí)分離，以防止堵塞管道。分離設(shè)備可采用沉淀池或浮上池。分離以防止堵塞管道。分離設(shè)備可采用沉淀池或浮上池。分離出來的沉淀出來的沉淀(或浮渣或浮渣)尚需進(jìn)一步濃縮、脫水。尚需進(jìn)一步濃縮、脫水。 投藥中和法：和 通常，水量少時(shí)通常，水量少時(shí)(例如

18、每小時(shí)幾立例如每小時(shí)幾立方米到十幾立方米方米到十幾立方米)采用間歇式處理。采用間歇式處理。水量再大時(shí)，就采用連續(xù)式處理。水量再大時(shí)，就采用連續(xù)式處理。此時(shí)，欲獲得穩(wěn)出可靠的中和效果，此時(shí)，欲獲得穩(wěn)出可靠的中和效果，應(yīng)采用多級式應(yīng)采用多級式pH自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)。3 3過濾中和法（多用于原料所在地）過濾中和法（多用于原料所在地）酸性廢水流過堿性濾料時(shí)，可使廢水中和，這種中和方式叫主要的堿性濾料有三種：石灰石、大理石、白云石。前兩種的主要成分是CaCO3，后一種的主要成分是CaCO3MgCO3。三、中和方法分類升流式膨脹中和濾池（恒速）由于粒徑小，就；由于流速大，濾科可以懸浮起來，通過互相

19、碰撞，使，從而可以適當(dāng)增大進(jìn)水中硫酸的允許含量；由于是升流運(yùn)動(dòng)，剝離的硬殼容易隨水流走，CO2氣體易排出，。濾料層厚度在運(yùn)行初期為11.2m，最終換料時(shí)為2m，濾料膨脹率保持50。池底設(shè)0.150.2m的卵石墊層，池項(xiàng)保持0.5m的清水區(qū)。 升流式膨脹中和濾的特點(diǎn)是濾料粒徑小(0.53mm)、濾速高(6670mk)、廢水由下向上流動(dòng)。這種裝置的是進(jìn)水的硫酸濃度可以超過允許濃度數(shù)倍，而濾料粒徑卻不必破碎得很小，硫酸質(zhì)量濃度可以達(dá)到 其是負(fù)荷率低、(約為36m3m2h)、構(gòu)造復(fù)雜、動(dòng)力費(fèi)用較高、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音較大，同時(shí)對設(shè)備材料的耐蝕性能要求高。滾筒式中和濾池 裝于滾筒中的濾料隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使濾科互

20、相碰撞，及時(shí)剝離由中和產(chǎn)物形成的覆蓋層，可以加快中和反應(yīng)速度。廢水由滾筒的一端流入，由另一端流出。噴淋塔 方法是將煙道氣通入堿性廢水，或利用堿性廢水作為除塵的噴淋水，兩者均可得到良好的處理效果。但處理后廢水中的懸浮物含量但處理后廢水中的懸浮物含量大為增加，硫化物、耗氧量和色度也都有所大為增加，硫化物、耗氧量和色度也都有所增加，還需對廢水進(jìn)行補(bǔ)充處理。增加，還需對廢水進(jìn)行補(bǔ)充處理。利用煙道氣中和堿性印染廢水是一種經(jīng)濟(jì)有效的中和方法。煙道氣中含有高達(dá)24的CO2，有時(shí)還含有少量SO2及H2S等酸性氣體，這些氣體和印染廢水中的堿性物質(zhì)的中和作用。煙道氣中和法是利用煙道氣中的二氧化碳與二氧化硫溶于水中

21、形成的酸中和堿性廢水。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)混凝法化學(xué)混凝法一、一、混凝對象和用途混凝對象和用途二二、廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性及脫穩(wěn)機(jī)理廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性及脫穩(wěn)機(jī)理三、三、混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑四、四、影響混凝的因素影響混凝的因素五、五、化學(xué)混凝的設(shè)備化學(xué)混凝的設(shè)備六、混凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)六、混凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)一、混凝對象和用途一、混凝對象和用途混凝是通過向廢水中投加混凝是通過向廢水中投加混凝劑混凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定，破壞膠體的穩(wěn)定性，使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆性，使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒而沉降與水分離，使廢水得到凈化。粒而沉降與水分離，使廢水得到凈化。 各種廢水

22、都是水和水中均勻分布的細(xì)小顆粒所組各種廢水都是水和水中均勻分布的細(xì)小顆粒所組成的分散體系，按顆粒的大小，分散體系可以分成成的分散體系，按顆粒的大小，分散體系可以分成三類：三類：顆粒粒徑小于顆粒粒徑小于1nm的的真溶液真溶液；顆粒粒徑為顆粒粒徑為1100nm的膠體溶液；的膠體溶液；顆粒粒徑大于顆粒粒徑大于100nm的懸浮液。的懸浮液。 在通常情況下，膠體溶液和懸浮液采用混凝方法在通常情況下，膠體溶液和懸浮液采用混凝方法處理。處理。二、廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性二、廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性及脫穩(wěn)機(jī)理及脫穩(wěn)機(jī)理1. 膠體的特點(diǎn)：膠體的特點(diǎn)：粒徑小，粒徑小，一般直徑為一般直徑為10-910-7m；布朗運(yùn)動(dòng)，

23、布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒在廢水中受水分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞顆粒在廢水中受水分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞而作無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)足以抵抗重力而作無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)足以抵抗重力影響，具有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性；影響，具有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性；帶電，帶電，同類膠體微粒帶有同性電荷。同類膠體微粒帶有同性電荷。水化膜，水化膜，許多水分子被吸引在親水膠體微粒周圍，許多水分子被吸引在親水膠體微粒周圍，形成水化膜。形成水化膜。電位離子反離子膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠核吸附層擴(kuò)散層膠粒電位電位膠體的雙電層結(jié)構(gòu)膠體的雙電層結(jié)構(gòu)2.2.膠體的結(jié)構(gòu)膠體的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)面以內(nèi)的部分稱滑動(dòng)面以內(nèi)的部分稱膠粒膠粒膠粒與擴(kuò)散層之間的電位差稱膠粒與擴(kuò)散層之間的電位差稱電位電

24、位溶膠粒子的結(jié)構(gòu)溶膠粒子的結(jié)構(gòu)AgIK+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+IIIIIIIIII碘化銀膠團(tuán)示意圖（KI過量） 以AgI的水溶膠為例。 固體粒子AgI稱為“膠核”。若穩(wěn)定劑是 KI ，則膠核吸附I帶負(fù)電，反號離子K+一部分進(jìn)入緊密層，另一部分在擴(kuò)散層。膠核與緊密層的反號離子構(gòu)成 “膠粒 ”。溶膠中的獨(dú)立運(yùn)溶膠中的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單位是膠粒動(dòng)單位是膠粒，膠粒與擴(kuò)散層離子構(gòu)成“膠團(tuán)”。可用下式表示： 膠團(tuán)膠粒膠核+KK)(I)AgI(xxnnxm緊密層擴(kuò)散層膠核膠核電位離子，束縛反離子電位離子，束縛反離子 自由反離子自由反離子 Fe(OH)

25、3m nH (nx)Cl x+ Cl 膠核膠核(nuclear)膠粒(colloidal particle)吸附層吸附層(固定層）固定層）stationary layer擴(kuò)散層擴(kuò)散層diffuse layer膠團(tuán)(colloidal micelle)3. 膠體的脫穩(wěn)機(jī)理膠體的脫穩(wěn)機(jī)理膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的穩(wěn)定性穩(wěn)定性膠體因膠體因 電位降低或消除，從而失去穩(wěn)定性的過電位降低或消除，從而失去穩(wěn)定性的過程稱為程稱為脫穩(wěn)脫穩(wěn)，脫穩(wěn)的膠粒相互聚集為較大顆粒的，脫穩(wěn)的膠粒相互聚集為較大顆粒的過程稱為過程稱為凝聚凝聚混凝的機(jī)理：混凝可分為混凝的機(jī)

26、理：混凝可分為壓縮雙電層、吸附電中壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕四種機(jī)理。四種機(jī)理。（1）壓縮雙電層機(jī)理）壓縮雙電層機(jī)理雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當(dāng)雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高時(shí)，向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高時(shí)，則擴(kuò)散層的厚度將減小。則擴(kuò)散層的厚度將減小。該過程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離該過程的實(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反離子擠壓到吸附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。層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。由

27、于擴(kuò)散層厚度的減小，膠粒得以迅速凝聚。由于擴(kuò)散層厚度的減小，膠粒得以迅速凝聚。（2）吸附電中和機(jī)理）吸附電中和機(jī)理膠粒表面對膠粒表面對異號離子、異號膠粒、鏈狀離子或分異號離子、異號膠粒、鏈狀離子或分子帶異號電荷的部位子帶異號電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜種吸附作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥力，降低了電斥力，降低了 電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。于發(fā)生。（3）吸附架橋（橋連）機(jī)理）吸附架橋（橋連）機(jī)理吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范

28、德華力和氫鍵力等作用下，通靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的過程。橋連的過程。本機(jī)理能解釋當(dāng)廢水濁度很低時(shí)有些混凝劑本機(jī)理能解釋當(dāng)廢水濁度很低時(shí)有些混凝劑效果不好的現(xiàn)象。因?yàn)閺U水中膠粒少，當(dāng)聚效果不好的現(xiàn)象。因?yàn)閺U水中膠粒少，當(dāng)聚合物伸展部分一端吸附一個(gè)膠粒后，另一端合物伸展部分一端吸附一個(gè)膠粒后，另一端因粘連不著第二個(gè)膠粒，只能與原先的膠粒因粘連不著第二個(gè)膠粒，只能與原先的膠粒粘連，就不能起架橋作用，從而達(dá)不到混凝粘連，就不能起架橋作用，從而達(dá)不到混凝的效果。的效果。高分子聚合物對膠體或微粒的高分子聚合物對

29、膠體或微粒的吸附架橋作用示意圖吸附架橋作用示意圖 （4）沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理）沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大而形成大量氫氧化物沉當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大而形成大量氫氧化物沉淀時(shí)，可以網(wǎng)捕，卷掃水中膠粒以至產(chǎn)生沉淀分離，淀時(shí)，可以網(wǎng)捕，卷掃水中膠粒以至產(chǎn)生沉淀分離，稱為卷掃或網(wǎng)捕作用，這種作用基本上是一種機(jī)械作稱為卷掃或網(wǎng)捕作用，這種作用基本上是一種機(jī)械作用，所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量呈反比。原水膠體用，所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量呈反比。原水膠體雜質(zhì)含量少時(shí)，所需混凝劑量多，反之亦然。雜質(zhì)含量少時(shí)，所需混凝劑量多，反之亦然。以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可能是以上介紹的混凝的四種

30、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某種機(jī)同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已理為主而已。礬花三、混凝劑與助凝劑三、混凝劑與助凝劑凝聚、絮凝和混凝這三個(gè)詞常引起混淆。凝聚、絮凝和混凝這三個(gè)詞常引起混淆。凝聚凝聚(coagulation)是指膠體被壓縮雙電層而脫是指膠體被壓縮雙電層而脫穩(wěn)的過程；穩(wěn)的過程；絮凝絮凝(flocculation)則指膠體由于高分子聚合物則指膠體由于高分子聚合物的吸附架橋作用聚結(jié)成大粒絮體的過程；的吸附架橋作用聚結(jié)成大粒絮體的過程；混凝混凝（coagulation - flocculation）則包括凝聚）則包括凝聚與絮

31、凝兩種過程與絮凝兩種過程。凝聚是瞬時(shí)的，所需的時(shí)間是將化學(xué)藥劑擴(kuò)散凝聚是瞬時(shí)的，所需的時(shí)間是將化學(xué)藥劑擴(kuò)散到全部水中的時(shí)間。到全部水中的時(shí)間。絮凝則與凝聚作用不同，它需要一定的時(shí)間讓絮凝則與凝聚作用不同，它需要一定的時(shí)間讓絮體長大，但在一般情況下兩者難以截然分開。絮體長大，但在一般情況下兩者難以截然分開?；炷齽┗炷齽? 一般把能起凝聚與絮凝作用的藥劑統(tǒng)一般把能起凝聚與絮凝作用的藥劑統(tǒng)稱為混凝劑。稱為混凝劑。：助凝劑助凝劑 ：當(dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時(shí)，：當(dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時(shí)，可投加某類輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔可投加某類輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。助藥劑稱

32、為助凝劑。水處理對混凝劑的要求：水處理對混凝劑的要求：混凝效果好；混凝效果好；對人類健康無害；對人類健康無害；價(jià)廉易得；價(jià)廉易得；使用方便。使用方便。目前常用的混凝劑傳統(tǒng)上按化學(xué)組成可分為目前常用的混凝劑傳統(tǒng)上按化學(xué)組成可分為無機(jī)無機(jī)鹽類鹽類和和有機(jī)高分子類有機(jī)高分子類。1.1.混凝劑混凝劑(1)無機(jī)鹽類無機(jī)鹽類1）三氯化鐵）三氯化鐵無水物、結(jié)晶水物和液體，其中常用的是無水物、結(jié)晶水物和液體，其中常用的是FeCl36H2O，極易溶于水。，極易溶于水。優(yōu)點(diǎn)：形成的礬花沉降性好，處理低溫水或低優(yōu)點(diǎn)：形成的礬花沉降性好，處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽好，適宜的濁度水效果比鋁鹽好，適宜的pH值范圍較寬

33、；值范圍較寬；缺點(diǎn)：處理后的水的色度比鋁鹽的高，腐蝕性缺點(diǎn)：處理后的水的色度比鋁鹽的高，腐蝕性大。大。2）硫酸亞鐵）硫酸亞鐵FeSO47H2O是半透明綠色晶體，易溶于水，是半透明綠色晶體，易溶于水，在水溫在水溫2O時(shí)溶解度為時(shí)溶解度為21。硫酸亞鐵離解出的硫酸亞鐵離解出的Fe2只能生成最簡單的單核只能生成最簡單的單核絡(luò)合物，因此，不如三價(jià)鐵鹽混凝效果好。絡(luò)合物，因此，不如三價(jià)鐵鹽混凝效果好。殘留在水中的殘留在水中的Fe2會(huì)使處理后的水帶色，會(huì)使處理后的水帶色，F(xiàn)e2與水中的某些有色物質(zhì)作用后，會(huì)生成顏色更與水中的某些有色物質(zhì)作用后，會(huì)生成顏色更深的溶解物。因此，使用硫酸亞鐵時(shí)應(yīng)將二價(jià)深的溶解物

34、。因此，使用硫酸亞鐵時(shí)應(yīng)將二價(jià)鐵先氧化為三價(jià)鐵，然后再起混凝作用。鐵先氧化為三價(jià)鐵，然后再起混凝作用。3）硫酸鋁）硫酸鋁工業(yè)產(chǎn)品有精制和粗制兩種。精制硫酸鋁是白色工業(yè)產(chǎn)品有精制和粗制兩種。精制硫酸鋁是白色結(jié)晶體。粗制硫酸鋁的結(jié)晶體。粗制硫酸鋁的Al203含量不少于含量不少于14.516.5，不溶雜質(zhì)含量不大于，不溶雜質(zhì)含量不大于2430。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格較低，使用方便，混凝效果好。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格較低，使用方便，混凝效果好。缺點(diǎn)：當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮體缺點(diǎn)：當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮體較松散。由于雜質(zhì)含量高，所以渣量大。較松散。由于雜質(zhì)含量高，所以渣量大。4）聚合氯化鋁）聚合氯化鋁(

35、poly-aluminum chloride, PAC)聚合氯化鋁聚合氯化鋁是一種高分子混凝劑，簡稱是一種高分子混凝劑，簡稱PAC(poly-aluminium chloride)其化學(xué)式可寫為其化學(xué)式可寫為Al2(OH)nCl6-nm，式中，式中n可取可取1到到5中間的任何整數(shù)，中間的任何整數(shù)，m為為 10的的整數(shù)。這個(gè)化學(xué)式實(shí)際是指整數(shù)。這個(gè)化學(xué)式實(shí)際是指 m個(gè)個(gè) Al2(OH)nCl6-n 單單體的聚合物。體的聚合物。聚合氯化鋁中聚合氯化鋁中OH與與Al的比值對混凝效果有很大關(guān)的比值對混凝效果有很大關(guān)系，一般可用系，一般可用堿化度堿化度B表示：表示：B=0H100/3Al，例如例如n4時(shí)

36、，堿化度時(shí)，堿化度B=4/（32）100=66.7。一般要求。一般要求B為為4060。聚合氯化鋁優(yōu)點(diǎn)：聚合氯化鋁優(yōu)點(diǎn)：(a)應(yīng)用范圍廣，對各種廢水都可以獲得較好的混應(yīng)用范圍廣，對各種廢水都可以獲得較好的混凝效果。凝效果。(b)易快速形成大的礬花，沉降性能好，投藥量易快速形成大的礬花，沉降性能好，投藥量一般比硫酸鋁低，過量投加時(shí)也不會(huì)象硫酸鋁一般比硫酸鋁低，過量投加時(shí)也不會(huì)象硫酸鋁那樣造成水渾濁。那樣造成水渾濁。(c)適宜的適宜的pH值范圍較寬值范圍較寬(在在59之間之間)，且處理后，且處理后水的水的pH值和堿度下降較小。值和堿度下降較小。(d)水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果。水溫低時(shí)，仍可保

37、持穩(wěn)定的混凝效果。(e)其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對設(shè)備的侵蝕作用小。設(shè)備的侵蝕作用小。5）聚合硫酸鐵）聚合硫酸鐵(poly-ferric sulfate, PFS)化學(xué)式為化學(xué)式為Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m優(yōu)點(diǎn)：投加劑量小，絮體生成快，對水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)：投加劑量小，絮體生成快，對水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣以及水解時(shí)消耗水中堿度少。適應(yīng)范圍廣以及水解時(shí)消耗水中堿度少。它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無機(jī)高它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無機(jī)高分子聚合物，且作用機(jī)理也頗為相似分子聚合物，且作用機(jī)理也頗為相似。返回(2)(2)有機(jī)高分子類混凝劑有機(jī)

38、高分子類混凝劑(polyelectrolytes)(polyelectrolytes)分類：高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中分類：高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中天然高分子混凝劑的應(yīng)用遠(yuǎn)不如人工的廣泛，主天然高分子混凝劑的應(yīng)用遠(yuǎn)不如人工的廣泛，主要原因是電荷密度小，分子量較低，且容易發(fā)生要原因是電荷密度小，分子量較低，且容易發(fā)生降解而失去活性。降解而失去活性。根據(jù)高分子聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所根據(jù)高分子聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所帶離子的電性，有機(jī)高分子混凝劑可分為帶離子的電性，有機(jī)高分子混凝劑可分為陰離子陰離子型型(anionic)(anionic)、陽離子型陽離子型(c

39、ationic)(cationic)和和非離子型非離子型(nonionic)(nonionic)(2)有機(jī)高分子類混凝劑有機(jī)高分子類混凝劑特點(diǎn)：高分子混凝劑一般為鏈狀結(jié)構(gòu)，各單體特點(diǎn)：高分子混凝劑一般為鏈狀結(jié)構(gòu)，各單體間以共價(jià)鍵結(jié)合。間以共價(jià)鍵結(jié)合。單體的總數(shù)稱為單體的總數(shù)稱為聚合度聚合度，高分子混凝劑的聚合，高分子混凝劑的聚合度約從度約從10005000，甚至更高。高分子混凝劑，甚至更高。高分子混凝劑溶于水中，將生成大量的線形高分子溶于水中，將生成大量的線形高分子。作用機(jī)理：作用機(jī)理：（a）由于氫鍵結(jié)合、靜電結(jié)合、范德華力等作）由于氫鍵結(jié)合、靜電結(jié)合、范德華力等作用對膠粒的吸附結(jié)合；用對膠粒

40、的吸附結(jié)合；（b）線型高分子在溶液中的吸附架橋作用。）線型高分子在溶液中的吸附架橋作用。在一般情況下，不論混凝劑為何種離子型，在一般情況下，不論混凝劑為何種離子型，對不同電性的膠體和細(xì)微懸浮物都是有效的。對不同電性的膠體和細(xì)微懸浮物都是有效的。但如為離子型，且電性與膠粒電性相反，就但如為離子型，且電性與膠粒電性相反，就能起降低電位和吸附架橋雙重作用，可明顯能起降低電位和吸附架橋雙重作用，可明顯提高絮凝效果。提高絮凝效果。聚丙烯酰胺簡介聚丙烯酰胺簡介(polyacrylamides, PAM)分子式：分子式：示意示意產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的80，按性狀，聚丙烯酰胺產(chǎn)品

41、有膠狀按性狀，聚丙烯酰胺產(chǎn)品有膠狀(含量含量510)、片狀、片狀 (含量含量2030)和粉狀和粉狀(含量含量9095)三種。其聚合度可達(dá)三種。其聚合度可達(dá)21049104。相應(yīng)的相對分子質(zhì)量高達(dá)相應(yīng)的相對分子質(zhì)量高達(dá)1.51066.0106。聚丙烯酰胺也常作為助凝劑與其他混凝劑一起聚丙烯酰胺也常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)。CH2CH CONH2 n其中其中 n 稱為聚合度稱為聚合度當(dāng)廢水濁度低時(shí)，宜先投加其他混凝劑，再投加當(dāng)廢水濁度低時(shí)，宜先投加其他混凝劑，再投加聚丙烯酰

42、胺，使膠體顆粒先脫穩(wěn)到一定程度，為聚丙烯酰胺，使膠體顆粒先脫穩(wěn)到一定程度，為聚丙烯酰胺的絮凝作用創(chuàng)造有利條件；聚丙烯酰胺的絮凝作用創(chuàng)造有利條件；當(dāng)廢水濁度高時(shí)，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺，再投加當(dāng)廢水濁度高時(shí)，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺，再投加其它混凝劑，以讓聚丙烯酰胺先在高濁度水中充其它混凝劑，以讓聚丙烯酰胺先在高濁度水中充分發(fā)揮作用，吸附部分膠粒，使?jié)岫认陆?，其余分發(fā)揮作用，吸附部分膠粒，使?jié)岫认陆?，其余膠粒由其它混凝劑脫穩(wěn)，再由聚丙烯酰胺吸附，膠粒由其它混凝劑脫穩(wěn)，再由聚丙烯酰胺吸附，這樣可以降低其它絮凝劑的用量。這樣可以降低其它絮凝劑的用量。(3)微生物絮凝劑微生物絮凝劑也稱第三代絮凝劑，首先在日本研

43、制開發(fā)成功。也稱第三代絮凝劑，首先在日本研制開發(fā)成功。是通過微生物發(fā)酵抽取，精制而成的一種高效水是通過微生物發(fā)酵抽取，精制而成的一種高效水處理藥劑。與普通混凝劑相比，具有更強(qiáng)的凝聚處理藥劑。與普通混凝劑相比，具有更強(qiáng)的凝聚性能，可使一些難降解的高濃度廢水得到混凝，性能，可使一些難降解的高濃度廢水得到混凝，另外它易于固液分離，形成沉淀物少，易被微生另外它易于固液分離，形成沉淀物少，易被微生物降解，無毒無害，無二次污染，使用范圍廣，物降解，無毒無害，無二次污染，使用范圍廣，具有除濁脫色功能。具有除濁脫色功能。2.助凝劑（1）pH調(diào)整劑調(diào)整劑常用的常用的pH調(diào)整劑包括石灰、硫酸、氫氧化鈉、碳酸調(diào)整劑

44、包括石灰、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉等。鈉等。（2）絮體結(jié)構(gòu)改良劑）絮體結(jié)構(gòu)改良劑如活性硅酸、骨膠、聚丙烯酰氨和粘土等。如活性硅酸、骨膠、聚丙烯酰氨和粘土等。（3）氧化劑）氧化劑可投加氯氣、次氯酸鈉、臭氧等氧化劑來破壞有機(jī)可投加氯氣、次氯酸鈉、臭氧等氧化劑來破壞有機(jī)物，以提高混凝效果。物，以提高混凝效果。四、影響混凝的因素四、影響混凝的因素1.廢水水質(zhì)的影響廢水水質(zhì)的影響（1）濁度）濁度(turbidity)濁度過高或過低都不利于混凝，濁度不同，濁度過高或過低都不利于混凝，濁度不同，所需的混凝劑用量也不同。所需的混凝劑用量也不同。（2）pH值值在混凝過程中，都有一個(gè)相對最佳在混凝過程中，都有一個(gè)相

45、對最佳pH值存在，值存在，使混凝反應(yīng)速度最快，絮體溶解度最小使混凝反應(yīng)速度最快，絮體溶解度最小。不不同混凝劑最佳同混凝劑最佳pH值要通過試驗(yàn)確定。值要通過試驗(yàn)確定。（3）水溫）水溫(temperature)水溫會(huì)影響無機(jī)鹽類的水解，水溫低，水解反水溫會(huì)影響無機(jī)鹽類的水解，水溫低，水解反應(yīng)慢。另外水溫低，水的粘度增大，布朗運(yùn)動(dòng)應(yīng)慢。另外水溫低，水的粘度增大，布朗運(yùn)動(dòng)減弱，混凝效果下降。減弱，混凝效果下降。（4）共存雜質(zhì)）共存雜質(zhì)(impurities)有些雜質(zhì)的存在能促進(jìn)混凝過程。而有些物質(zhì)有些雜質(zhì)的存在能促進(jìn)混凝過程。而有些物質(zhì)則不利于混凝的進(jìn)行。則不利于混凝的進(jìn)行。2.混凝劑的影響（1）混凝

46、劑種類）混凝劑種類(kinds of coagulants)混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度。性質(zhì)、濃度。如水中污染物主要呈膠體狀態(tài)，且如水中污染物主要呈膠體狀態(tài)，且 電位較高，電位較高，則應(yīng)先投加無機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如絮體則應(yīng)先投加無機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如絮體細(xì)小，還需投加高分子混凝劑或配合使用活性細(xì)小，還需投加高分子混凝劑或配合使用活性硅酸等助凝劑。硅酸等助凝劑。很多情況下，將無機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并很多情況下，將無機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用，可明顯提高混凝效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。用，可明顯提高混凝效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。（2）混凝

47、劑投加量）混凝劑投加量(dosage)投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外，還投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外，還與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。對任何廢水的混凝處理，都存在最佳混凝劑和最佳對任何廢水的混凝處理，都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問題，應(yīng)通過試驗(yàn)確定投藥量的問題，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。（3）混凝劑投加順序）混凝劑投加順序(sequence)當(dāng)使用多種混凝劑時(shí)，其最佳投加順序可通過試驗(yàn)當(dāng)使用多種混凝劑時(shí)，其最佳投加順序可通過試驗(yàn)來確定。一般而言，當(dāng)無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并來確定。一般而言，當(dāng)無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用時(shí)，先投加無機(jī)混凝

48、劑，再投加有機(jī)混凝劑。用時(shí)，先投加無機(jī)混凝劑，再投加有機(jī)混凝劑。但當(dāng)處理的膠粒在但當(dāng)處理的膠粒在50 m以上時(shí)，常先投加有機(jī)混以上時(shí)，常先投加有機(jī)混凝劑吸附架橋，再加無機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠凝劑吸附架橋，再加無機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠體脫穩(wěn)。體脫穩(wěn)。3.水力條件的影響水力條件的影響水力條件對混凝效果有重要影響。水力條件對混凝效果有重要影響。兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是攪拌強(qiáng)度攪拌強(qiáng)度和和攪拌時(shí)間攪拌時(shí)間?；旌想A段：混合階段：要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，攪要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，攪拌時(shí)間拌時(shí)間t應(yīng)在應(yīng)在1030s，最多不超過，最多不超過2分鐘。分鐘。反應(yīng)階段：反應(yīng)階段：既要

49、創(chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長機(jī)會(huì)，又要防止生成附條件讓絮體有足夠的成長機(jī)會(huì)，又要防止生成的小絮體被打碎，因此攪拌強(qiáng)度要逐漸減小，而的小絮體被打碎，因此攪拌強(qiáng)度要逐漸減小，而反應(yīng)時(shí)間要長，相應(yīng)反應(yīng)時(shí)間要長，相應(yīng)t值應(yīng)值應(yīng)1530min。五、化學(xué)混凝設(shè)備化學(xué)混凝的設(shè)備包括：混凝劑的配置和投加設(shè)備、混合設(shè)備和反應(yīng)設(shè)備混凝劑的配置和投加設(shè)備：溶解池、溶液池、計(jì)量設(shè)備（轉(zhuǎn)子流量計(jì)，電磁流量計(jì)）、投加設(shè)備（泵前重力投加、水射器投加、計(jì)量泵投加）?；旌显O(shè)備：水泵混合、隔板混合、機(jī)械混合。反應(yīng)設(shè)備：隔板反應(yīng)池和機(jī)械攪拌池管道混合器泵前重力投加 水射器投加

50、 2、混合設(shè)備 （1）水泵混合：利用提升水泵進(jìn)行混合。 （2） 隔板混合： (3)機(jī)械混合 3、反應(yīng)設(shè)備 (1) 隔板反應(yīng)池 往復(fù)式隔板反應(yīng)池 適用于處理水量較大的污水處理廠 （2）機(jī)械攪拌反應(yīng)池 水平軸式機(jī)械攪拌反應(yīng)池 漿板 葉輪 旋轉(zhuǎn)軸 混凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)混凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，維護(hù)操作易于掌握，處理效果好，設(shè)備簡單，維護(hù)操作易于掌握，處理效果好，間歇或連續(xù)運(yùn)行均可以。間歇或連續(xù)運(yùn)行均可以。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于不斷向廢水中投藥，經(jīng)常性運(yùn)行費(fèi)用較高，由于不斷向廢水中投藥，經(jīng)常性運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣量大，且脫水較困難。沉渣量大，且脫水較困難。第三節(jié) 化學(xué)沉淀法用易溶的化學(xué)藥(沉淀劑）使溶

51、液中某種粒子以它的一種難溶的鹽或氫氧化物從溶液中析出，在化學(xué)上稱沉淀法（chemical precipitation)。廢水處理中，常用化學(xué)沉淀法去除廢水中有害離子，如陽離子Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr2+，陰離子SO42-、PO43-、CrO42-。匈牙利毒水泄露 引發(fā)嚴(yán)重生態(tài)災(zāi)難匈牙利西南部一座鋁工廠的有毒廢水從貯存水塘決堤外匈牙利西南部一座鋁工廠的有毒廢水從貯存水塘決堤外泄，至少流入七座村莊，造成四人死亡六人失蹤。泄，至少流入七座村莊，造成四人死亡六人失蹤。 匈牙利連續(xù)幾個(gè)星期豪雨不停，造成西南部一座鋁工廠貯存有毒廢水的水塘決堤，匈牙利連續(xù)幾個(gè)星期豪雨不停，造成

52、西南部一座鋁工廠貯存有毒廢水的水塘決堤，這些含有堿性重金屬的紅色有毒洪流大量傾泄，當(dāng)局緊急撤離居民，政府也宣布受災(zāi)的這些含有堿性重金屬的紅色有毒洪流大量傾泄，當(dāng)局緊急撤離居民，政府也宣布受災(zāi)的三個(gè)郡縣進(jìn)入緊急狀態(tài)。由于這些有毒廢水可能流入三個(gè)郡縣進(jìn)入緊急狀態(tài)。由于這些有毒廢水可能流入“多瑙河多瑙河”，當(dāng)局出動(dòng)五百名軍警，當(dāng)局出動(dòng)五百名軍警救難人員，全力防止這場生態(tài)災(zāi)難進(jìn)一步擴(kuò)散。救難人員，全力防止這場生態(tài)災(zāi)難進(jìn)一步擴(kuò)散。 救援人員身穿防護(hù)服清理有毒泥漿救援人員身穿防護(hù)服清理有毒泥漿 環(huán)保官員表示，這是有史以來，匈牙利發(fā)生的最嚴(yán)重化工業(yè)意外。災(zāi)后清理可能需要十八個(gè)環(huán)保官員表示，這是有史以來，匈牙

53、利發(fā)生的最嚴(yán)重化工業(yè)意外。災(zāi)后清理可能需要十八個(gè)月的時(shí)間，同時(shí)必須耗費(fèi)大量金錢，匈牙利正考慮向歐盟請求技術(shù)及財(cái)政上的援助。月的時(shí)間，同時(shí)必須耗費(fèi)大量金錢，匈牙利正考慮向歐盟請求技術(shù)及財(cái)政上的援助。 鉬（鉬）鉬（鉬）m 一種金屬元素?？捎脕砩a(chǎn)特種鋼，是電子工業(yè)的重要材料一種金屬元素?？捎脕砩a(chǎn)特種鋼，是電子工業(yè)的重要材料 約約100萬立方米含有鉬、鉛等重金屬的有毒廢水涌向附近村鎮(zhèn)和河流，萬立方米含有鉬、鉛等重金屬的有毒廢水涌向附近村鎮(zhèn)和河流，已造成已造成4死死3失蹤、至少失蹤、至少120傷傷 一家水質(zhì)監(jiān)測機(jī)構(gòu)的官員稱，匈牙利一家鋁廠泄漏出的有毒廢水已經(jīng)流入多一家水質(zhì)監(jiān)測機(jī)構(gòu)的官員稱，匈牙利一家

54、鋁廠泄漏出的有毒廢水已經(jīng)流入多瑙河，這條著名河流的生態(tài)系統(tǒng)將面臨重大考驗(yàn)。瑙河，這條著名河流的生態(tài)系統(tǒng)將面臨重大考驗(yàn)。 云南曲靖村民拿出被云南曲靖村民拿出被鉻鉻污染的桔子污染的桔子 被重金屬污染的農(nóng)田被重金屬污染的農(nóng)田原理：根據(jù)化學(xué)沉淀的必要條件，一定溫度下，難溶鹽MmNn在飽和溶液下，沉淀和溶解反應(yīng)如下。m、n分別表示離子Mn+、Nm-的系數(shù)。根據(jù)質(zhì)量作用原理，溶度積常數(shù)可表示為KMmNnmM n + + nN m MmNn 1、氫氧化物沉淀法氫氧化物沉淀法 采用氫氧化物作沉淀劑使工業(yè)廢水中的許多重金屬離采用氫氧化物作沉淀劑使工業(yè)廢水中的許多重金屬離子生成氫氧化物沉淀而得以去除，這種方法一般

55、稱作氫子生成氫氧化物沉淀而得以去除，這種方法一般稱作氫氧化物沉淀法。氧化物沉淀法。 氫氧化物沉淀氫氧化物沉淀與與pH值有很大的關(guān)系值有很大的關(guān)系，金屬氫氧化物，金屬氫氧化物的生成條件和存在狀態(tài)與溶液的的生成條件和存在狀態(tài)與溶液的pH值有直接關(guān)系。值有直接關(guān)系。 此外，有些金屬如此外，有些金屬如 Zn、Pb、Cr、Al等的氫氧化物為等的氫氧化物為兩性化合物，如兩性化合物，如 pH值過高，它們會(huì)重新溶解。如：值過高，它們會(huì)重新溶解。如： 2、硫化物沉淀法、硫化物沉淀法 工業(yè)廢水中的許多工業(yè)廢水中的許多重金屬離子可以形成硫化物沉淀而得重金屬離子可以形成硫化物沉淀而得以去除以去除。由于大多數(shù)金屬硫化物

56、的溶解度一般比其氫氧化。由于大多數(shù)金屬硫化物的溶解度一般比其氫氧化物的要小得多，采用硫化物可使重金屬得到較完全的去除。物的要小得多，采用硫化物可使重金屬得到較完全的去除。硫化物沉淀法常用的硫化物沉淀法常用的沉淀劑沉淀劑有有硫化氫、硫化鈉、硫化鉀等硫化氫、硫化鈉、硫化鉀等。 重金屬離子的濃度和重金屬離子的濃度和pH有關(guān)有關(guān)，隨著，隨著pH值增加而降低。值增加而降低。雖然硫化物法比氫氧化物法可更完全地去除重金屬離子，雖然硫化物法比氫氧化物法可更完全地去除重金屬離子，但是由于它的處理費(fèi)用較高，但是由于它的處理費(fèi)用較高，硫化物沉降困難硫化物沉降困難，常常需要，常常需要投加凝聚劑以加強(qiáng)去除效果，因此，采

57、用得并不廣泛，有投加凝聚劑以加強(qiáng)去除效果，因此，采用得并不廣泛，有時(shí)僅作為氫氧化物沉淀法的補(bǔ)充方法使用。此外，在使用時(shí)僅作為氫氧化物沉淀法的補(bǔ)充方法使用。此外，在使用過程中還應(yīng)注意避免造成硫化物的過程中還應(yīng)注意避免造成硫化物的二次污染二次污染問題。問題。3、碳酸鹽沉淀法、碳酸鹽沉淀法 金屬離子的碳酸鹽的溶度積很小，對于金屬離子的碳酸鹽的溶度積很小，對于高濃度的高濃度的重金屬廢水重金屬廢水，可以用投加碳酸鈉的方法加以回收。，可以用投加碳酸鈉的方法加以回收。如：如：含鋅廢水：含鋅廢水： 某些化工廠排出的廢水中含鋅離子，若某些化工廠排出的廢水中含鋅離子，若不進(jìn)行處理將污染環(huán)境。用碳酸鈉與之反應(yīng)，生成不進(jìn)行處理將污染環(huán)境。用碳酸鈉與之反應(yīng)，生成碳酸鋅沉淀。沉渣用清水漂洗后，再經(jīng)真空抽濾筒碳酸鋅沉淀。沉渣用清水漂洗后，再經(jīng)真空抽濾筒抽干，可以回收或回用生產(chǎn)。其化學(xué)反應(yīng)如下：抽干，可以回收或回用生產(chǎn)。其化學(xué)反應(yīng)如下：含銅廢水：某些含銅工業(yè)廢水也可以采用碳酸鹽沉含銅廢水：某些含銅工業(yè)廢水也可以采用碳酸鹽沉淀法回收，對于其沉淀下來的銅，一般還應(yīng)進(jìn)一步淀法回收，對于其沉淀下來的銅，一般還應(yīng)進(jìn)一步回收利用?；厥绽谩：U廢水：含鉛廢水： 對于某些含鉛工業(yè)廢水利用碳酸鹽沉淀對于某些含鉛工業(yè)廢水利用