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文檔簡介
水污染控制工程第三章廢水的化學(xué)處理
廢水的化學(xué)處理方法是借助化學(xué)反應(yīng)來去除水中污染物,從而達到改善水質(zhì)、控制污染的目的。第一節(jié)中和法第二節(jié)化學(xué)沉淀法第三節(jié)氧化與還原法第四節(jié)電解法第五節(jié)消毒1、何謂離心分離?磁分離?
2、何謂離心分離因素?
3、按離心力產(chǎn)生方式不同,離心分離設(shè)備分為有
和
兩種類型。4、試述中和方法選擇時的原則。習(xí)題:
你知道嗎
用化學(xué)方法去除廢水中過量的酸或堿以及調(diào)整廢水的酸、堿度,使其pH值達到中性左右的過程即為中和。
中和的概念第一節(jié)中和中和法與pH調(diào)節(jié)的區(qū)別A、中和法的目的是使廢水呈中性;B、pH調(diào)節(jié)的目的是為某種特殊要求,把廢水的pH值調(diào)整到特定范圍。堿化——把pH值由中性或酸性調(diào)到堿性;酸化——把pH值由中性或堿性調(diào)到酸性。第一節(jié)中和二.在工業(yè)廢水處理中,中和法應(yīng)用以下情況(1)在廢水排入水體之前,因為水生生物對pH值的變化極其敏感,當(dāng)大量廢水排入后使水體的pH值變得偏酸或偏堿時,會產(chǎn)生不良影響;(2)在廢水排入城市排水管道之前,由于酸、堿對排水管道產(chǎn)生腐蝕作用,一般城市排水管道對排入工業(yè)廢水的pH值都有明確的規(guī)定;(3)在廢水需要進行化學(xué)或生物處理之前,對于化學(xué)處理(如混凝、除磷等),要求廢水pH值升高或降低到某一需要的最佳值。對于生物處理,廢水的pH值通常應(yīng)維持在6.5—8.5范圍內(nèi),以保證處理構(gòu)筑物內(nèi)的微生物維持最佳活性。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈塊狀,純的為白色,含有雜質(zhì)時為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。白云石的主要成份為CaCO3和MgCO3。
基本原理1.強酸強堿互相中和時,由于生成的強酸強堿鹽不發(fā)生水解,因此溶液的pH值等于7。2.中和的一方為弱酸或弱堿,由于生成的鹽發(fā)生水解,盡管達到等當(dāng)點,但溶液并非中性。
pH值大小取決于所生成鹽的水解度。
四.中和方法
酸性廢水的中和方法:有酸性廢水與堿性廢水相互中和、藥劑中和、過濾中和3種方法;
堿性廢水的中和方法:有堿性廢水與酸性廢水相互中和、投酸中和、煙道氣中和3種方法。⑴酸、堿性廢水中和法
是將酸性廢水和堿性廢水共同引入中和池中,并在池內(nèi)進行混合攪拌。中和結(jié)果,應(yīng)該使廢水呈中性或弱堿性。
根據(jù)質(zhì)量守恒原理計算酸、堿廢水的混合比例或流量,并且使實際需要量略大于計算量。當(dāng)酸、堿廢水的流量和濃度經(jīng)常變化,而且波動很大時,應(yīng)該設(shè)調(diào)節(jié)池加以調(diào)節(jié),中和反應(yīng)則在中和池進行,其容積應(yīng)按1.5—2.0h的廢水量考慮。1、酸性廢水中和法P473例12-1⑵藥劑中和法
石灰作中和劑能夠處理任何濃度的酸性廢水;氫氧化鈣對廢水雜質(zhì)具有混凝作用,適用于含雜質(zhì)多的酸性廢水。
最常采用的是石灰乳法。石灰不僅能夠中和酸,同時還可以與廢水中的金屬鹽類(如鐵鹽、鉛鹽、鋅鹽、銅鹽等)生成沉淀。計算中和藥劑的投量時,應(yīng)增加與重金屬化合產(chǎn)生沉淀的含量。1、酸性廢水中和法A、藥劑中和法中和反應(yīng)
石灰可以中和不同的酸性廢水,在采用石灰乳時,中和反應(yīng)式如下:H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O2H3PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+6H2O1、酸性廢水中和法C、藥劑中和處理工藝流程1)投藥裝置采用石灰作中和劑時,藥劑投配方法分干投和濕投。
干投是將石灰粉直接計量投入水中。投加時,使用具有電磁振蕩裝置的石灰投配器。
濕投法濕投法設(shè)備較多,反應(yīng)迅速徹底,投藥量少,僅為理論值的1.05-1.10倍。
投加方法比較:
干法——直接將藥劑投入水中,計量。設(shè)備簡單,反應(yīng)徹底,速度慢,投量大
要求藥劑清潔、干燥。
濕法——配制溶液(如配制成石灰乳),計量投放。
設(shè)備多,但反應(yīng)迅速,投量省。
⑵藥劑中和法D、藥劑中和法的優(yōu)缺點1)優(yōu)點:適用于任何濃度、性質(zhì)的酸性廢水;對水質(zhì)水量的波動適應(yīng)性強,中和劑利用率高,中和過程容易調(diào)節(jié)。2)缺點:勞動條件差,藥劑配制和投加設(shè)備多,基建投資大,泥渣多且脫水困難。⑶過濾中和法
僅適用于含硫酸濃度不大于2—3g/L和生成易溶鹽的各種酸性廢水的中和處理。濾料常采用石灰石、白云石、大理石等。
過濾中和時,廢水中不宜有濃度過高的重金屬離子或惰性物質(zhì),要求重金屬離子含量小于50mg/L,以免在濾料表面生成覆蓋物,使濾料失效,或堵塞濾層。含HF的廢水中和過濾時,因CaF2溶解度很小,要求HF濃度小于300mg/L。如濃度超過限值,宜采用石灰乳進行中和。1、酸性廢水中和法優(yōu)點:是操作管理簡單,出水pH值較穩(wěn)定,不
影響環(huán)境衛(wèi)生,沉渣少,一般少于廢水
體積的0.1%;缺點:進水酸的濃度受到限制(從高、低兩個
方面考慮),需定期換床。1、酸性廢水中和法⑶過濾中和法A.普通中和濾池1)適用范圍適用于含酸濃度不高,并生成易溶鹽的各種酸性廢水的中和處理。當(dāng)廢水中含有大量懸浮物、重金屬鹽和其他毒物時不宜采用。2)普通中和濾池的形式
普通中和濾池為固定床。目前多采用豎流式,豎流式又分為升流式和降流式兩種。濾料粒徑一般為30-50mm,過濾速度一般不大于5m/h,接觸時間不小于10min,濾床厚度一般為1-1.5m。
B.升流式膨脹中和濾池1)基本構(gòu)造:濾池分為四部分。2)類型①等速升流式膨脹濾池。②變速升流式膨脹濾池C.滾筒中和濾池優(yōu)點:進水硫酸濃度可超過極限值數(shù)倍,濾料不必破碎到很小濾徑.缺點:構(gòu)造復(fù)雜,動力費用高,設(shè)備噪音較大。①控制進水硫酸濃度不大于2—3g/L,防止表面生成覆蓋物,并適當(dāng)增加過濾速度和水溫,消除硬殼。②排除①情況后出水pH值低于正??刂浦担瑧?yīng)定時補充濾料,維持有效濾料層高。③當(dāng)濾料層高度達允許裝料高度后,須倒床更新,清除無效成分(先降低濾速,充分反應(yīng),用抓斗排渣)
中和濾池的運行問題④采用碳酸鹽為濾料時,發(fā)現(xiàn)濾料表面由氣膜阻礙反應(yīng)進行,出水水質(zhì)變差?!岬臐舛冗^大,產(chǎn)生的CO2氣體過多,在濾料表面形成氣膜??刂扑岬臐舛?。——過濾速度過小,不能把生成的氣體及時隨水流帶出。加大過濾速度;采用升流過濾方式。中和濾池的運行問題2、堿性廢水的中和處理(1)藥劑中和藥劑中和,通常采用93%—96%的工業(yè)濃硫酸。若處理水量較小時,可用鹽酸中和。
在投加酸之前,一般先將酸稀釋成10%左右,然后按設(shè)計要求的投量經(jīng)計量泵計量后加入。酸稀釋時應(yīng)考慮腐蝕。2、堿性廢水的中和處理(2)煙道氣中和煙道氣中含有CO2和SO2,溶于水中形成H2CO3、H2SO3,可中和堿性廢水。
用煙道氣中和的方法有兩種,一是將堿性廢水作為濕式除塵器的噴淋水,另一種是使煙道氣通過堿性廢水。
優(yōu)點:處理效果良好;以廢治廢;經(jīng)濟
缺點:會使處理后的廢水中懸浮物含量增加,硫化物和色度增加。1、用石灰處理酸性廢水時,藥劑投配方法分
和
兩種。
2、試述過濾中和方法的適用條件。3、試述確定酸堿廢水相互中和設(shè)施的基本原則(方法)。習(xí)題:
你知道嗎第二節(jié)化學(xué)沉淀一、化學(xué)沉淀法概述
向廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì),使它和其中某些溶解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成難溶的鹽或氫氧化物而沉淀下來,這種方法稱之為化學(xué)沉淀法。化學(xué)沉淀法經(jīng)常用于處理含汞、鉛、銅、鋅、六價鉻、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的廢水。
根據(jù)使用的沉淀劑的不同,通常使用的化學(xué)沉淀法主要有氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法和鋇鹽沉淀法等。二、基本原理
水中的難溶鹽(或難溶氫氧化物)的溶解性質(zhì)服從溶度積原則,即在一定溫度下,在含有難溶鹽(或難溶氫氧化物)MmNn(固體)的飽和溶液中,各種離子濃度的乘積為一常數(shù),稱為溶度積常數(shù),計作記為LMmNn
:
上式對各種難溶鹽都應(yīng)成立。而當(dāng)[Mn+]m[Nm-]n>LMmNn時,溶液呈過飽和,超過飽和那部分溶質(zhì)將析出沉淀,直到符合LMmNn=[Mn+]m[Nm-]n時為止;如果[Mn+]m[Nm-]n<LMmNn,溶液不飽和,難溶鹽將還可以繼續(xù)溶解,也直到符合LMmNn=[Mn+]m[Nm-]n時為止,兩者均是一種動態(tài)的平衡。根據(jù)這種原理,去除廢水中的金屬陽離子Mn+或酸根陰離子Nm-。
例如向水中投加Nm-離子的某種化合物,使[Mn+]m×[Nm-]n>L,形成MmNn沉淀,從而降低廢水中的Mn+離子濃度。三、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。因此用氫氧化物沉淀法去除重金屬離子。
常用的沉淀劑有石灰、碳酸鈉等。
若以M(OH)n表示金屬氫氧化物,則
M(OH)n=Mn++nOH-LM(OH)n=[Mn+][OH-]n
三、氫氧化物沉淀法
氫氧化物沉淀與pH值有很大的關(guān)系,金屬氫氧化物的生成條件和存在狀態(tài)與溶液的pH值有直接關(guān)系。根據(jù)水的離子積KH2O=[H+][OH-]=1×10-14
則得到:
pH=14-1/n(㏒[Mn+]-㏒LM(OH)n)
用氫氧化物法分離廢水中的重金屬時,廢水的pH值是操作的一個重要條件。
此外,有些金屬如Zn、Pb、Cr、Al等的氫氧化物為兩性化合物,如pH值過高,它們會重新溶解。如:氫氧化物沉淀法試驗結(jié)果兩種以上金屬離子共存時,采用氫氧化物沉淀法去除時往往分步進行,以便回收泥渣。P485應(yīng)用四、硫化物沉淀法
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以去除。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。
硫化物沉淀法是向廢液中加入硫化氫、硫化銨或堿金屬的硫化物,使要去除的金屬離子生成難溶的硫化物沉淀。以達到分離純化的目的。
常用的沉淀劑有H2S、Na2S、KS、(NH4)2S等。四、硫化物沉淀法
注意事項:S2-能與許多金屬離子形成絡(luò)合陰離子,從而使金屬硫化物的溶解度增大,不利于重金屬的沉淀去除,因此必須控制沉淀劑的投加量。重金屬離子的濃度和pH有關(guān),隨著pH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,但是由于它的處理費用較高,硫化物沉淀困難,常常需要采用共沉法或投加凝聚劑以加強去除效果,因此,采用得并不廣泛,有時僅作為氫氧化物沉淀法的補充方法使用。此外,在使用過程中還應(yīng)注意避免造成硫化物的二次污染問題。
五、其他沉淀法1.鋇鹽沉淀法
主要用于處理六價鉻的廢水
采用的沉淀劑有碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇等。如以碳酸鋇處理含鉻廢水,則反應(yīng)如下:
BaCO3+CrO42-=BaCrO4↓+CO32-
為了提高除鉻效果,投加過量的碳酸鋇,反應(yīng)時間25-30min。出水中過量的Ba2+用石膏去除。
CaSO4+Ba2+=BaSO4↓+Ca2+
BaCO3與BaCrO4均為沉淀,但BaCrO4的溶度積比BaCO3小得多,屬于沉淀轉(zhuǎn)化。2.碳酸鹽沉淀法
金屬離子的碳酸鹽的溶度積很小,對于高濃度的重金屬廢水,可以用投加碳酸鈉的方法加以回收或去除。如:①含鋅廢水:
某些化工廠排出的廢水中含鋅離子,若不進行處理將污染環(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)真空抽濾筒抽干,可以回收或回用生產(chǎn)。其化學(xué)反應(yīng)如下:2.碳酸鹽沉淀法②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)進一步回收利用。③含鉛廢水:對于某些含鉛工業(yè)廢水利用碳酸鹽沉淀法處理,對于其沉淀下來的廢渣,應(yīng)該送固體廢物處理中心或在本單位進行無害化處理,以保證不對環(huán)境造成二次污染。反應(yīng)式為:
Pb2++CO32-→PbCO3↓
3.鐵氧體沉淀法
鐵氧體是具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物,不溶于酸、堿、鹽溶液,也不溶于水。污水中的重金屬可以通過形成MxFe3-xO4的尖晶石型鐵氧體而去除。重金屬廢水+硫酸亞鐵+堿→鐵氧體晶粒?空氣化學(xué)沉淀法的工藝流程和設(shè)備與化學(xué)混凝法相類似,包括:①化學(xué)藥劑(沉淀劑)的配制和投加設(shè)備;②混合反應(yīng)裝置,③使沉淀物與水分離的設(shè)備(沉淀池或氣浮池等)。思考題:針對廢水中的重金屬設(shè)計相應(yīng)的處理流程。第三節(jié)氧化還原一、氧化還原基本原理
把溶解于廢水中的有毒有害物質(zhì),經(jīng)過氧化還原反應(yīng),轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì),或轉(zhuǎn)化為氣體或固體容易從水中分離出去,這種廢水的處理方法稱為氧化還原法。1.無機物的化學(xué)氧化還原過程的實質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。物質(zhì)的氧化還原能力的強度可以用相應(yīng)的氧化還原電位的數(shù)值來比較。2.有機物的氧化還原過程,由于涉及共價鍵,許多反應(yīng)并不發(fā)生電子的直接轉(zhuǎn)移。目前化學(xué)氧化還原法僅用于飲用水處理、特種工業(yè)用水處理、有毒工業(yè)廢水處理和以回用為目的的廢水深度處理等有限場合。
常用的氧化劑:空氣中的氧、純氧、臭氧、氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、三氯化鐵等;常用的還原劑:硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、氯化亞鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫、硼氫化鈉等。在選擇處理藥劑和方法時,應(yīng)當(dāng)遵循下面一些原則
:(1)處理效果好,反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害,不需進行二次處理。(2)處理費用合理,所需藥劑與材料易得。(3)操作特性好,在常溫和較寬的pH值范圍內(nèi)具有較快的反應(yīng)速度,當(dāng)提高反應(yīng)溫度和壓力后,其處理效率和速度的提高能克服費用增加的不足。當(dāng)負(fù)荷變化后,通過調(diào)整操作參數(shù),可維持穩(wěn)定的處理效果。(4)與前后處理工序的目標(biāo)一致,搭配方便。二、化學(xué)氧化(一)空氣氧化(P513)
空氣氧化法是以空氣中的氧作為氧化劑來氧化有機物或還原性物質(zhì)的方法。
目前常用的是空氣氧化法處理含硫廢水和給水中以地下水為水源時除鐵。
二、化學(xué)氧化(一)空氣氧化(P513)
空氣氧化法處理含硫廢水。向廢水中同時注入空氣和熱蒸汽,硫化物轉(zhuǎn)化為無毒的硫代硫酸鹽或硫酸鹽。
2S2-+2O2+H2O→S2O32-+2OH-2HS-+2O2→S2O32-+H2OS2O32-+2O2+2OH-→2SO42-+H2O
堿性條件下空氣氧化法脫硫效果較好。
空氣氧化除鐵:
Fe2+
Fe3+
曝氣后過濾(普通石英砂,錳砂或新型濾料濾池、濾器)可去除水中的鐵(地下水作為水源的給水處理)(一)空氣氧化二、化學(xué)氧化(二)臭氧氧化(P494)
臭氧氧化法是利用臭氧的強氧化能力,使污水中的污染物氧化分解成低毒或無毒的化合物。它不僅可降低水中BOD、COD,而且還可起脫色、除臭、除味、殺菌等功能。1.臭氧的物理化學(xué)性質(zhì)分子式O3,常溫下淡藍(lán)色氣體,有特殊臭味。臭氧不穩(wěn)定,水中易分解成氧氣,分解速度主要與水的溫度和pH值有關(guān),所以臭氧不易貯存。
2.臭氧的制備方法
常見的制備方法:無聲放電法、放射法、紫外線輻射法、等離子射流法和電解法。
無聲放電法又有氣相中放電和液相中放電兩種。
在水處理中多采用氣相中無聲放電法。1、何謂化學(xué)沉淀法?其應(yīng)用的主要對象是什么?2、何謂氧化還原法?其應(yīng)用的主要領(lǐng)域是什么?3、在應(yīng)用氧化還原法時,選擇處理藥劑和方法應(yīng)當(dāng)遵循哪些基本原則?
習(xí)題:
你知道嗎3。臭氧接觸反應(yīng)設(shè)備
分為氣泡式、水膜式和水滴式三種反應(yīng)器。(1)氣泡式反應(yīng)器
氣泡產(chǎn)生的方式有多孔擴散式、機械表面曝氣及塔板式三種。①多孔擴散式反應(yīng)器多孔擴散裝置有穿孔管、穿孔板和微孔濾板等。根據(jù)氣和水的流向不同分為同向流和異向流。多孔擴散裝置有穿孔管、穿孔板和微孔濾板等。根據(jù)氣和水的流向不同分為同向流和異向流。②機械表面曝氣式反應(yīng)器
適合臭氧投量低的場合,缺點是能耗大。③塔板式反應(yīng)器
塔板式反應(yīng)器有篩板塔和泡罩塔。
(2)水膜式臭氧接觸反應(yīng)器
塔內(nèi)裝拉西環(huán)或鞍狀填料,該反應(yīng)器不論處理規(guī)模大小以及反應(yīng)快滿都能適應(yīng),但廢水懸浮物高時易堵塞。
(3)水滴式臭氧接觸反應(yīng)器
優(yōu)點:設(shè)備簡單,造價低。缺點:對臭氧的吸收能力低,噴頭易堵塞,預(yù)處理要求高。噴霧塔4.尾氣處理
活性碳法:2C+O3?CO2+CO
藥劑法:
亞鐵鹽等使其還原;氫氧化鈉使其分解。
燃燒法:在3000℃以上立即分解。5.廢水臭氧氧化處理系統(tǒng)設(shè)計
臭氧需要量:QO3=1.06QC
反應(yīng)器容積:V=Qt/60
注:臭氧投加量C與HRT兩個參數(shù)具有一定的相關(guān)性,需針對待處理的廢水通過實驗加以確定。6.臭氧氧化法在廢水處理中的應(yīng)用用途:主要用于印染廢水處理、含氰或含酚廢水的處理等。優(yōu)點:氧化能力強,對除臭、脫色、殺菌、去除無機物和有機物都有顯著的效果;無二次污染,無污泥;設(shè)備操作運行方便。缺點:臭氧發(fā)生裝置造價高,臭氧生產(chǎn)產(chǎn)率低,臭氧利用率相對低;廢水處理成本高。(1)印染廢水處理
主要用于脫色。臭氧能將染料分子中的不飽和鍵打開,最后生成有機酸和醛類等分子較小的物質(zhì),使之失去顯色能力。(2)含氰廢水處理(電鍍廢水)
氰與臭氧的反應(yīng)為:
2KCN+2O3→2KCNO+2O2↑2KCNO+H2O+3O3→2KHCO3+N2↑+3O2↑
第一步生成的氰酸根離子(CNO-)的毒性為氰根離子的1%,反應(yīng)第二步達到無害化狀態(tài)。
(三)氯氧化(P488)
氯系氧化劑有:液氯、漂白粉、氯氣、次氯酸鈉等。其基本原理都是利用產(chǎn)生的次氯酸根的強氧化作用。其作用是去除COD、色度、氣味和氰化物等。
主要用于氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類的氧化去除及脫色、脫臭、殺菌、防腐等。。
氯氧化法常用來處理含氰廢水,國內(nèi)外比較成熟的工藝是堿性氯氧化法。
氰離子的氧化分兩階段進行。1.第一階段:CN-被氧化為CNO-:在堿性條件下:
CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O
工藝條件為:pH≥
11,當(dāng)CN-濃度高于100mg/L時,pH值最好控制在12-13。2.第二階段:CNO-可在不同的pH值條件下,進一步氧化水解(pH=6.5-7.0):
2CNO-+3ClO-+H2O=N2↑+3Cl-+2HCO3-※堿性氯化法處理含氰廢水的工藝流程
堿性氯化法處理含氰電鍍廢水大多數(shù)采用一級氧化處理,有特殊要求時可采用兩級。處理工藝流程有連續(xù)處理和間歇處理。
利用光和氧化劑產(chǎn)生很強的氧化作用──光催化作用來氧化分解廢水中的有機物和無機物的。氧化劑可以是O2、Cl2、次氯酸鹽、過氧化氫等,常用氯氣。光源多用紫外光,但應(yīng)注意不同波長的光對特定物質(zhì)有效。(四)光氧化(P514)
是工業(yè)廢水處理的新技術(shù),可以解決有毒害但無法生物降解的物質(zhì)。1、類型:(1)光激化氧化法以臭氧、過氧化氫、氧和空氣作為氧化劑,將氧化作用和光化學(xué)輻射相結(jié)合,產(chǎn)生氧化能力很強的自由基。(2)光催化氧化法在水溶液中加入一定量的半導(dǎo)體催化劑,在紫外線輻射下產(chǎn)生強氧化能力的自由基。2、光化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計目前成品市場較少(1)紫外光源的選擇選取對水處理最有效的波段范圍。(2)水的紫外光吸收系數(shù)和穿透深度吸收系數(shù):只有水吸收光時,才能進行光化學(xué)反應(yīng)。穿透深度:紫外光在水中透射時,受水質(zhì)和水深因素的影響。3、光強和劑量光強:功率的大小。劑量:作用在單位面積上的能量。三、化學(xué)還原
常用硫酸亞鐵和亞硫酸鹽還原處理含鉻廢水。(1)硫酸亞鐵還原法
H2Cr2O7+6H2SO4+6FeSO4→Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2OCr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+12NaOH→2Cr(OH)3↓+2Fe(OH)3↓+6Na2SO4
硫酸亞鐵石灰還原法的主要設(shè)計參數(shù):廢水中六價鉻濃度控制在50-100mg/L;
pH值1~3、反應(yīng)時間>30min、中和沉淀pH7~9
還原劑用量:FeSO4·7H2O:Cr6+=25-30:1。硫酸亞鐵還原法處理含鉻廢水工藝流程(2)亞硫酸鹽還原法
常用亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉作為還原劑。焦亞硫酸鈉水解后生成亞硫酸氫鈉。
H2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3Na2SO4+4H2O2H2Cr2O7+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2O
亞硫酸鹽還原法的主要設(shè)計參數(shù):廢水中六價鉻濃度控制在100-1000mg/L;
pH2~3、反應(yīng)時間30min、中和沉淀pH7~8。還原劑用量:亞硫酸鈉(亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉):Cr6+(摩爾比)=4(4、3):1。
Hg在廢水中主要以Hg2+形式存在,當(dāng)它與金屬還原劑接觸時,被還原成金屬汞析出,金屬還原劑本身被氧化成離子而進入水中。可用來還原汞的金屬有鐵、鋅、鉍、錫、錳、鎂、銅、銻等。
金屬還原法第四節(jié)電解法1、定義
利用電解的原理,使污染物質(zhì)在電解過程中沉積于電極表面或沉淀下來或生成氣體來處理廢水的方法叫電解法。2、電解槽的結(jié)構(gòu)形式
(1)回流式(P507)
優(yōu)點:水流沿極板折流前進,流程長,有利于離子擴散,電解槽容積利用率高。缺點:施工和檢修困難。(2)翻騰式極板懸掛,水流順著板面前進,減少漏電。3、電解處理法的作用
(1)氧化作用電解產(chǎn)生O2,可以氧化有機物和無機物。
(2)還原作用電解產(chǎn)生
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