第十二章 化工廢水處理

1、第十二章 化工廢水處理第一節(jié) 化工廢水概述 純凈的水在經(jīng)過使用以后，改變了原來的物理或化學(xué)性質(zhì)，成為含有不同種類雜質(zhì)的廢水。這些廢水如果不經(jīng)過任何處理排放到水體中去，會(huì)造成水體不同性質(zhì)和不同程度的污染，從而危害人類的健康，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中排放出來工藝廢水、冷卻水、廢棄洗滌水、設(shè)備及場地沖洗水等都稱之為化工廢水。分類特點(diǎn)來源一、一、化工廢水化工廢水: :水水水水水（一）化工廢水的主要來源（1）化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、堆放的過程中因一部分物料流失又經(jīng)雨水或用水沖刷而形成的廢水。（2）化學(xué)反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的廢料（3）化學(xué)反應(yīng)中副反應(yīng)生成的廢水（4）冷卻水（5）一

2、些特定生產(chǎn)過程排放的廢水。（二）化工廢水的分類 化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分三大類： 第一類為含有有機(jī)物的廢水，主要來自基本有機(jī)原料、合成材料（含合成塑料、合成橡膠、合成纖維）、農(nóng)藥、染料等行業(yè)排出的廢水； 第二類為含無機(jī)物的廢水，如無機(jī)鹽、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及純堿等行業(yè)排出的廢水； 第三類為既含有有機(jī)物又含有無機(jī)物的廢水，如氯堿、感光材料、涂料等行業(yè)。（三）化工廢水的特點(diǎn) （1）廢水排放量大 （2）污染物種類多 （3）污染物毒性大 （4）廢水中有害污染物較多 （5）化工廢水的水量和水質(zhì)視其原料路線、生產(chǎn)工藝方法及生產(chǎn)規(guī)模不同而有很大差異 （6）污染范圍廣有機(jī)污染物有機(jī)污染物無機(jī)污染物二、水體污

3、染物與溶解物二、水體污染物與溶解物: :1無機(jī)污染物 （1）酸堿污染物 （2）氮及其化合物 （3）磷及其化合物 （4）重金屬離子 （5）氰化物 2. 有機(jī)污染物 （1）碳水化合物 污水中的碳水化食物包括糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素等。 （2）蛋白質(zhì)和尿素CO(NH2)2 蛋白質(zhì)和尿素是生活污水中氮的主要來源。 （3）脂肪和油類 脂肪和油類是乙醇或甘油與脂肪酸形成的化合物，主要成分是碳、氫、氧。生活污水中的脂肪和油類來源于人類排泄物及餐飲業(yè)的洗滌水(含油濃度可達(dá)400-600mg/l，甚至高達(dá)1200mg/l)，包括動(dòng)物油和植物油。3. 有機(jī)污染物 生活污水、醫(yī)院廢水等均含有腸道病原菌(如痢疾、傷寒

4、、霍亂菌等)、寄生蟲卵(蛔蟲、蟯蟲等)、炭疽桿菌與病毒，如每克糞便中約含有104-105個(gè)傳染性肝炎病毒。食品、制藥和制革廢水會(huì)產(chǎn)生霉素污染。 廢水的化學(xué)指標(biāo)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn) 廢水的物理指標(biāo)三、廢水的水質(zhì)指標(biāo):1. 廢水的物理指標(biāo) （1）水溫 （2）顏色 （3）味道 （4）固體含量 （5）懸浮物（SS）2. 廢水的化學(xué)指標(biāo) （1） pH 城市污水pH值呈中性，一般為6.5-7.5。通常工業(yè)廢水的排放會(huì)造成pH的變化，引起水體的污染。 （2）生化需氧量（ BOD， Bio chemical Oxygen Demand） 在有氧的條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離態(tài)氧的數(shù)量，單

5、位為mg/l。 （3）化學(xué)需氧量（COD, Chemical Oxygen Demand） 用重鉻酸鉀強(qiáng)氧化劑氧化水中有機(jī)物時(shí)所消耗的氧量，單位為mg/l。 （4）氮、磷污染 N、P等物質(zhì)對(duì)人類形成直接毒害作用，是植物無機(jī)性營養(yǎng)物，是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化主要物質(zhì)，因此也受到人的關(guān)注。（5）總有機(jī)碳TOC 總有機(jī)碳的分析目前在國內(nèi)外日趨增多，主要是解決快速測定和自動(dòng)控制而發(fā)展起來的?？傆袡C(jī)碳TOC是用總有機(jī)碳儀在900高溫下將有機(jī)物燃燒氧化計(jì)算出總含碳量。3. 廢水的排放標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)污水排放去向，即污水受納水體的不同，需要將污水處理到一定的程度，滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，以保證自然水體的水質(zhì)功能不受其影響，

6、保證水資源的可持續(xù)利用。四、 廢水處理的一般方法：化學(xué)法 物理化學(xué)法 物理法 生物法1.物理法 （1）阻力攔截法 污染物依靠格柵、篩網(wǎng)等器械或介質(zhì)的阻礙作用在而被截留。 （2）重力沉淀法 又稱物理沉淀法，污染物依靠重力作用而沉淀分離。 （3）上浮法 污染物依靠重力作用而浮上分離。 （4）過濾法 污染物依靠粒狀濾料的吸附、凝聚等作用而被分離。 （5）離心分離法 污染物依靠施加離心力而分離。2. 化學(xué)法 （1）混凝法 向污水中投加混凝劑，使水中難以自然沉淀的膠體顆粒脫穩(wěn)而互相聚合，形成沉淀。 （2）中和法 向污水中投加酸性或堿性物質(zhì)，將污水pH值調(diào)至中性范圍，稱為中和處理。 （3）化學(xué)沉淀法 向污

7、水中投加化學(xué)沉淀劑使之與溶解性污染物生成難溶的沉淀物，然后分離之。 （4）氧化還原法 向污水中投加氧化劑或還原劑，使之與污染物發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為無毒害的新物質(zhì)，包括空氣氧化法、臭氧氧化法、藥劑氧化還原法、光催化氧化法等。 （5）電化學(xué)法 以電解槽的陽極或陰極作為氧化劑或還原劑，使污染物發(fā)生氧化一還原反應(yīng)。3. 物理化學(xué)法 （1）吸附法 利用多孔性固體吸附劑，使水中污染物被吸附在固體表面而去除的方法，稱為吸附法。 （2）離子交換法 利用離子交換劑中的可交換離子與廢水中同性離子的交換反應(yīng)來去除水中溶解性的離子態(tài)的污染物質(zhì)。 （3）氣浮法 向水小通入微小氣泡，與細(xì)小懸浮污染物互相粘附成浮

8、選體，并利用氣浮的浮升作用，使之浮上水面形成浮渣分離之。 （4）萃取法 利用不溶于水而可溶解水中某種污染物的溶劑(萃取劑)來分離污染物的方法。 （5）膜分離 利用薄膜使溶劑(通常是水)問溶質(zhì)或微粒分離的方法稱為膜分離法，具體包括擴(kuò)散滲折、電滲折、反滲透、超濾等。 （6）磁分離 通過外加磁場使污水中具有磁性的懸浮顆粒吸出，達(dá)到分離的目的。4. 生物法 （1）好氧生物法 利用好氧微生物的作用凈化污水的方法，稱為好氧生物法。主要用于處理城市污水和有機(jī)性生產(chǎn)污水。 （2）厭氧生化法 利用厭氧微生物的作用凈化污水的方法，稱為厭氧生物法。主要用于處理高濃度有機(jī)污水。 五、污水處理系統(tǒng) 污水處理的基本方法，

9、就是采用各種技術(shù)與手段，將污水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水得到凈化。 化工生產(chǎn)污水中的污染物是多種多樣的，往往需要采用幾種方法的組合，才能處理不同性質(zhì)的污染物與污泥，達(dá)到凈化的目的與排放標(biāo)準(zhǔn)。 現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。 一級(jí)處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級(jí)處理的要求。經(jīng)過一級(jí)處理后的污水，BOD一般可去除30左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)處理屬于二級(jí)處理的預(yù)處理。 二級(jí)處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(即BOD、COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

10、 三級(jí)處理，是在一級(jí)、二級(jí)處理后，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、磷和氮等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等，主要方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法等。城市污水處理的典型流程第二節(jié) 廢水物理處理 物理處理技術(shù)是借助于物理作用分離或去除污水中的不溶性懸浮物或固體單元操作過程。其目的在于去除那些在大小或性質(zhì)方面不利于后續(xù)處理過程的物質(zhì)，如大塊漂浮物和泥沙等。物理處理技術(shù)采用的方法主要有調(diào)節(jié)、篩濾、截留和重力分離等；采用處理設(shè)備和裝置有格柵、篩網(wǎng)、沉沙池、沉淀池等。具廢水處理程度不同這些操作技術(shù)可單獨(dú)使用，也可作為整個(gè)污水處理過程中的預(yù)處理和后續(xù)處理工藝。一、調(diào)節(jié)1水量

11、調(diào)節(jié) 水量調(diào)節(jié)比較簡單，一般只需設(shè)置一個(gè)簡單的水池，保持必要的調(diào)節(jié)池容積并使出水均勻即可。常用水量調(diào)節(jié)池是一種改變水位的貯水池。進(jìn)水為重力流，出水用泵提升。池中最高水位不高于進(jìn)水管設(shè)計(jì)水位，有效水深2-3m，最低水位為死水位。 。2. 水質(zhì)調(diào)節(jié) 水質(zhì)調(diào)節(jié)的任務(wù)是對(duì)不同時(shí)間或不同來源的污水進(jìn)行混合，使流出水質(zhì)比較均勻。 （1）對(duì)角線調(diào)節(jié)池 特點(diǎn)是出水槽沿對(duì)角線方向設(shè)置，污水由左右兩側(cè)進(jìn)入池內(nèi)，經(jīng)過不同的時(shí)間流到出水槽，從而實(shí)現(xiàn)后過來的，不同濃度的廢水混合，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)均勻的目的。 （2）折流調(diào)節(jié)池 在池內(nèi)設(shè)置許多折流隔墻，污水從調(diào)節(jié)池的起端流入，在池內(nèi)來回折流，延遲時(shí)間，充分混合，均衡；剩余的流

12、量通過設(shè)在調(diào)節(jié)池上的配水槽的各投配口等量地投入池內(nèi)前后兩個(gè)位置，從而實(shí)現(xiàn)后過來的，不同濃度的廢水混合，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)均和的目的。 二、 篩濾 篩濾是去除廢水中粗大的懸浮物和雜物，以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的一種預(yù)處理方法。篩濾的設(shè)備包括格柵和篩網(wǎng)。它們所去除的物質(zhì)則稱為篩余物。其中格柵去除的是那些可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大的懸浮物；而篩網(wǎng)去除的是用格柵難以去除的呈懸浮狀的細(xì)小纖維。 1格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條制成的框架，斜置在進(jìn)水渠道上，或泵站集水池的進(jìn)口處，用以攔截污水中大塊的呈懸浮或飄浮狀態(tài)的污物。 格柵的種類較多，按格柵柵條的間隙，可分為粗格柵(50-l00mm)、中格柵

13、(10-40mm)、細(xì)格柵(3-10mm)三種。 按清渣方式，粗格柵可分為人工清渣和機(jī)械清渣兩種。按構(gòu)造形狀不同可分為平面格柵、曲面格柵和回轉(zhuǎn)式格柵。2. 篩網(wǎng) 對(duì)于含有長約1-20mm的纖維類雜物的廢水。呈懸浮狀的細(xì)纖維不能通過格柵去除，如不清除，則可能堵塞排水管道和纏繞水泵葉輪，破壞水泵的正常工作。這類懸浮物可用篩網(wǎng)去除，且具有簡單、高效、不加化學(xué)藥劑、運(yùn)行費(fèi)低、占地面積小及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學(xué)纖維編制而成，它的空隙比格柵更小。其型式有轉(zhuǎn)筒式篩網(wǎng)、水力回轉(zhuǎn)式篩網(wǎng)、固定式傾斜篩網(wǎng)、振動(dòng)式篩網(wǎng)等多種。 三、沉淀 沉淀與上浮是利用水中懸浮顆粒與水的密度差進(jìn)行分離的基本方法。當(dāng)

14、懸浮物的密度大于水時(shí)，在重力作用下，懸浮物下沉形成沉淀物。水中懸浮顆粒依靠重力作用，從水中分離出來的過程成為沉淀。上浮是指當(dāng)懸浮物的密度小于水時(shí)，則上浮至水面形成浮渣（油）。污水通過收集沉淀物和浮渣可獲得初期凈化。 沉淀法可以去除水中的砂粒、化學(xué)沉淀物、混凝處理所形成的絮體和生物處理后的污泥、也可用于沉淀污泥的濃縮。 1沉砂池 沉砂池的作用是去除廢水中密度比較大的無機(jī)顆粒，如泥沙、煤渣等，一般設(shè)在泵站前，以便減輕無機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初次沉淀池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。（1）平流式沉砂池 平流式沉砂池由入流渠、出流渠、閘板（閘槽）、水流部分及沉砂斗組成。

15、圖圖11-611-6平流式沉砂池平流式沉砂池（2）曝氣沉砂池 曝氣沉砂池具有沉砂中有機(jī)物的含量低于5%；具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、加速污水中油類的分離等特點(diǎn)。 曝氣沉砂池是一個(gè)長形渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個(gè)長度上，距池底約60-90cm處設(shè)置曝氣裝置，在池底設(shè)置沉砂斗。2. 沉淀池 沉淀池的類型很多，按工藝布置不同，可分為初次沉淀池和二次沉淀池兩種。初次沉淀池設(shè)于生物處理前，二次沉淀池設(shè)于生物處理后。按池內(nèi)水流方向，又可分為平流式、輻流式、豎流式三種。 沉淀池內(nèi)可分為流入?yún)^(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)。（1）平流式沉淀池 在平流式沉淀池內(nèi)，水是按水平方向流過沉降區(qū)并完成沉降過程的。（2）輻

16、流式沉淀池 輻流式沉淀池常為直徑較大的圓形池，直徑一般介于20-30m之間，但變化幅度可為6-60m，最大甚至可達(dá)100m，池中心深度約為2.5-5.0m，池周深度則約為1.5-3.0m。（3）豎流式沉淀池 豎流式沉淀池的表面多呈圓形，也有采用方形和多角形的。為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜太大，一般在8m以下，多介于4-7m。沉淀池上部呈圓柱狀的部分為沉淀區(qū)，下部呈截頭倒圓錐狀的部分為污泥區(qū)，在二區(qū)之間留有緩沖層0.3m。四、 過濾 過濾就是利用過濾介質(zhì)石英砂等粒狀材料組成的濾料層截的流水中的懸浮雜質(zhì)，從而固液分離的處理過程。過濾是一個(gè)包含多種作用的復(fù)雜過程。它包括輸送和附著兩個(gè)階段，只有將懸

17、浮粒子輸送到濾料表團(tuán)，并使之與濾料表面接觸才能產(chǎn)生附著作用，附著以后不再移動(dòng)才算是被濾料截留，輸送是過濾過程的前提。2. 快濾池的構(gòu)造與分類 （1）普通快濾池 1）濾池的廢水流向選擇 據(jù)廢水的流向不同，快濾池可分為下向流式、上向流和雙向流式。2）構(gòu)造 濾池的種類雖然很多，但其基本構(gòu)造是相似的，在廢水處理中使用的各種濾池都是在普通濾池的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而來的。（2） 無閥濾池 一般快濾池都有復(fù)雜的管道系統(tǒng)，并設(shè)有各種控制閥門，操作步驟相當(dāng)復(fù)雜，同時(shí)也增加了建造費(fèi)用。無閥濾池是利用水力學(xué)原理通過進(jìn)出水的壓差自動(dòng)控制虹吸產(chǎn)生和破壞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行的濾池。（3） 虹吸濾池 虹吸濾池是指濾池的進(jìn)水和沖洗水的排

18、除都由虹吸管完成，所以叫虹吸濾池。虹吸濾池可以做成圓形或方形。一般是由數(shù)格(如6-8格)濾池組成一個(gè)整體，便于管理和沖洗。第三節(jié) 廢水化學(xué)和物理化學(xué)處理方法一、中和法 中和處理方法因廢水的酸堿性不同而不同。針對(duì)酸性廢水，主要有酸性廢水與堿性廢水相互中和、藥劑中和及過濾中和三種方法。而對(duì)于堿性廢水，主要有堿性廢水與酸性廢水相互中和、藥劑中和兩種。1. 酸性廢水中和處理 1）藥劑中和法處理酸性廢水 （2）過濾中和法處理酸性廢水 過濾中和法是選擇堿性濾料填充成一定形式的濾床，酸性廢水流過此濾床即被中和。過濾中和法與投藥中和法相比，具有操作方便，運(yùn)行費(fèi)用低及勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn)，它產(chǎn)生的沉渣少，只有廢水體

19、積的0.1，主要缺點(diǎn)是進(jìn)水硫酸濃度受到限制。堿性廢水的中和處理（1）利用廢酸性物質(zhì)中和處理 廢酸性物質(zhì)包括含酸廢水、煙道氣等。煙道氣中CO2含量可高達(dá)24，此外 有時(shí)還含有SO2和H2S，故可用來中和堿性廢水。 （2）藥劑中和法 常用的藥劑是硫酸、鹽酸及壓縮二氧化碳。硫酸的價(jià)格較低，應(yīng)用最廣。鹽酸的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物溶解度高，沉渣量少，但價(jià)格較高。二、化學(xué)沉淀法 化學(xué)沉淀法是指向廢水中投加某些化學(xué)藥劑（沉淀劑），使之與廢水中溶解態(tài)的污染物直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成難溶的固體生成物，然后進(jìn)行固液分離，從而除去水中污染物的一種處理方法。 這種方法可用于給水處理中去除鈣、鎂等硬度，廢水中的重金屬離子（如汞、鎘

20、、鉛、鋅、鎳、鉻、鐵、銅等）、堿土金屬（如鈣和鎂）及某些非金屬（如砷、氟、硫、硼）均可通過化學(xué)沉淀法去除，某些有機(jī)污染物亦可通過化學(xué)沉淀法去除。1. 氫氧化物沉淀法 除了堿金屬和部分堿土金屬外，其他金屬的氫氧化物大都是難溶的，可利用氫氧化物沉淀法去除廢水中的重金屬離子。沉淀劑為各種堿性藥劑，常用的有石灰、碳酸鈉、苛性鈉、石灰石、白云石等。2. 硫化物沉淀法 大多數(shù)過渡金屬的硫化物都難溶于水，可利用硫化物沉淀法去除廢水中的重金屬離子。硫化物沉淀法常用的沉淀劑有H2S、Na2S、NaHS、CaSx、(NH4)2S等。3. 碳酸鹽沉淀法 堿土金屬（Ca、Mg等）和重金屬（Mn、Fe、Co、Ni、Cu

21、、Zn、Ag、Cd、Pb、Hg、Bi等）的碳酸鹽都難溶于水，可用碳酸鹽沉淀法將這些金屬離子從廢水中去除。4. 鐵氧體沉淀法 鐵氧體是指一類具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，它具有高的導(dǎo)磁率和高的電阻率（其電阻比銅大1013-1014倍），是一種重要的磁性介質(zhì)。鐵氧體不溶于酸、堿、鹽溶液，也不溶于水。 三、 氧化還原法 通過藥劑與污染物的氧化還原反應(yīng)，把廢水中有毒害的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或微毒物質(zhì)的處理方法稱為氧化還原法。 工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物(如色、嗅、味、COD)及還原性無機(jī)離子(如CN-、S2-、Fe2+、Mn2+等)都可通過氧化法消除其危害，而廢水中的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價(jià)

22、鉻、鎳等)都可通過還原法去除。 1. 空氣氧化處理含硫廢水 氧的化學(xué)氧化性是很強(qiáng)的，且pH值降低，氧化性增強(qiáng)。但是，用O2進(jìn)行氧化反應(yīng)的活化能很高，因而反應(yīng)速度很慢，這就使得在常溫、常壓、無催化劑時(shí)，空氣氧化法(曝氣法)所需反應(yīng)時(shí)間很長，使其應(yīng)用受到限制。2. 臭氧氧化法處理有機(jī)廢水 臭氧的氧化性很強(qiáng)。在理想的反應(yīng)條件下，臭氧可把水溶液中大多數(shù)單質(zhì)和化合物氧化到它們的最高氧化態(tài)，對(duì)水中有機(jī)物有強(qiáng)烈的氧化降解作用，還有強(qiáng)烈的消毒殺菌作用。 3. 氯氧化法處理含氰廢水 氯系氧化劑包括氯氣、次氯酸鈉和二氧化氯等。 氯(Cl2)易溶于水，并迅速水解，歧化為HCl和HClO。次氯酸及其鹽有很強(qiáng)的氧化性，

23、且在酸性溶液中有更強(qiáng)的氧化性。氯氧化法處理含氰廢水是分兩個(gè)階段來完成的。 第一階段，CN-氧化成氰酸鹽，要求PH控制在10-11，反應(yīng)時(shí)間10-15min。 第二階段，在PH為8-8.5的條件下，將氰酸鹽氧化成 N2，反應(yīng)在h之內(nèi)完成。處理設(shè)備主要是反應(yīng)池和沉淀池。4藥劑還原法 ( 1）亞硫酸鹽還原法去除廢水中六價(jià)鉻 在廢水處理中，目前采用化學(xué)還原法進(jìn)行處理的主要污染物有Cr()、Hg()、Cu()等重金屬。 廢水中劇毒的六價(jià)鉻(Cr2O72-或CrO42-)可用還原劑還原成毒性極 微的三價(jià)鉻。常用的還原劑有亞硫酸氫鈉、二氧化琉、硫酸亞鐵。（2）鐵屑還原法除汞() 常用的還原劑為比汞活潑的金屬

24、(鐵屑、鋅粉、鋁粉、鋼屑等)、硼氫化鈉、醛類、聯(lián)胺等。廢水中的有機(jī)汞通常先用氧化劑(如氯)將其破壞，使之轉(zhuǎn)化為無機(jī)汞后，再用金屬置換。四、 混凝法 1 混凝法的基礎(chǔ)知識(shí) 混凝就是向污水中投加混凝劑來破壞膠體的穩(wěn)定性，使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒而沉淀，從而與水分離，使污水得到凈化?；炷ㄊ墙o水和污水處理中應(yīng)用非常廣泛的方法。2混凝劑 （1）無機(jī)混凝劑 常用的無機(jī)混凝劑應(yīng)用最廣泛的是鋁系和鐵系金屬鹽，鋁鹽如硫酸鋁、明礬、鋁酸鈉等，鐵鹽如硫酸亞鐵，三氯化鐵等。 （2） 有機(jī)高分子混凝劑 高分子混凝劑分為天然和人工兩類。在給水和廢水處理中，人工合成的混凝劑日益增多并居主要地位。（3）微

25、生物絮凝劑 微生物絮凝劑（Microbial Flocculants，簡稱MBF）是利用生物技術(shù)，通過微生物發(fā)酵、抽取、精制而得到的一種新型水處理劑、具有高效、無毒、可生物降解和無二次污染等特性。1）隔板反應(yīng)池 水力攪拌反應(yīng)池在我國應(yīng)用廣泛，類型也較多，主要有隔板反應(yīng)池、旋流反應(yīng)池、渦流反應(yīng)池等。在污水處理中用得較多的是隔板反應(yīng)池和旋流反應(yīng)池，二者分別用于大、小流量的處理廠。2）澄清池 澄清是指利用原水中加入混凝劑并和池中積聚的活性泥渣相互碰撞接觸、吸附、將固體顆粒從水中分離出來，而使原水得到凈化的過程。 澄清池能在一個(gè)池內(nèi)完成混合、反應(yīng)、沉淀分離等過程，因此它占地面積小，同時(shí)它還具有處理效果

26、好，生產(chǎn)效率高，藥劑用量節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)和管理復(fù)雜，出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定，尤其是當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)水量或水溫波動(dòng)時(shí)，對(duì)處理效果有影響。五、 吸附法 吸附法是一種物理化學(xué)處理技術(shù)，這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。 目前，廢水處理中主要采用活性炭吸附法，廣泛應(yīng)用于給水處理中去除微量有害物質(zhì)和懸浮物質(zhì)，廢水的脫色、去除難于降解或難于降解有機(jī)物以及一些如汞、銻、鉻、鍋、銀、鉛、鎳等重金屬離子。1常用的吸附劑 吸附劑必須是一種多孔物質(zhì)、具有很大的比表面積。作為工業(yè)吸附劑，它必須以下條件：

27、 a.吸附能力強(qiáng)； b.選擇性好； c.吸附平衡濃度低； d.容易再生和再利用； e.機(jī)械強(qiáng)度好； f.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工程應(yīng)用1 氣浮法基礎(chǔ)知識(shí) 氣浮過程包括微小氣泡的產(chǎn)生，微小氣泡與固體或液體顆粒的粘附，以及上浮分離等步驟。實(shí)現(xiàn)浮選分離必須滿足以下幾個(gè)條件: （1）必須向水中提供足夠數(shù)量的微小氣泡； （2）必須是分離的物質(zhì)成懸浮態(tài)； （3）必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。2 氣浮法的分類 浮選流程根據(jù)氣泡的產(chǎn)生可以分為溶氣浮選、布?xì)飧∵x、電解浮選三類 （1）溶氣浮選法 溶氣浮選是使空氣在一定壓力下溶解于水中，并達(dá)到過飽和狀態(tài)，然后再突然使污水減到常壓，此時(shí)溶解于水中的空氣，便以微小氣泡的

28、形式從水中逸出。（2）布?xì)飧∵x法 布?xì)飧∵x是利用機(jī)械剪切力，將混合于水中的空氣粉碎成小的氣泡，以進(jìn)行氣浮選的方法。按粉碎氣泡方法的不同，布?xì)飧∵x又可以分為泵吸水管吸氣浮選、射流浮選、擴(kuò)散板曝氣浮選以及葉輪浮選四種。（3）曝氣浮選：曝氣浮選是用鼓風(fēng)機(jī)將空氣直接打入裝在浮選池底部的充氣器，使空氣形成細(xì)小的氣泡均勻地進(jìn)入污水中進(jìn)行浮選。充氣器可用擴(kuò)散板（如多孔瓷板）、微孔管（如陶瓷管、塑料管等）、穿孔管等制成。3. 電解氣浮選 電解浮選法是對(duì)污水進(jìn)行電解，這時(shí)在陰極產(chǎn)生大量的氫氣泡，氫氣泡的直徑極小，僅有20100m，它們起著浮選劑的作用。污水中的懸浮顆粒粘附在氫氣泡上，隨它上浮，從而達(dá)到凈化污水的

29、目的。4. 浮選法在廢水處理中的工程實(shí)例 （1）煉油廠含油廢水處理 某廠經(jīng)平流式隔油池處理后的含油廢水量為250m3/h，主要污染物含量：石油類80mg/l、硫化物5.45mg/l、揮發(fā)酚21.9mg/l、COD400mg/l、pH值7.9，廢水處理采用回流加壓溶氣流程。七、 離子交換法 1. 基礎(chǔ)知識(shí) 離子交換法是利用固相離子交換劑功能基團(tuán)所帶交換離子，與廢水中相同電性離子進(jìn)行交換反應(yīng)，以達(dá)到分離廢水中污染物的目的。 常用的離子交換劑有磺化煤和離子交換樹脂。（1）磺化煤：是煤磨碎后經(jīng)濃硫酸處理得到的碳質(zhì)離子交換劑。（2）離子交換樹脂：是人工合成的有機(jī)高分子電解質(zhì)凝膠。八、膜分離技術(shù) 膜分離技

30、術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型流體分離單元操作技術(shù)。它的最大特點(diǎn)是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動(dòng)力就能獲得很好的分離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。 膜是分離兩相和作為選擇性傳遞物質(zhì)的屏障，它所具有的共同特性是選擇透過性。膜分離法是利用特殊膜（離子交換膜、半透膜）的選擇透過性，對(duì)溶劑（通常是水）中的溶質(zhì)或微粒進(jìn)行分離或濃縮方法的統(tǒng)稱。溶質(zhì)通過膜的過程叫滲析，溶劑通過膜的叫滲透。1. 電滲析（ED）技術(shù) 電滲析是在直流電場的作用下，溶液中的陰、陽離子選擇性透過陰、陽離子交換膜，而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的物理化學(xué)過程。電滲析技術(shù)已發(fā)展為大規(guī)模的分離單元過程，在膜分離中占

31、有重要地位。它被廣泛應(yīng)用于苦咸水脫鹽，在某些地區(qū)已成為飲用水的主要生產(chǎn)方法。2. 反滲透（RO）技術(shù) 反滲透：是以壓力為驅(qū)動(dòng)力，并利用反滲透膜只能透過水而不能透過溶質(zhì)的選擇性而使水溶液中溶質(zhì)與水分離的技術(shù)，因?yàn)榕c自然滲透的方向相反，因此稱為反滲透。反滲透工作的必備條件一是必須具有高選擇性和高滲透性的半透膜；二是操作壓力必須大于溶液的滲透壓。3. 超濾 超濾與反滲透一樣也依靠壓力推動(dòng)力和半透膜實(shí)現(xiàn)分離。兩種方法的區(qū)別在于超濾受滲透壓的影響較小，能在低壓力下操作(一般0.10.5MPa)，而反滲透的操作壓力為210MPa。超濾適于分離分子量大于500，直徑為0.00510m的大分子和膠體，以及細(xì)菌

32、、病毒、淀粉、樹膠、蛋白質(zhì)、粘土和油漆色料等，這類液體在中等濃度時(shí)，滲透壓很??；而反滲透一般用來分離分子量低于500，直徑為0.0004-0.06m的糖、鹽等滲透壓較高的體系。 第四節(jié) 廢水生物處理一、 活性污泥法1. 基礎(chǔ)知識(shí) 向活污水注入空氣進(jìn)行曝氣。每天保留沉淀物，更換新鮮污水、這樣，在持續(xù)一段時(shí)間后，在污水中即將形成一種呈黃褐色的絮凝體。在這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，它易于沉淀與水分離，并使污水得到凈化、澄清。這種絮凝體就是稱為“活性污泥”的生物污泥。曝氣池中活性污泥微曝氣池中活性污泥微生物的種類生物的種類2. 活性污泥的凈化機(jī)理 在活性污泥處理系統(tǒng)中，當(dāng)反應(yīng)器(曝氣

33、池)中活性污泥和廢水充分接觸時(shí)，廢水中有機(jī)物在有氧條件下，通過好氧微生物代謝過程轉(zhuǎn)化成無機(jī)物CO2和H2O，微生物獲得能量、進(jìn)行繁殖其結(jié)果使活性污泥得到增殖。這就是活性污泥微生物凈化過程。這一過程主要是由微生物初期吸附和氧化代謝兩個(gè)階段來完成的。 （1）初期的吸附 （2）微生物的代謝 3. 活性污泥法的基本流程 經(jīng)過預(yù)處理污水和來自二沉池的回流污泥一起進(jìn)入中心構(gòu)筑物曝氣池。壓縮空氣通過空氣管道和空氣擴(kuò)散設(shè)備送到曝氣池，向污水充氧并使混合液得到足夠的攪拌，而呈懸浮狀態(tài)。這樣可使污水中有機(jī)物、氧氣同活性污泥充分接觸，使生化反應(yīng)得以正常的進(jìn)行。 污水在曝氣池內(nèi)經(jīng)過一定停留時(shí)間后，混合液將不斷排出，流入二沉淀池。在此進(jìn)行污泥、水分離，活性污泥在重力作用下通過靜止沉淀與水分離，上清液外排。沉淀下來的污泥從二沉池底部排除。一部分作為回流污泥，回到曝氣池，補(bǔ)充曝氣池生物固體濃度；另一部分作為剩余污泥送到污泥處理系統(tǒng)。二沉池二沉池進(jìn)水進(jìn)水處理水處理水混合液混合液回流污泥系統(tǒng)回流污泥系統(tǒng)曝氣池曝氣池污污泥泥井井剩余污泥外排剩余污泥外排4.曝氣 曝氣是利用曝氣設(shè)備，將空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中被微生物利用。曝