知識資料環(huán)境評價與環(huán)境規(guī)劃(十五)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。PAGE第頁/共頁2．水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除水中懸浮物質(zhì)可通過顆粒和水的密度差，在重力作用下舉行分離。普通來說，20－100Pm以卜的顆粒可以直接用沉淀法去除，但較小的顆粒，異常是膠體微粒（109－106m）卻不能，因為它們的天然沉速太慢了，需采取一些措施或用別的主意才干去除。這些措施和主意有混凝、沉淀、澄清、過濾和藹浮等。l）沉淀（1）沉淀理論基礎(chǔ)。懸浮顆粒在水中的沉降，按照其濃度及特征，可分為自由沉降、絮凝沉降、擁擠沉降（成層沉降）和壓縮沉降4種基本類型。1．自由沉降。顆粒在沉降過程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不改變，下沉速度不受于擾。沉砂池以及在初次沉淀池內(nèi)的初期沉降就屬這種類型。顆粒在靜水中受到兩個基本力的作用：一個是重力，另一個是水對它的浮力。兩個力的方向相反，因此顆粒所受的凈作使勁是這兩個力的差，即為顆粒沉降的推進(jìn)力。當(dāng)顆粒下沉?xí)r，趕緊會受到阻力作用，當(dāng)推進(jìn)力和阻力達(dá)到平衡時，顆粒將以等速下沉。倘若顆粒是均質(zhì)球形，在層流區(qū)，顆粒物的沉降速度就符合StokeS公式。因為在水處理中碰到的顆粒形狀、大小、密度各不相同，因此要用沉降速度公式來計算真切顆粒的沉降速度是艱難的。在實際應(yīng)用中，普通通過沉淀實驗來判定水樣的沉降性能。】Ⅱ．絮凝沉降。在沉降過程中各顆粒之間能互相釉結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會隨深度的增大而逐漸變大，沉速亦隨深度而增強(qiáng)。在混凝沉淀池以及初次沉淀池的后期和二次沉淀池中初期的沉降即屬于此種類型。絮凝沉降的特征也可以通過沉淀實驗決定。實驗用的沉淀柱高度應(yīng)該與擬采用的實際沉降設(shè)備的高度相同，而巨要盡量避免強(qiáng)烈攪動而使已凝結(jié)顆粒破碎，影響沉淀效果。Ⅲ．擁擠沉降。顆粒在水中的濃度較大時，各顆粒間互相靠得很近，在下沉過程中彼此受到周圍顆粒作使勁的于擾，但顆粒間的相對位置不變，作為一個整體面成層下降。從而，在清水和渾水之間形成顯然的界面，沉降過程實際上就是這個界面的下沉過程。高濁度水的沉淀以及二次沉淀池后期的沉降通常屬于這一類型。當(dāng)渾液面以等速沉降至一定高度后，沉速逐漸減慢。從等速沉降轉(zhuǎn)人降速沉降的一點稱為臨界點。臨界點前為擁擠沉降區(qū)，臨界點后則進(jìn)人壓縮沉降區(qū)的范圍。Ⅳ．壓縮沉降。顆粒在水中的濃度很高時會互相接觸。上層顆粒的重力作用可將下層顆粒間的水?dāng)D壓出界面，是顆粒群被壓縮。這種沉降往往發(fā)生在沉淀池底部的污泥斗中或污泥濃縮池內(nèi)。理想沉淀池。Hazen和Camp首先提出了理想沉淀池這一概念，他們假定：①沉淀池中各過水?dāng)嗝嫔细鼽c的流速均相同；②在沉降過程中懸浮顆粒以等速下沉，顆粒的水平分速等于水流速度；③懸浮顆粒落到池底后不再浮起，就認(rèn)為已被除去。（2）普通沉淀池。按照池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和輻流式3種。1．平流式沉淀池。平流式沉淀池是最早和最常用的形式，尤其在較大流量的水處理廠中。它是一個長矩形的池子，水通過進(jìn)水槽流人池內(nèi)，經(jīng)擋板穩(wěn)流后勻稱地分布在池子的囫圇寬度上。水在池內(nèi)緩慢流動，水中懸浮物逐漸沉向池底。清水溢過沉淀池末端的溢流堰，經(jīng)出水槽排出池外。Ⅱ．豎流式沉淀池。堅流式沉淀池的平面形狀普通做成圓形或方形。水由中央管的下口進(jìn)人池中，通過反射板的攔阻向四面分布于囫圇水平斷面上，徐徐向上流動。水中的懸浮顆粒也隨之升高，但同時它又受重力作用而有下沉的趨勢。那些重力下沉速度超過升高流速的顆粒就沉降到污泥斗中，澄清后的水由池子四面的堰口溢出池外。污泥斗靠靜水壓頭排泥，不必裝設(shè)排泥機(jī)械。Ⅲ．輻流式沉淀池。輻流式沉淀池是直徑較大、水深相對較淺的圓形池子。它的直徑普通在20－30m以上，最大可達(dá)100m，池深約2．5－5m，適用于大型水廠。在中央進(jìn)水的輻流式沉淀池中，水由中央管管壁上的孔口流人，在穿孔擋板的作用下，勻稱地沿池子半徑向四面輻射流動。因為水?dāng)嗝娌粩嘣龃?，因此流速逐漸變小，顆粒的沉降軌跡是向下彎的曲線，可使更多的顆粒沉人池底。澄清后的水從設(shè)在池壁頂端的鋸齒形堰口溢出，通過水槽流出池外。（3）斜板斜管沉淀池。普通沉淀池的主要缺點在于懸浮物質(zhì)的去除率不高（普通惟獨(dú)40％－70％）和體積龐大、占地面積多。通過投加混凝劑、助凝劑等化學(xué)藥劑以改善懸浮物的沉降性能或者改進(jìn)沉淀池的結(jié)構(gòu)可以克服這些缺點。1．淺池沉降原理。在理想沉淀池中，若將水深為H的沉淀池分隔成n個水深為H／n的沉淀池，則當(dāng)沉淀區(qū)長度為本來長度的1砌時，就可處理與本來相同的水量，并達(dá)到徹低相同的處理效果。因而減少沉淀池的體積，提高沉淀效率，也就是沉淀池越淺，就越能縮短沉淀時光。這就是淺池沉降原理。Ⅱ．構(gòu)造。按照水流和泥流的相對方向，可將斜板斜管沉淀池分為異向流（逆向流）、同向流和側(cè)向流（橫向流尸種類型，其中以異向流應(yīng)用最廣泛。（4）濃懸浮液沉淀池。在水處理過程中，用于處理高濁度水的沉淀池或活性污泥法處理系統(tǒng)內(nèi)的二次沉淀池以及用于污泥濃縮的濃縮池，它們在構(gòu)造上與普通沉淀池相同，但在運(yùn)行上有自己的特點。因為進(jìn)水中不斷帶人新的懸浮物，為了使泥水交界面不致升高，影響出水水質(zhì)，或者因為回流工藝的設(shè)計要求，需要延續(xù)地從池底排出經(jīng)過濃縮的污泥。在這種沉淀池里，同時起著水的澄清和污泥濃縮的作用。2）混凝水和廢水中常常會有天然沉降法不能除去的懸浮微粒和膠體污染物。對于這類原水，必須首先投加化學(xué)藥劑來破壞膠體和懸浮微粒在水中形成的穩(wěn)定凝聚系，使其凝集為具有顯然沉降性能的絮凝體，然后才干用重力沉降法分離。這一過程包括凝結(jié)和絮凝兩個步驟，凝結(jié)是指使膠體脫穩(wěn)并聚攏為微絮粒的過程，而絮凝則指微絮粒通過吸附、卷帶和橋連而成長為更大的絮體的過程。二者統(tǒng)稱為混凝。（1）混凝過程的理論基礎(chǔ)。I．膠體的穩(wěn)定性和膠體結(jié)構(gòu)。水中的同種膠體微粒帶有同號電荷，在靜電斥力的作用下，不易互相聚攏，具有一定穩(wěn)定性。Ⅱ．膠體的脫穩(wěn)和水的混凝機(jī)理。不同的化學(xué)藥劑能使膠體以不同的方式脫穩(wěn)。使膠體脫穩(wěn)的機(jī)理可歸結(jié)為以下4種。I）壓縮雙電層。當(dāng)投人電解質(zhì)后，水中與膠粒上反離子具有相同電荷的離子濃度增強(qiáng)了。這些離子可與膠粒吸附的反離子發(fā)生交換或擠人吸附層，使膠粒帶電荷數(shù)減少，降低g電位，并使蔓延層厚度縮小。這種作用稱為壓縮雙電層。Ⅱ）吸附電中和作用。吸附電中和作用是指膠粒表面向異號離子、異號膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄栯姾傻牟课挥袕?qiáng)烈的吸附作用，因為這種吸附作用中和了它的部分或所有電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其他顆粒臨近而互相吸附。Ⅲ）吸附架橋作用。倘若投加的化學(xué)藥劑是具有能吸附膠粒的鏈狀高分子聚合物，或者兩個同號膠粒吸附在同一個異號膠粒上，膠粒間就能連結(jié)、團(tuán)圓成絮凝體而被除去，這就是吸附架橋作用。Ⅳ）網(wǎng)捕作用。向水中投加含金屬離子的化學(xué)藥劑后，因為金屬離子的水解和聚合，會以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物，或者在這種沉淀物從水中析出的過程中，會吸附和網(wǎng)捕膠粒而共同沉降下來，這稱為網(wǎng)捕作用。在實際水處理過程中，上述4種機(jī)理往往是綜合在一起發(fā)揮作用，只不過在某些條件下以某種作用為主而已。（2）混凝劑、助凝劑及其作用。水處理中，使膠體微粒脫穩(wěn)的電解質(zhì)稱為混凝劑，最常用的混凝劑是鋁鹽和鐵鹽。Ⅰ．鋁鹽的水解過程。鋁鹽和鐵鹽作為混凝劑在水處理中發(fā)揮3種作用：①和低聚合度高電荷的多核羥基配合物的脫穩(wěn)凝結(jié)作用；②高聚合度羥基配合物的橋連絮凝作用；③以氫氧化物沉淀形態(tài)存在時的網(wǎng)捕絮凝作用。通常，在PH值偏低、膠體及懸浮微粒濃度高、投藥量尚不足的反應(yīng)初期，以脫穩(wěn)凝結(jié)作用為主；在PH值較高、污染物濃度較低、投藥量充足時，以網(wǎng)捕絮凝作用為主；而在pH值和投藥量適中時，橋連絮凝則成為主要的作用形式。Ⅱ．有機(jī)合成高分子絮凝劑。高分子絮凝劑普通都是線形高分子聚合物，它們的分子呈鏈狀，并由無數(shù)鏈節(jié)組成，每一鏈節(jié)為一化學(xué)單體，各單體以共價鍵結(jié)合。聚合物的分子量是各單體的分子量的總和，單體的總數(shù)稱聚合度。聚丙烯酷胺（PAM）是一種使用最廣的高分子絮凝劑，常作為助凝劑發(fā)揮吸附架橋作用，與其他混凝劑一起使用，能產(chǎn)生良好的混凝效果。Ⅲ．助凝劑。助凝劑本身可起凝結(jié)作用，也可以不起凝結(jié)作用，在與混凝劑一起使用時，它能促進(jìn)水的混凝過程，產(chǎn)生大而結(jié)實的礬花。常用的助凝劑有酸堿類（用以調(diào)節(jié)水的pH值）、絨粒核心類（用以改善礬花結(jié)構(gòu)）和氧化劑類（用于去除于擾混凝作用的有機(jī)物）等。（3）混合與反應(yīng)設(shè)備。Ⅰ．混凝劑的配制與投配。混凝劑的投配主意分干投法和濕投法兩種，實踐中多用濕投法。采用濕投法時，先將混凝劑溶解，配成一定濃度的溶液后再投加人水中。Ⅱ．混合設(shè)備?；旌系娜盏脑谟诩柴Y勻稱地將藥劑蔓延到水中，溶解并形成膠體，使之與水中的懸浮微粒等接觸，生成極小的礬花。這一過程要求攪拌強(qiáng)度大，使水流產(chǎn)生激烈的湍流，但混合時光要短，普通不超過2min。Ill．反應(yīng)設(shè)備。反應(yīng)設(shè)備的任務(wù)是使細(xì)小礬花逐漸絮凝成較大顆粒，以便于沉淀除去。反應(yīng)設(shè)備中要求水流有相宜的攪拌強(qiáng)度，既要為細(xì)小絮體的逐漸長大發(fā)明良好的碰撞機(jī)會和吸附條件，又要防止已形成的較大礬花被碰撞打碎。因此，攪拌強(qiáng)度比混合階段要小，但時光比較長。常用的反應(yīng)設(shè)備有水平軸式機(jī)械攪拌反應(yīng)池、垂直軸式機(jī)械攪拌反應(yīng)池和水平隔板反應(yīng)池。3）澄清水和廢水的混凝處理工藝包括水和藥劑的混合、反應(yīng)以及絮凝體分離3個階段。澄清池是完成上述3個過程的一種異常形式的設(shè)備。澄清池中起接觸絮凝作用的介質(zhì)是呈懸浮狀態(tài)的泥渣。當(dāng)水中的懸浮顆粒與混凝劑作用而形成極小絮凝體后，一旦在運(yùn)動中與相對龐大的泥渣接觸碰撞，就被吸附在泥渣顆粒表面而被疾馳除去。因此，保持懸浮狀態(tài)的膿度穩(wěn)定且勻稱分布的泥渣區(qū)就成為決定澄清處理效果的關(guān)鍵。按照泥渣與水接觸方式的不同，澄清池可分為泥渣循環(huán)分離型和懸浮泥渣過濾型兩大類。前者是讓泥渣在垂直方向不斷循環(huán)，在運(yùn)動中捕捉原水中形成的絮凝體，并在分離區(qū)別離；后者是靠升高水流的能量在池內(nèi)形成一層懸浮狀態(tài)的泥渣，當(dāng)原水自下而卜通過這一泥渣層時，其中的絮凝體就被截留下來。在常用的澄清池中，屬于泥渣循環(huán)分離型的有機(jī)械加速澄清池和水力循環(huán)澄清池；屬于懸浮泥渣過濾型的有普通懸浮澄清池和脈沖澄清池。（1）機(jī)械加速澄清池。機(jī)械加速澄清池是利用機(jī)械攪拌作用來完成混合、泥渣循環(huán)和接觸絮凝過程的。加速澄清池的優(yōu)點是效率較高，運(yùn)行比較穩(wěn)定，對原水水質(zhì)（如濁度和溫度）和水量的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，操作比較方便。（2）水力循環(huán)澄清池。水力循環(huán)澄清池?zé)o需機(jī)械攪拌設(shè)備，運(yùn)行管理比較方便，錐底角度大，排泥效果好。缺點是反應(yīng)時光短，造成運(yùn)行上不穩(wěn)定，不能適用于大水量。（3）懸浮澄清池。通過原水與礬花懸浮層發(fā)生接觸絮凝作用使水中的懸浮物得到去除。因為進(jìn)水量和水溫的變化，懸浮層常常工作不穩(wěn)定。（4）脈沖澄清池。進(jìn)水通過配水豎井在脈沖水流發(fā)生器的控制下向池內(nèi)脈沖式間歇進(jìn)水，脈沖作用可使懸浮層的工作穩(wěn)定，斷面上的濃度分布勻稱，加強(qiáng)了顆粒的接觸碰撞，從而改善混合絮凝的條件，提高了凈水效果。4）過濾（1）過濾機(jī)理。水和廢水通過粒狀濾料（如石英砂）床層時，其中的懸浮顆粒和膠體就被截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，這種通過粒狀介質(zhì)層分離不溶性污染物的主意稱為粒狀介質(zhì)過濾。粒狀介質(zhì)過濾的機(jī)理，可概括為以下3個方面。Ⅰ．阻力截留。當(dāng)原水自上而下流過粒狀濾料層時，粒徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得越來越高，結(jié)果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并由它起主要過濾作用。篩濾作用的強(qiáng)度，主要取決于表層濾料的最小直徑和水中懸浮物的粒徑，并與過濾速度有關(guān)。懸浮物粒徑愈大，表層濾料和濾速愈小，就愈容易形成表層篩濾膜，濾膜的截污能力也愈高。Ⅱ．重力沉降。原水通過濾料層時，眾多的濾料表面提供了龐大的有效沉降面積。Ⅲ．接觸絮凝。由干濾料具有龐大的表面積，它與懸浮物之間有顯然的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常帶有表面負(fù)電荷，能吸附帶正電荷的鐵、鋁等膠體，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，并進(jìn)而吸附帶負(fù)電荷的新土和多種有機(jī)物等膠體，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。在實際過濾過程中，上述3種機(jī)理往往同時起作用，只是依條件不同而有主次之分。對粒徑較大的懸浮顆粒，以阻力截留為主，因為這一過程主要發(fā)生在濾料表層，通常稱為表面過濾。對于細(xì)微懸浮物，以發(fā)生在濾料深層的重力沉降和接觸絮凝為主，稱為深層過濾。（2）普通快濾池。Ⅰ．快濾池的基本構(gòu)造和過濾過程。普通快濾池是應(yīng)用較廣的池型之一，普通是矩形的鋼筋混凝土池子，可以幾個池子相連成單行或雙行羅列。過濾工藝過程包括過濾和反洗兩個基本階段。從過濾開始到結(jié)束所延續(xù)的時光稱為過濾的工作周期。從過濾開始靠反洗結(jié)束成為一個過濾循環(huán)。過濾開始時，原水自進(jìn)水管經(jīng)集水渠、洗砂排水槽分配進(jìn)人濾池，在池內(nèi)水自上而下穿過濾料層、墊料層，由配水系統(tǒng)收集，經(jīng)清水管排出。經(jīng)過一段時光過濾后，濾料層被懸浮物質(zhì)所阻塞，水頭損失逐漸增大至一個極限值，以致濾池出水量銳減；另一方面，因為水流的沖刷力又會使一些已截留的懸浮物質(zhì)從濾料表面剝落下來而被帶出，影響出水水質(zhì)。這時，濾池應(yīng)停止工作，舉行反沖洗。反沖洗時，關(guān)閉渾水管及清水管，開啟排水閥及反沖洗進(jìn)水管，反沖洗水自下而上通過配水系統(tǒng)、墊料層、濾料層，并由洗砂排水槽收集，經(jīng)集水渠內(nèi)的排水管排走。反沖洗過程中，因為反洗水的進(jìn)人使濾料層膨脹流化，濾料顆粒之間互相摩擦、碰撞，附著在濾料表面的懸浮物質(zhì)被沖刷下來，由反洗水帶走。濾池經(jīng)反沖洗后，恢復(fù)過濾和截污的能力，又可重新投人工作。倘若開始過濾的出水水質(zhì)較差，則應(yīng)排人下運(yùn)河，直至出水合格，這稱為初濾排水。Ⅱ．濾料和墊層結(jié)構(gòu)。濾料是濾池中最重要的組成部分，是完成過濾的主要介質(zhì)。優(yōu)良的濾料必須滿意以下要求：有充足的機(jī)械強(qiáng)度。有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，有相宜的級配和充足的空隙率。所謂級配，就是濾料的粒徑范圍以及在此范圍內(nèi)各種粒徑的濾料數(shù)量比例。濾料的形狀最好臨近于球形，表面粗糙而有棱角，以獲得較大的空隙率和比表面積。目前常用的濾料有石英砂、無煙煤、陶粒。高爐渣以及聚氯乙烯和聚苯乙烯球等。濾料的性能指標(biāo)有以下各項。I）有效直徑和不勻稱系數(shù)。有效直徑是指能使10％的濾料通過的篩孔直徑（mm），以d10表示，即粒徑小于d10的濾料占總量的10％。同樣，d80表示能使80％的濾料通過的篩孔直徑。Ⅱ）濾料的納污能力。濾料層承納污染物的容量常用納污能力表示。其含義是在保證出水水質(zhì)的前提下，在過濾周期內(nèi)單位體積濾料中能截留的污物量，以kg／m3或／cm3表示。Ⅲ）濾料的空隙率和比表面積?？障堵适侵冈谝欢w積的濾層中空隙所占的體積與總體積的比值。Ⅲ．過濾時的水頭損失。假設(shè)在囫圇過濾周期內(nèi)，濾池的水位和濾速都保持不變。那么倘若測得濾池進(jìn)水、出水以及出水閥后的水頭，就能得出濾池各部分水頭損失的變化情況，濾池的總水頭H可分解為5個部分：流經(jīng)濾料層的水頭損失H；（從開始時的HO，隨時光呈直線增強(qiáng)）；流經(jīng)墊層和集水系統(tǒng)的水頭損失h；（不隨時光而變）；流經(jīng)流量控制閥的水頭損失h1；出水管內(nèi)流速水頭損失；剩余水頭。Ⅳ．濾速、濾池總表面積及池數(shù)的決定。舉行濾池設(shè)計時，必須首先挑選相宜的過濾速度。單層砂濾池的濾速普通采用8－12m／h，以無煙煤和石英砂為濾料的雙層濾池則普通采用12－16m／h。V．快濾池的反沖洗。濾池多采用逆流沖洗方式，偶爾也兼用壓縮空氣反沖、水力表面沖洗，以及機(jī)械或超聲波攪動等輔助沖洗措施。VI．配水系統(tǒng)。配（集）水系統(tǒng)的作用是保證反洗水能勻稱地分布在囫圇濾池斷面上，而在過濾時也能勻稱地收集濾過水。倘若反洗水分布不均，則流量小的部分濾料沖洗不凈；流量大的部分，則可能使墊層被沖動，濾料和墊層混雜，并造成“跑砂”，總算必然導(dǎo)致過濾過程的破壞。（3）虹吸濾池。虹吸濾池是由6－8個單元濾池組成的整體。濾池的中央部分相當(dāng)于普通快濾池的管廊，濾池的進(jìn)水和沖洗水的排除有虹吸管完成。虹吸濾池是快濾池的一種形式，它是利用虹吸作用控制進(jìn)水和排走洗砂水，能利用濾池本身的水位反沖洗，不需大型閘閥及電動、水力等控制設(shè)備，便于實現(xiàn)自動控制。缺點是池深較大，適用于中小型水處理廠。（4）重力式無閥濾池。無閥濾池也是用虹吸作用來控制進(jìn)水和排水，運(yùn)行所有自動，工作穩(wěn)定可靠，節(jié)約了大型閘閥，結(jié)構(gòu)容易造價低；但濾池的總高度較大，出水標(biāo)高較高；濾池反沖洗時要奢侈一部分澄清水。適用于工礦、城鎮(zhèn)的小型給水工程。（5）壓力濾池。壓力濾池是密閉的鋼制容器，器內(nèi)裝有和快濾池相似的進(jìn)、排水系統(tǒng)和濾料。壓力濾池的構(gòu)造見圖5．128所示。它是在壓力下工作的，進(jìn)水用泵直接打人，濾后水壓高，常可直接送到用水裝置或水塔中。在工業(yè)給水處理中，它常與離子交換器串聯(lián)使用。壓力濾池占地少，有定型產(chǎn)品，運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便，在工業(yè)中采用較廣。5）氣浮氣浮法是利用高度凝聚的極小氣泡作為載體去鄙附廢水中的懸浮物，使其隨氣泡浮升到水面而加以分離去除的一種水處理主意。（1）氣浮理論基礎(chǔ)。當(dāng)氣泡和顆粒共存于水中，即在液、氣、顆粒三相介質(zhì)共存的情況下，每兩相之間的界面上都存在著各自的界面張力和界面能。界面能有降低到最小的趨勢。當(dāng)廢水中有氣泡存在時，懸浮顆粒就力圖鼓附在氣泡上而降低其界面能。它們能否與氣泡新附取決于水對該種顆粒的潤濕性。疏水顆粒易于被氣泡剝附，親水性顆粒難以被氣泡軸附。（2）氣浮設(shè)備。在一定條件下，氣泡在水中的凝聚程度是影響氣浮效率的重要因素，所以氣浮設(shè)備普通以產(chǎn)惱怒泡的主意來分類。在生產(chǎn)上最常用的氣浮設(shè)備有加壓溶氣氣浮與葉輪氣浮等。1．加壓溶氣氣浮。加壓溶氣氣浮的流程。該法是使空氣在加壓的條件下溶解于水，然后通過將壓力降至常壓而使過飽和的空氣以細(xì)微氣泡形式釋放出來。氣泡的數(shù)量。大小和勻稱性直接與溶氣壓力有關(guān)，壓力越大，空氣在水中的溶解度越大，氣泡凝聚度越高、越勻稱。加壓溶氣氣浮的主要設(shè)備有水泵、溶氣罐和浮上池等。Ⅱ．葉輪氣浮。葉輪氣浮的充氣是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)時在固定的蓋板下形成負(fù)壓，從空氣管中吸人空氣。進(jìn)人水中的空氣與循環(huán)水流被葉輪充足攪拌，成為細(xì)小的氣泡甩至導(dǎo)向葉片外面，經(jīng)過穩(wěn)流擋板消能，氣泡垂直升高，舉行氣浮。Ⅲ．曝氣氣浮和射流氣浮。曝氣氣浮是將壓縮空氣直接打人裝在氣浮池底的蔓延板或微孔管、穿孔管、帆布管中，使空氣形成細(xì)小的氣泡進(jìn)人廢水中舉行氣浮。射流氣浮則利用射流器將水從其噴嘴高速噴出，周圍空氣被卷帶一同進(jìn)人射流器喉管和蔓延器，使空氣與水充足混合并減壓變成極小氣泡在氣浮池內(nèi)升高舉行氣浮。3．水中溶解物質(zhì)的去除普通天然水中的溶解物質(zhì)大多是離子和溶解氣體。離子中含量較多的是Ca2+、Mg2+、Na+等陽離子和HCO3一、SO42一、CI－等陰離子。水中的溶解氣體主要有O2和CO2等。污水和廢水中的溶解物較為復(fù)雜，如無機(jī)鹽、氣體、酸堿、種類繁多的有機(jī)物。去除水中溶解物質(zhì)的主意主要有軟化除鹽、離子交換、吸附和膜分離法等。l）水的軟化和除鹽水中的Ca2+、Ms2+等二價金屬陽離子會形成硬度，HCO3-等陰離子會形成堿度，而水中陰、陽離子的總量稱為水的含鹽量。許多工業(yè)用水對水的硬度、堿度和含鹽量有一定的要求，生活飲用水的硬度和含鹽量也不能太高。降低水中Ca2+、Mg2+含量的處理稱為水的軟化；降低部分和所有水中含鹽量的處理稱為水的除鹽。（1）軟化的基本主意。按照鈣。鎂鹽類和鈉鹽的溶解特征，軟化有3個基本主意：①加熱軟化法，即借助加熱把碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化成溶解度很小的CaCO3和Mg（OH）2沉淀出來，達(dá)到軟化的目的；②藥劑軟化法，即在不加熱的條件下，借助化學(xué)藥劑把鈣、鎂鹽類（包括非碳酸鹽類硬度）轉(zhuǎn)化成CaCO3和Mg（OH）2沉淀出來，就可使絕大部分Ca2+、Mg2+去除，達(dá)到軟化的目的，這就是藥劑軟化法，常用的藥劑法有石灰法、石灰－純堿法和石灰一石膏法；③離子交換法，即利用離子交換劑將水中的Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)換成Na+，其他陰離子成分不變，而達(dá)到軟化的目的，此主意能比較徹底地去除水中Ca2+和Ms2+等，比前兩個主意優(yōu)越。（2）除鹽的基本主意。除鹽的基本主意有蒸餾法、電滲析法和離子交換法等。2）離子交換法離子交換法是水質(zhì)軟化和除鹽的主要主意之一。在廢水處理中主要用于去除廢水中的金屬離子。離子交換的實質(zhì)是不溶性離子化合物（離子交換劑）上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng)。使用的主要是離子交換樹脂。離子交換樹脂是人下合成的高分子化合物，由樹脂本體固定離，（又稱母體）和活性基團(tuán)兩個部分組成。離子交換樹脂按樹脂的類型和孔隙結(jié)構(gòu)的不同可分為凝膠型樹脂、大孔型樹脂、多孔凝膠型樹脂、巨孔型（MR型）樹脂和高巨孔型（超MR型）樹脂等。離子交換樹脂按活性基團(tuán)的不同可分為：含有酸性基團(tuán)的陽離子交換樹脂；含有堿性基團(tuán)的陰離子交換樹脂；含有胺竣基團(tuán)等的螫合樹脂；含有氧化還原基團(tuán)的氧化還原基團(tuán)及兩性樹脂。（2）離子交換樹脂的性質(zhì)。Ⅰ．離子交換樹脂的有效PH值范圍。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性交換樹脂的活性基團(tuán)電離能力強(qiáng)，其交換能力基本上與pH值無關(guān)。弱酸性交換樹脂在水的pH值低時不電離或僅部分電離，因此只能在堿性溶液中才有較高的交換能力。弱堿性交換樹脂則在水的PH值高時不電離或僅部分電離，只能在酸性溶液中有較高的交換能力。Ⅱ．交換容量。交換容量是離子交換樹脂最重要的性能，它定量地描述樹脂交換能力的大小。交換容量又可分為全交換容量與工作交換容量。前者指一定量的樹脂所具有的活性基團(tuán)或可交換離子的總數(shù)量，后者指樹脂在給定工作條件下實際的交換能力。Ⅲ．交聯(lián)度。樹脂在合成時采用的交聯(lián)劑（如二乙烯苯）的用量，影響樹脂分子的交聯(lián)度。交聯(lián)度對樹脂的許多性能具有決定性的影響。交聯(lián)度高的樹脂，孔隙率較低，密度較大，離子蔓延速率較低，對半徑較大的離子和水合離子的交換量較??；浸泡在水中時，水化度較低，形變較小，也就比較穩(wěn)定，不易破碎。水處理中使用的離子交換樹脂交聯(lián)度為7％－10％。IV．交換勢。離子交換是可逆反應(yīng)，對同一種交換樹脂RH來講，交換反應(yīng)的平衡常數(shù)k值隨交換離子M+而異人值的大小表明交換離子取代樹脂上的可交換離子的難易程度，或稱為交換勢，因而k值的大小表明了交換離子交換勢的大小。（3）離子交換的基本工藝。離子交換裝置，按照舉行方式的不同，可分為固定床和延續(xù)床兩大類，固定床又可分為單層床、雙層床和混合床，延續(xù)床可分為移動床和流動床。在水處理中，單層固定床離子交換樹脂裝置是最常用、最基本的一種形式。離子交換系統(tǒng)普通包括預(yù)處理設(shè)備（用以去除懸浮物，防止離子交換樹脂受污染和交換床阻塞，普通采用砂濾器）、離子交換器和再生附屬設(shè)備（再生液配置裝置）。離子交換的運(yùn)行操作包括交換、反洗、再生、清洗4個步驟：①交換，交換過程主要與樹脂層高度、水流速度、原水濃度、樹脂性能以及再生程度等因素有關(guān)Z②反洗，反洗的目的在于松動樹脂層，以便下一步再生時，注人的再生液能分布勻稱，同時也及時地清除積存在樹脂層內(nèi)的雜質(zhì)、碎粒和藹泡；③再生，當(dāng)出水中的離子濃度達(dá)到極限值時，應(yīng)舉行再生，再生過程也就是交換反應(yīng)的逆過程，借助具有較高濃度的再生液流過樹脂層．將先前吸附的離子置換出來，使其交換能力得到恢復(fù)；④清洗，是將樹脂層內(nèi)殘留的再生廢液清洗掉，直到出水水質(zhì)符合要求為止，清洗用水量普通為樹脂體積的4－I3倍。3）吸附法水處理中的吸附法主要是去除溶解性的有機(jī)物質(zhì)，此外還能除去微生物、病毒和痕量重金屬等，并能脫色、除臭。（1）吸附類型。在相界面上，物質(zhì)的濃度自動發(fā)生累積或濃集的現(xiàn)象稱為吸附。在水處理中，主要利用固體物質(zhì)表面向水中物質(zhì)的吸附作用。因此，吸附法就是利用多孔性的固體物質(zhì)，使水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的主意。具有吸附能力的多孔性固體物質(zhì)稱為吸附劑，水中被吸附的物質(zhì)則被稱為吸附質(zhì)。按照固體表面吸附力的不同，吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種類型。Ⅰ．物理吸附。吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。物理吸附是一種常見的吸附現(xiàn)象。因為吸附是分子間力引起的，所以吸附熱較小，不發(fā)生化學(xué)作用，在低溫下就能舉行。被吸附的物質(zhì)因為熱運(yùn)動還會離開吸附劑表面，這種現(xiàn)象稱為解吸，它是吸附的逆過程。物理吸附可形成單分子吸附層或多分子吸附層。一種吸附劑可吸附多種吸附質(zhì)。Ⅱ．化學(xué)吸附?；瘜W(xué)吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間因為化學(xué)鍵力引起的化學(xué)作用。化學(xué)吸附普通在較高溫度下舉行，吸附熱較大，相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱。一種吸附劑只能對某種或幾種吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附，因此化學(xué)吸附具有挑選性。因為化學(xué)吸附是靠吸附劑和吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵舉行的，所以只能形成單分子吸附層。當(dāng)化學(xué)鍵力大時，化學(xué)吸附是不可逆的。物理吸附和化學(xué)吸附并不是孤立的，往往相伴發(fā)生。在水處理中，大部分的吸附往往是幾種吸附綜合作用的結(jié)果。因為吸附劑、吸附質(zhì)及其他因素的影響，可能某種吸附是主要的。（2）吸附劑。從廣義而言，一切固體表面都有吸附作用，但實際上，惟獨(dú)多孔物質(zhì)或磨得很細(xì)的物質(zhì)，因為具有龐大的表面積，所以才有顯然吸附能力。水處理中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖質(zhì)、焦炭、木炭、木屑等。水處理中應(yīng)用較廣的是活性炭。（3）吸附等溫線。在一定溫度下，使活性炭與被處理的水接觸，用達(dá)到平衡時的溶液濃度和活性炭所吸附的有機(jī)物數(shù)量之間的關(guān)系所繪制的曲線稱為吸附等溫線。吸附量與平衡濃度之間的關(guān)系可以用容易的直線關(guān)系表示，也可近似地用指數(shù)函數(shù)式曲線表示。其中有代表性的曲線形式有：Freundlich型，Langmuir型和BET型。4）膜分離技術(shù)在溶液中凡是一種或幾種成分不能透過，而其他成分能透過的膜，都叫做半透膜。膜分離法是利用一種異常的半透膜將溶液隔開，使溶液中的某種溶質(zhì)或者溶劑（水）滲透出來，從而達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。膜分離法的共同優(yōu)點是：可在普通溫度下操作，不消耗熱能，沒有相的變化，設(shè)備可工廠化生產(chǎn)，容易操作等。缺點是處理能力小，需要消耗相當(dāng)?shù)哪芰浚訚B析除外）。（1）電滲析。Ⅰ．原理。電滲析是在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的挑選透過性，而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)主意。常用的膜有異向膜和均相膜兩種。離子交換膜不像普通的離子交換樹脂那樣，達(dá)到交換平衡時就停歇在活性交換基團(tuán)上，使樹脂失效，等待再生時由再生劑中的同電性離子將他取代下來。電滲析過程則是膜體卜活性交換基團(tuán)所吸附的離子，在直流電場作用下通過互相接觸的活性交換基團(tuán)或它們之間的溶液做不停的定向遷移，直到透過膜體進(jìn)人濃室為止，因此電滲析離子交換膜在使用期內(nèi)無所謂失效，也不需要再生。離子交換膜是電滲析器的關(guān)鍵部件，良好的電滲析膜應(yīng)具備諸多條件：①高的離子挑選透過性，即陽膜只允許陽離子透過，陰膜則相反，實際應(yīng)用的膜普通在80％－95％；②滲水性低；③導(dǎo)電性好，膜電阻低，膜電阻越小，電滲析所需電壓越低，膜電阻通常為2；④化學(xué)穩(wěn)定性良好，能耐酸、堿、抗氧、抗氯，緊靠正、負(fù)電極的膜多用抗腐蝕性較強(qiáng)的陽膜⑤充足的機(jī)械強(qiáng)度，較小的收縮性、溶脹性，以適應(yīng)使用安裝。Ⅱ．設(shè)備。電滲析器包括壓板。電極托板、電極、極框、陽膜、陰膜、隔板等部件。用于隔開陰、陽膜的隔板本身就是水流的通道，隔板上有配水孔、布水槽、流運(yùn)河以及攪動水流用的隔網(wǎng)。電極材料常用鉛板或石墨，以防腐蝕?，F(xiàn)實用鈦涂釘電極的，效果甚好。極框用于防止膜貼到電極上，保證極室水流暢通。電極托板用來承托電極并銜接進(jìn)、出水管。Ⅲ．應(yīng)用。電滲析所需能量與受處理水的含鹽濃度成正比關(guān)系，所以它不太相宜于處理濃度較高的廢水?？嘞趟ㄐ∮?0g／L）的除鹽是電滲析最主要的用途。它也可作為離子交換制純水的預(yù)處理，使離子交換柱的生產(chǎn)能力提高，增長交換周期，節(jié)約再生劑的用量，操作簡便。（2）反滲透。用一種半透膜將淡水和鹽水隔開，，該膜只讓水分子通過，而不讓溶質(zhì)通過。因為淡水中水分子的化學(xué)位比鹽水中水分子的化學(xué)位高，所以淡水中的水分子自發(fā)地通過膜而滲流人鹽水中，向來到鹽水側(cè)的水位升高到一定高度為止，此高度稱為鹽水的滲透壓。（3）超濾。超濾與反滲透類似，也是依賴壓力和膜舉行工作。超濾膜的制膜原料也是醋酸纖維素或聚硯酷胺等，但刪去熱處理工序，使制成的超濾膜的孔比較大，能夠在較小的壓力下（幾個大氣壓）工作，有較大的通水量。超濾的機(jī)理除了有小孔的篩分作用，可不受滲透壓力的妨礙，對于高分子溶質(zhì)，還與溶質(zhì)冰－膜之間的互相作用有關(guān)。膜對物質(zhì)的拒斥性，取決于它們的分子大小、形狀與性質(zhì)。超濾普通用來分離分子量大于500的物質(zhì)，如細(xì)菌、蛋白質(zhì)、顏料、油類等。超濾的界面層影響與反滲透相似，不能濾過的殘留物在膜表面的濃聚形成濃度極化現(xiàn)象，使通水量急劇減少。為防止?jié)舛葮O化現(xiàn)象，應(yīng)使沿膜表面平行流動的水流速大于3－4m／s，使溶質(zhì)不斷地從膜表面回到主流層中，以減少界面層的厚度，保持一定的通水速度和截留率。4．水中有害微生物的去除1）概述（1）水中的細(xì)菌和病毒。微生物廣泛分布于各類天然水體中。大多數(shù)的微生物對人無害，但不少病原微生物可通過糞便、污水和垃圾等進(jìn)人水體，從而有可能導(dǎo)致傳染病的暴發(fā)流行，對人類健康造成極大的威脅。因此，要控制水體中的病原微生物，有效控制水致傳染病的發(fā)生。（2）水的消毒。給水過程經(jīng)過混凝沉淀和過濾后能除去不少細(xì)菌和其他微生物，但不能保證把所有的病原微生物所有根除，還必須舉行水的消毒。消毒的目的就是要?dú)⑺浪械牟≡?xì)菌和其他對人體有害的微生物。消毒與滅菌不同。消毒并非要?dú)⑺浪械囊磺形⑸铮灰髮⑺械牟≡⑸锍?。生活污水和某些工業(yè)廢水中也含有大量細(xì)菌，偶爾還含有較多的病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵等。通過普通的廢水處理，它們也還不能被所有去除，因此在排人水體之前也需要舉行地消毒。水的消毒主意無數(shù)。目前最為常用的是氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外線消毒等。2）氯消毒（1）氯的性質(zhì)。氯在氣態(tài)時呈黃綠色，約為空氣重的2．48倍。液氯為擄瑯色，密度為水的1．44倍。氯有刺激性臭，有很強(qiáng)的氧化能力。Ⅰ．氯與水的作用。氯略溶于水，10℃時的最大溶解度約為1％。當(dāng)水中加人氯后即能發(fā)生水解反應(yīng)，生成HOCI和OCI——。Ⅱ．氯與氨的作用。氯和次氯酸不僅能與細(xì)菌作用，殺死細(xì)菌，也能與存在水中的多種物質(zhì)作用。當(dāng)水中有氨存在時，氯和次氯酸極易與氨化合成各種氯胺。NH2CI、NHCI2和NCI3分離稱為一氯胺、二氯胺和三氯胺（三氯化氮）。氯胺殺菌作用雖比較緩慢，但氯胺在水中比較穩(wěn)定，殺菌的持續(xù)時光長。利用這個特征，一些水廠在消毒加氯的同時，還外加一些氨（如液氨、氯化鉸或硫酸鉸等），使形成一定量的氯胺。這種消毒主意就叫做氯胺消毒法。（2）余氯及其分類。氯加人水中后，不只是殺死細(xì)菌，還會同水中的有機(jī)物質(zhì)和其他還原性物質(zhì)作用。為了保證水中所有的病原細(xì)菌都能受到氯的作用，水經(jīng)過氯消毒接觸一定時光后，應(yīng)該有適量的剩余氯留在水中以保證持續(xù)的殺菌能力。這種所投加的氯除去與細(xì)菌和雜質(zhì)作用消耗后，剩余的部分稱為余氯。消毒效果與氯的劑量和接觸時光有關(guān)。在給定的消毒效果下，如氯和水有較長的接觸時光，低的氯劑量就夠了；若接觸時光短，就需要有較高的氯劑量。（3）需氯量。水的需氯量從飲用水消毒的角度看，為了保證水中的余氯，加氯過少固然要發(fā)生危險，但加得過大，不只是奢侈，還會使水發(fā)生氯臭味，異常是水中有酚存在時，氯與酚作用會生成難聞的、有害的氯酚化合物，如一氯酚、二氯酚等。因此，所加氯量只要充足用于殺死細(xì)菌和氧化其他還原性物質(zhì)后，能保證水中的余氯要求即可。在水的氯化處理實踐中，加氯量常常是通過需氯量的實驗來決定。所謂需氯量就是指在一定的條件下（如溫度、PH、接觸時光等），單位體積水樣中所投加的氯量與為達(dá)到預(yù)期氯化結(jié)果所需的剩余氯量之差，即需氯量＝加氯量－余氯量。需氯量是水中那些能被氯氧化的物質(zhì)所消耗的氯量以及氯在水中被光氧化分解的量。于是，在一定程度上，水的耗氧量也可以大概反映水受污染的程度。3）臭氧消毒臭氧由三個氧原子組成，在常溫常壓下為無色氣體，有特臭。臭氧極不穩(wěn)定，分解時放出新生態(tài)氧?！綩］具有強(qiáng)氧化能力，是除氟以外最活潑的氧化劑，對具有頑強(qiáng)抵御力的微生物如病毒、芽抱等有強(qiáng)大的殺傷力。臭氧殺菌效率高，除氧化能力強(qiáng)以外，可能因為滲人細(xì)胞壁能力強(qiáng)，亦有可能是因為臭氧破壞細(xì)菌有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細(xì)菌死亡所致。臭氧是空氣中的氧通過高壓放電產(chǎn)生的。發(fā)明臭氧的空氣必須先凈化和干燥，以提高臭氧發(fā)生器效率并減少腐蝕。臭氧消毒不需要很長接觸時光，不受水中氨氮和PH值影響。臭氧能氧化水中的有機(jī)物，可用于除去水中的鐵、錳，并能去除臭、味和色度。臭氧能徹低去除水中的酚。4）其他消毒法。（1）物理消毒法。I．加熱消毒。消耗大量燃料，只用于少量飲用水。Ⅱ．紫外線消毒。對紫外線殺菌的原理，較普遍的看法為細(xì)菌受紫外線照耀后，紫外光譜的能量為細(xì)菌的重要組成部分核酸所吸收，使核酸的結(jié)構(gòu)破壞。波長在200－295urn的紫外線有殺菌能力，而波長為260urn的紫外線殺菌能力最強(qiáng)。當(dāng)紫外線的能量達(dá)到細(xì)菌致死量而又保持一定的照耀時光時珊菌便大量死亡。紫外線光源為高壓石英水銀燈，殺菌設(shè)備主要有浸水式和水面式兩種形式。前者將燈管置于水中，輻射能的利用率較高，殺菌效能較好，但構(gòu)造復(fù)雜；后者的結(jié)構(gòu)容易，但因為反光罩吸收紫外線光芒以及光芒散射，殺菌效果不如前者。紫外線與氯消毒相比，具有下列優(yōu)點：①消毒速度快，效率高，據(jù)實驗，經(jīng)紫外線照耀幾十秒即能殺菌。普通大腸桿菌的平均去除率可達(dá)98％，細(xì)菌總數(shù)的平均去除率可達(dá)96．6％，此外此法還能去除加氯法難以殺死的某些芽抱和病毒；②不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不增強(qiáng)水的臭和味；③操作容易，便于管理，易于實現(xiàn)自動化。紫外線消毒的缺點為：不能解決消毒后在管網(wǎng)中再污染的問題、電消耗大、水中懸浮雜質(zhì)妨礙光芒透射等。（2）化學(xué)消毒法。Ⅰ．重金屬消毒。銀離子能凝結(jié)微生物的蛋白質(zhì)，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺菌目的。消毒主意有：利用表面積很大的銀片與水接觸，或用電解銀的主意，或使水流過鍍銀的砂粒等。在消失湖泊或水庫中藻類時，硫酸銅為最常用的化學(xué)藥劑。Ⅱ．其他氧化劑消毒。除臭氧、氯以外，其他鹵素如澳和碘以及高錳酸鉀等氧化劑都有殺菌作用，但成本較高。5．其他物理化學(xué)處理主意1）中和法酸性廢水和堿性廢水是常見的一類工業(yè)廢水。這些廢水若直接排放，會腐蝕管渠，損壞農(nóng)作物，傷害魚類等水生物，危害人類健康，破壞生物處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，必須妥善處置。濃度較高的酸、堿廢水（3％－5％以上），應(yīng)首先考慮回收和綜合利用；低濃度酸堿廢水，回收或綜合利用意義不大時用F放前應(yīng)舉行中和處理。利用化學(xué)藥劑，使廢水的pH值達(dá)到中性左右的過程稱為中和處理。常用的中和處理主意有以下幾種。（1）酸、堿廢水中和法。這種主意是將酸、堿廢水共同引人中和池，混合攪拌。（2）藥劑中和法。酸性廢水的中和藥劑有石灰、苛性鈉、碳酸鈉、石灰石、電石渣、鍋爐灰和軟化站廢渣等；堿性廢水的中和藥劑有硫酸、鹽酸和酸性廢水等。中和藥劑的投加量應(yīng)按實驗測定的酸堿中和曲線決定。（3）過濾中和法。以石灰石、大理石（CaCO3）、白云石（MsCO3·CaCO3）等作濾料，讓酸性廢水通過濾層，從而使廢水中和的主意稱為過濾中和法。常用的過濾設(shè)備有重力式中和濾池、升流式膨脹濾池、變速膨脹濾池和滾筒中和濾池。2）化學(xué)氧化還原法通過藥劑和污染物質(zhì)間的氧化還原反應(yīng)，將廢水中有毒害的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或微毒物質(zhì)的主意稱為化學(xué)氧化還原法。水處理中常用的氧化劑有氧、臭氧、氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、三氯化鐵等；常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽。氯化亞鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫等。（1）化學(xué)氧化法。Ⅰ．空氣氧化法?？諝庋趸ㄊ抢每諝庵械难踝鳛檠趸瘎﹣硌趸纸鈴U水中有毒有害物質(zhì)的一種主意。例如向煉油廠的低濃度含硫廢水中注人空氣和蒸汽，硫化物即被氧化成無毒的硫代硫酸鹽或硫酸鹽。Ⅱ．氯氧化法。氯除用于消毒外，還用來氧化廢水中某些有機(jī)物和還原性物質(zhì)，常用的藥劑有漂白粉、次氯酸鈉和液氯。氯化法常用于除硫、脫色、除氰和除酚。Ⅲ．臭氧氧化。臭氧可分解普通氧化劑難破壞的有機(jī)物，除能用于消毒外，可廣泛地用于除臭、脫色、除酚、氰、鐵和錳的過程中，在降低COD、BOD，提高廢水的可生化性方面也有廣大的應(yīng)用前景。Ⅳ．光氧化法。光氧化法是利用光和氧化劑產(chǎn)生很強(qiáng)的氧化作用來氧化分解廢水中有機(jī)和無機(jī)物的一種主意。氧化劑有臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫及空氣等，偶爾還加催化劑促進(jìn)反應(yīng)舉行。光源多用紫外燈。（2）化學(xué)還原法?；瘜W(xué)還原法日前主要用于處理重金屬廢水，也實用于有機(jī)廢水處理的。Ⅰ．硫酸亞鐵－石灰法除鉻。電鍍工業(yè)的含鉻廢水主要為極毒的六價鉻，加人硫酸亞鐵等還原劑后，六價鉻被還原為三價鉻，然后投加石灰，使PH值在7．5－9．0之間，生成難溶于水的氫氧化鉻沉淀。Ⅱ．化學(xué)還原法除汞（Ⅱ）。常用的還原劑為比汞活潑的金屬（鐵屑、鋅粒、鋁粉、銅屑等）和硼氫化鈉等。金屬還原汞時，可將含汞廢水通過金屬屑濾床，或使廢水與金屬粉混合反應(yīng)，汞（Ⅱ）即成金屬汞析出。Ⅲ．化學(xué)還原法脫氯處理有機(jī)氯廢水。普通采用金屬鐵、鐵的礦物作為還原劑，以貴金屬為催化劑，達(dá)到還原脫除有機(jī)氯化物中的氯原子，達(dá)到降低有機(jī)氯化物的毒害性甚至礦化的作用。3）化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法是指向水中投加沉淀劑，使之與廢水中污染物發(fā)生沉淀反應(yīng)，形成難溶的固體，然后舉行固液分離，從而除去廢水中污染物的一種主意。（1）氫氧化物沉淀法。工業(yè)廢水中某些金屬離子與石灰作用后，可形成氫氧化物沉淀從而從水中分離出去。此法適用于不決定回收的低濃度金屬廢水（Cd2+、Zn2+）的處理。沉淀劑也可用苛性鈉，但費(fèi)用較大。（2）硫化物沉淀法。金屬硫化物是比氫氧化物更為難溶的沉淀物，對除去水中重金屬離子有更好的效果。因為沉淀反應(yīng)生成的硫化物顆粒細(xì)，沉淀艱難，普通需投加絮凝劑以加強(qiáng)去除效果，處理費(fèi)用較高。（3）鋇鹽沉淀法。這種主意主要用于處理含六價鉻的廢水，沉淀劑為BaCO3、BaCI2、Ba（NO3）2、Ba（OH）2等。反應(yīng)生成難溶的鉻酸鋇沉淀。4）電化學(xué)法電解質(zhì)溶液在直流電的作用下，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的過程叫電解。電解是電能改變成化學(xué)能的過程，實現(xiàn)這種改變的裝置叫電解槽。電化學(xué)法處理廢水的實質(zhì)就是利用電解作用對廢水舉行電解，使廢水中有害物質(zhì)在陽極和陰極卜舉行氧化還原反應(yīng)，沉淀在電極表面或沉淀在電解槽中，或生成氣體從水中逸出，從而降低廢水中有害物質(zhì)的濃度或把有毒物質(zhì)變成無毒、低毒物質(zhì)。（1）電化學(xué)氧化法。電解槽的陽極可以通過氧化反應(yīng)過程使污染物質(zhì)氧化破壞，也可通過某些陽極反應(yīng)產(chǎn)物間接破壞污染物質(zhì)。電化學(xué)氧化法主要用于去除水中氰、酚及各種有機(jī)物。（2）電化學(xué)還原法。電解槽的陰極相當(dāng)于還原劑，可使廢水中的重金屬還原并沉積于陰極，加以回收利用，同時廢水得到處理。電解除鉻是一種間接電化學(xué)氧化還原法。含六價鉻的廢水用鐵作陽極和陰極電解時，陽極不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性的條件下，將六價鉻還原為三價鉻。在陰極上也能直接還原六價鉻，但不是主要的。（3）電解氣浮和電解凝結(jié)法。廢水在電解時，水離解放電產(chǎn)生H2和O2，廢水中有機(jī)物和氯化物電解氧化也會析出CO2、CI2等氣體，這些氣體能將廢水中疏水性微粒（懸浮物、乳化油等）浮上，發(fā)惱怒浮作用，這就是電解氣浮。5）溶劑草取法革取法應(yīng)用于水處理過程，主要以含高濃度重金屬離子與某些高濃度有機(jī)工業(yè)廢水（如含酚或染料廢水等）為對象，提取回收其中的實用資源，從而達(dá)到綜合治理的目的。（l）基本原理。革取過程是指將與水不互溶巨密度小于水的特定有機(jī)溶劑（稱為革取劑或有機(jī)相）和被處理水接觸，使原溶解于水中的某種組分由水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相的過程。這一物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程的須要條件是被革取組分在有機(jī)相中的溶解度大于水相。因此，在兩相接觸過程達(dá)到分配平衡之前，被革取組分在兩相中的濃度與各自的平衡濃度之差值，即為傳質(zhì)的推進(jìn)力。當(dāng)達(dá)到接觸分配平衡時，被革取組分在兩相中的平衡濃度之比稱為分配系數(shù)。普通情況，選用蘋取劑的分配系數(shù)應(yīng)大于1，廢水中成分復(fù)雜，除被革取組分外尚含有多種污染雜質(zhì)，因此選用的革取劑應(yīng)對被蘋取組分的分配系數(shù)最大，而對其他雜質(zhì)組分分配系數(shù)盡可能小，才干保證提取物達(dá)到較高純度。表明兩種組分分離難易程度的一個指標(biāo)，稱為分離系數(shù)。分離系數(shù)愈大人組分與B組分分離效果愈好，被革取組分A的純度就愈高。當(dāng)需要回收利用被革取組分時，必須再挑選一種特定的水溶液（酸或堿溶液，稱為反革取液）與有機(jī)相接觸，將被革取組分由飽和的革取劑中再轉(zhuǎn)人水相，這一過程稱為反革取。反革取是革取的逆過程，這一過程必須使被革取組分在反蘋取液中的分配系數(shù)遠(yuǎn)高于革取劑的分配系數(shù)，反蘋取過程應(yīng)具有濃縮性質(zhì)。（2）革取過程影響因素。影響蘋取效率的主要因素如下。Ⅰ．兩相接觸體積比。兩相接觸體積（或流量）比是指革取過程水相與有機(jī)相的體積比（或流量比），通常稱為相比。Ⅱ．革取劑濃度。大多數(shù)革取劑新度較大，流動性差，若采用純蘋取劑操作，則相混合與分層較難。因此往往需要挑選一種惰性有機(jī)溶劑作為稀釋劑（多數(shù)應(yīng)用磺化煤油），按一定比例配制成相宜濃度的革取液，革取劑濃度常用百分濃度表示。Ⅲ．水相PH值。多數(shù)蘋取劑的革取過程為絡(luò)合、螫合式離子締合的化學(xué)反應(yīng)，有的伴有離子交換性。這些化學(xué)作用均受水相中PH值的顯著影響，不同革取體系均有一最佳PH范圍。（3）革取劑的挑選。挑選某種廢水處理的革取劑應(yīng)遵循的原則：①革取劑應(yīng)無毒，有較高的理化穩(wěn)定性，閃點較高，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，密度小于水：②對被革組分有較大的分配系數(shù)；③價格適中，易于購買。（4）革取設(shè)備及其在廢水處理中的應(yīng)用。蘋取設(shè)備可分為間歇型與延續(xù)型2類：間歇操作型以槽型設(shè)備為主，這種設(shè)備包括兩相混合槽