注冊(cè)環(huán)保課件

第1章污水物理化學(xué)處理工程基礎(chǔ)2水中污染物分類：按污染物在水中的存在狀態(tài)分為：懸浮物、膠體、溶解物按化學(xué)特性分為：無(wú)機(jī)物、有機(jī)物按處理方法分為：物理法、化學(xué)法、生物法1.1混凝大綱要求：掌握混凝的技術(shù)和方法混凝的概念：通過(guò)投加混凝劑使水中難以沉澱的膠體物質(zhì)以及細(xì)小的懸浮物聚集成較大的顆粒，使之能與水分離的過(guò)程?；炷に嚕和端?、凝聚、絮凝涉及的問(wèn)題：膠體穩(wěn)定性混凝劑水解混凝機(jī)理（膠體粒子與混凝劑之間的相互作用）地表水混凝沉澱過(guò)濾10～15度消毒＜1NTU用戶1.1.1膠體的基本性質(zhì)膠體的基本性質(zhì)：

膠體的雙電層結(jié)構(gòu)：膠核表面的電位形成離子的靜電作用把溶液中的反離子吸引到膠核的周圍，形成了膠體的雙電層結(jié)構(gòu)

膠體的表面電荷：是產(chǎn)生雙電層的根本原因膠體的穩(wěn)定性：膠體顆粒在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。分為動(dòng)力穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性膠體的脫穩(wěn)：凝聚、絮凝6

膠體穩(wěn)定性動(dòng)力穩(wěn)定性：指顆粒布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)抗重力影響的能力聚集穩(wěn)定性：膠體顆粒之間不能相互聚集的特性1.1.2混凝動(dòng)力學(xué)⑴異向絮凝：細(xì)小顆粒在水分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的撞擊下做布朗運(yùn)動(dòng)所造成的顆粒間碰撞聚集。與水溫、顆粒數(shù)量濃度的平方成正比，與顆粒尺寸無(wú)關(guān)⑵同向絮凝：指由外力所造成的流體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的顆粒碰撞聚集。外力有兩種方式：機(jī)械攪拌和水力攪拌。一般所說(shuō)的絮凝是同向絮凝。主要控制參數(shù)：攪拌強(qiáng)度、攪拌時(shí)間或水力停留時(shí)間1.1.2混凝動(dòng)力學(xué)⑶混凝過(guò)程的控制指標(biāo)：混凝＝凝聚+絮凝在水處理中，使膠體脫穩(wěn)的過(guò)程稱為“凝聚”，脫穩(wěn)膠體相互聚集的過(guò)程稱為“絮凝”。凝聚的設(shè)備為“混合設(shè)備/混合池”；絮凝的設(shè)備為“絮凝設(shè)備/絮凝池”混凝過(guò)程中的控制參數(shù)：速度梯度G水力停留時(shí)間TGT混合池500~1000S-110~60s(1~3)x104絮凝池20~70S-115~20min104~1059碰撞動(dòng)力布朗運(yùn)動(dòng)——異向絮凝流體運(yùn)動(dòng)——同向絮凝研究?jī)?nèi)容：碰撞速率、凝聚速率混凝速度：混凝過(guò)程中，單位體積水體中顆粒數(shù)的減少速率。10G：20~70S-1T：10~30minGT：104~105絮凝階段控制指標(biāo)1.1.3混凝工藝(1)混凝機(jī)理電性中和：壓縮雙電層、吸附電中和。由於異號(hào)離子、異號(hào)電荷或高分子帶異號(hào)電荷部位與膠核表面的靜電吸附，中和了膠體原來(lái)所帶電荷，從而使膠體脫穩(wěn)。吸附架橋：利用高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)來(lái)連接膠粒形成“膠粒-高分子-膠?！钡男鯛铙w。

沉澱物的卷掃(網(wǎng)捕)：以鋁鹽和鐵鹽為混凝劑時(shí)，所產(chǎn)生的氫氧化鋁和氫氧化鐵在沉澱過(guò)程中，能夠以卷掃（網(wǎng)捕）形成，使水中的膠體微粒隨其一起下沉。

1.1.3混凝工藝(2)影響混凝的主要因素影響因素原水特性：水溫、pH、鹼度、雜質(zhì)性質(zhì)與濃度等水力條件13(1)水溫：水溫低影響混凝效果解決措施：加大投藥量；加助凝劑；用鐵鹽；1)布朗運(yùn)動(dòng)2)水流剪力:礬花破碎；3)水解速度：T，V水解

14(2)水中雜質(zhì)的性質(zhì)、組成和濃度（濁度與懸浮物）：大小不一的顆粒有利於凝聚濃度低濁高濁解決加助凝劑增大濁度直接過(guò)濾微絮凝節(jié)藥20%~30%解決預(yù)處理加助凝劑低溫低濁難處理投藥量吸附電中和用量礬花骨架用量濁度

投量濁度

投量15(3)pH1)pH影響水解產(chǎn)物的存在形態(tài)與比例pH範(fàn)圍除濁除色鋁6.5---7.54.5---5.5鐵6.4---8.03.5---5.0對(duì)於不同混凝劑的影響程度不同高分子混凝劑受水的pH影響較小2)pH影響有機(jī)物電離,並影響去除效果

pH<3AL3+4<pH<5[AL2(OH)2]4+

[AL3(OH)4]5+6.5<pH<7.5[AL(OH)3]

壓縮雙電層吸附-電性中和吸附架橋，效果好164)鹼度對(duì)pH值的影響：3)pH影響投藥量pH原水pH水解H+鹼度HCO3-HCO3-+H+=CO2+H2O

[CaO]=3[a]-[x]+[δ]Al3++H2O(AlOH)2++H+加堿量校核：若：[CaO]≤0不必加堿投藥量原水鹼度剩餘鹼度⑶混凝劑的配製與投加①混凝劑與助凝劑：混凝劑：起到凝聚或/和絮凝作用的藥劑助凝劑：為了改善或強(qiáng)化混凝過(guò)程而投加的一些輔助藥劑。18(一)無(wú)機(jī)類混凝劑硫酸鋁：不適於低溫明礬：鉀礬、銨礬聚鋁：PAC[Al2(OH)nCl6-n]mn=1~5,m≤10

優(yōu)點(diǎn)：pH寬（不水解）、投量少PAS1.鋁系堿式氯化鋁羥基氯化鋁鹼化度B=

一般50%～80%混凝劑與助凝劑19PFCPFS[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]mFeSO4·7H2O

FeCl3·6H2O聚鐵2.鐵系

簡(jiǎn)單絡(luò)合物,不利於除色單體:堿式硫酸鐵綠礬Cl2Fe2+

Fe3+適於低溫低濁優(yōu)點(diǎn):1.已水解,聚合度大,效果好；

2.腐蝕性小.混凝劑與助凝劑20特點(diǎn):巨大線性分子,常有帶電基團(tuán).用的較多(二)有機(jī)物混凝劑分類:

陽(yáng)離子型，R-A+;

陰離子型,R-A-;

非離子型；兩性型?；炷齽┡c助凝劑21（三）助凝劑(1)改善絮凝體結(jié)構(gòu)機(jī)理：吸附架橋種類：活化矽酸、骨膠、粘土、聚丙烯醯胺(2)調(diào)節(jié)或改善混凝條件調(diào)pH值加CaO氧化有機(jī)物加Cl2Fe2+Fe3+Cl2混凝劑與助凝劑22①混凝劑與助凝劑：②混凝劑的配製與投加投配方式：濕投法、幹投法（一般多採(cǎi)用濕投法）濕投法：藥劑溶解、配製、計(jì)量、投加、混合等溶解池（儲(chǔ)液池）容積：W1=（0.2～0.3）W2

溶液池容積W2

：計(jì)量設(shè)備：定量投藥泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、孔口計(jì)量設(shè)備等藥劑投加：重力投加、壓力投加⑶混凝劑的配製與投加23混凝劑的投加(1)投加量確定混凝試驗(yàn)：4mg/l6mg/l8mg/l

缺陷：1）實(shí)驗(yàn)=生產(chǎn)

2）滯後24(2)藥劑溶解與配製藥(固)溶解池水?dāng)嚢杓铀庨g溶液池水?dāng)嚢栌?jì)量混合投加投加方式：重力、水射器、藥泵

注：防腐藥量?jī)?chǔ)存：最大投藥量的１５~３０天用量252）現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)3）特性參數(shù)控制１）數(shù)學(xué)模型法

(3)混凝劑投量的自控?cái)?shù)據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型261.1.4混合和絮凝的基本要求和方式影響混合的因素：藥劑的品種、濃度、原水的溫度、水中顆粒的性質(zhì)和大小等，混合方式基本上可分為水力混合和機(jī)械攪拌混合兩類。完成絮凝的兩個(gè)主要條件：具有充分絮凝能力的顆粒和保證顆粒獲得適當(dāng)?shù)呐鲎步佑|而不致破碎的水力條件。27混合設(shè)備設(shè)備管道、靜態(tài)混合器、水躍、跌水式混合池水泵、機(jī)械混合池機(jī)械：水力：

<100m藥注：防腐；距離小於100m適應(yīng)性強(qiáng)1.2.1沉澱原理和分類（1）沉澱原理利用某些懸浮顆粒的密度大於水的特性，將其從水中去除。對(duì)象：原水中存在的顆粒及混凝產(chǎn)生的礬花。281.2.1沉澱原理和分類自然沉澱、絮凝沉澱擁擠沉澱、壓縮沉澱(2)沉澱分類在城市污水處理流程中，在沉砂池中砂粒的沉澱及低濃度SS在初沉池中的沉澱一般為自由沉澱，活性污泥在二沉池上部、中部的沉澱為絮凝沉澱，二沉池下部及污泥鬥中污泥的沉澱為擁擠沉澱，活性污泥在污泥濃縮池中的濃縮過(guò)程為壓縮沉澱.2007考題：內(nèi)容大致是關(guān)於沉澱分類的論述哪一項(xiàng)是正確的（abd）A沉砂池是自由沉澱；B混凝沉澱為絮凝沉澱；C二沉池底部應(yīng)該是壓縮沉澱，與污泥濃縮池一樣；D濃縮池是壓縮沉澱。（附件02a）291.2.1沉澱原理和分類(3)沉澱顆粒的沉速低流速的離散性顆粒，在水中受到重力、浮力和水的阻力三個(gè)力的作用，其合力決定顆粒在水中的加速度和沉速。F3F2F130顆粒下沉條件：F1>F2,

g>

y,d—顆粒直徑（m）,g—m/s2,u—沉速（m/s）,c—阻力係數(shù)顆粒下降過(guò)程的力平衡分析：顆粒勻速下沉?xí)r，力平衡方程：F1=F2+F3F3F2F1簡(jiǎn)化：再整理：沉速u(mài)：31

F3F2F1在層流狀態(tài)下(Re<1)，阻力係數(shù)：兩邊同時(shí)平方：TheequationisStokes’law.代入上式32

u

g,

,

y,d2

g>

y---u>0,particle

;d

,udown

g<

y---u<0,particle

;d

,uup

g=

y---u=0,particlesuspending

--u

;Temp.

--

--u

;對(duì)於非球形顆粒，需進(jìn)行修正。由於假定條件，Stokes’law應(yīng)用的局限性。所以實(shí)際污水的沉澱性能、顆粒沉速需通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。F3F2F1根據(jù)Stokes’law分析顆粒沉降性能：33Stokes公式及意義顆粒沉澱速度與密度差成正比，採(cǎi)用金屬鹽混凝劑使密度差增大有利於沉澱過(guò)程。顆粒沉澱速度與水的粘滯度成反比，水溫增高有利於沉澱過(guò)程。顆粒沉澱速度與顆粒直徑的平方成正比，通過(guò)混凝使顆粒直徑增大是改善沉澱過(guò)程的最有效途徑。341.2.1沉澱原理和分類(4)沉澱實(shí)驗(yàn)

（附件2b)①自由沉澱試驗(yàn)②絮凝沉澱（干擾沉澱）試驗(yàn)③擁擠沉澱試驗(yàn)351.2.2沉澱池（1）沉澱池的分類

按池內(nèi)水流方向的不同，可以分為平流式沉澱池、輻流式沉澱池和豎流式沉澱池

(附件4）

按在工藝流程中位置不同，可分為初沉池和二沉池

按截除顆粒沉降距離不同，可分為一般沉澱池和淺層沉澱池①平流沉澱池②豎流沉澱池③輻流沉澱池④斜管（板）沉澱池淺池理論361.2.3澄清池

（1）原理： 利用高濃度的活性泥渣層的接觸絮凝作用，將水中雜質(zhì)阻留，使水得到澄清。混凝和固液分離有機(jī)結(jié)合，在一個(gè)池內(nèi)完成;與沉澱池不同：澄清池充分利用了沉澱泥渣的絮凝作用，排出的是經(jīng)過(guò)反復(fù)絮凝的多餘泥渣。沉澱池底的沉澱未被利用，均被排出。37⑵類型與特點(diǎn)

①迴圈（回流）泥渣型澄清池

利用機(jī)械或水力的作用，使部分沉淀泥渣循環(huán)回流以增加和水中雜質(zhì)的接觸碰撞和吸附機(jī)會(huì)，提高混凝的效果。包括:

*機(jī)械攪拌澄清池

*水力迴圈澄清池等

38a機(jī)械攪拌澄清池

特點(diǎn)：?jiǎn)挝幻娣e處理量較大，但設(shè)備的日常管理和維修工作量較大，適用於較大的處理規(guī)模。

適用條件：無(wú)機(jī)械刮泥時(shí)，進(jìn)水濁度一般不超過(guò)500度，有機(jī)械刮泥時(shí)，一般為500～3000度39b水力迴圈澄清池

由於絮凝不夠充分，對(duì)水質(zhì)和水溫適應(yīng)能力較差，目前應(yīng)用不太多，適用於中、小型處理規(guī)模。40②懸浮泥渣型澄清池

工作原理：是使上升水流的流速等於絮粒在靜水中靠重力沉降的速度，絮粒處?kù)都炔怀翝沼植浑S水流上升的懸浮狀態(tài)，當(dāng)絮粒集結(jié)到一定厚度時(shí)，就構(gòu)成泥渣懸浮層，原水通過(guò)時(shí)，水中雜質(zhì)與絮粒碰撞接觸，並被懸浮泥渣層的絮粒吸附、過(guò)濾而截留下來(lái)。

包括懸浮澄清池和脈衝澄清池等。41a懸浮澄清池

適用於中、小處理規(guī)模，對(duì)進(jìn)水水量、水溫及加藥量較敏感，可建成單層式或雙層式，單層式適用於原水濁度長(zhǎng)期低於3000度以下，雙層式可適用原水濁度超過(guò)3000度左右。單池面積不宜超過(guò)150m242b脈衝澄清池

澄清效率高，具有脈衝的快速混合、緩慢充分的絮凝、大阻力配水系統(tǒng)而使布水較均勻、水流垂直上升和池體利用較充分等優(yōu)點(diǎn)，多用於處理原水濁度小於3000度的水。

一般脈衝澄清池的脈衝週期可採(cǎi)用30～40s，充放時(shí)間比為3：1～4：143與沉澱池不同：澄清池充分利用了沉澱泥渣的絮凝作用，排出的是經(jīng)過(guò)反復(fù)絮凝的多餘泥渣；澄清池有機(jī)結(jié)合了混凝和固液分離，在一個(gè)池內(nèi)完成混合、絮凝、懸浮物分離等淨(jìng)水過(guò)程;（沉澱池底的沉澱未被利用，均被排出。）441.2.4污泥濃縮⑴濃縮的目的污泥的含水率非常高，達(dá)95%以上，因而其體積非常大，濃縮的目的在於減容，例如含水率由99%降到96%時(shí)，體積可減小3/4，可為後續(xù)的污泥處理創(chuàng)造條件。451.3.2沉砂池的類型及特點(diǎn)（附件3）平流式沉砂池（去除比重2.65，粒徑>0.2mm砂粒）淺池，平流，流速、時(shí)間控制工藝尺寸，重力沉砂；多鬥貯砂，重力、水力排砂。曝氣沉砂池方形斷面，曝氣旋流，摩擦碰撞，強(qiáng)化分離，水流正交，擋板隔渣；坡底、邊槽集砂，移動(dòng)式機(jī)械刮吸排砂。機(jī)械旋流沉砂池（鐘式沉砂池，多爾沉砂池）鐘形斷面，切向進(jìn)水，機(jī)械旋流，強(qiáng)化分離；中心砂鬥，氣提排砂。例題1沉砂池的主要功能是（D）。A．去除密度較大的有機(jī)顆粒B．去除密度較小的有機(jī)顆粒C．去除密度較小的無(wú)機(jī)顆粒D．去除密度較大的無(wú)機(jī)顆粒1.4.1油品在廢水中的狀態(tài)⑴懸浮狀態(tài)：油珠粒徑一般大於100μm⑵乳化狀態(tài)：油珠粒徑小於10μm，一般為0.1～2μm⑶溶解狀態(tài)：油珠粒徑比乳化狀態(tài)的粒徑小，有的可小到幾納米，溶於水⑷重油：可用沉澱法去除、比重大於1的重油1.4.2隔油原理

粒徑較大的浮油的上浮規(guī)律遵從斯托克斯公式，應(yīng)掌握公式中參數(shù)的確定。1.4.2隔油原理含油廢水的處理方法重力隔油池(GravityOilSeparationTank)旋流離心分離(VorticalFlowCentrifugalSeparation)氣浮(DissolvedAirFlotation)過(guò)濾(Filtration)對(duì)於含油廢水的處理，一般採(cǎi)用重力分離法去除懸浮狀態(tài)的油和重油，其構(gòu)築物為隔油裝置，對(duì)於乳化狀態(tài)的油一般採(cǎi)用破乳—混凝—?dú)飧」に囘M(jìn)行處理。1.4.2隔油原理重力隔油池的常用類型平流隔油池(HorizontalFlowOilSeparationTank)斜板隔油池(InclinedPlateOilSeparationTank)1.4.3隔油池構(gòu)造和工作原理⑴平流式隔油池廢水從池的一端流入，從另一端流出，其中比重小於1且粒徑較大的油珠上浮到水面上，而比重大於1的雜質(zhì)則沉於池底，上浮的油可用刮板刮到出水端，由集油管排出，沉渣則可通過(guò)排泥管排出。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，便於運(yùn)行管理，除油效果穩(wěn)定，缺點(diǎn)：池體大，占地面積多。平流隔油池油珠的上浮速度（u）－修正的Stokes公式1.4.3隔油池構(gòu)造和工作原理⑵斜板隔油池採(cǎi)用波紋形斜板，廢水沿板面向下流動(dòng)，從出水堰排出，水中的油珠沿板的下表面向上流動(dòng)，然後經(jīng)集油管收集排出，水中的懸浮物沉降到板上表面，落到池底可經(jīng)排泥管排出。目前我國(guó)一些含油廢水處理站，多採(cǎi)用這種形式的隔油池。1.4.4隔油池的設(shè)計(jì)參數(shù)⑴平流式隔油池的設(shè)計(jì)計(jì)算 （去除粒徑不小於150μm的油珠）按油珠上浮速度計(jì)算按廢水的停留時(shí)間計(jì)算1.5.1氣浮原理氣浮法的基本原理： 向水中通入空氣，產(chǎn)生微細(xì)的氣泡，使水中的細(xì)小懸浮物黏附在高度分散在水中的微小空氣泡上，形成氣浮體，當(dāng)氣浮體的浮力大於重力和阻力時(shí)，上浮到水面，形成浮渣，達(dá)到去除水中懸浮物，改善水質(zhì)的目的。大量高度分散的微小氣泡；待去除的污染物呈懸浮顆粒狀態(tài)；懸浮顆粒表面呈疏水性質(zhì)。氣浮過(guò)程的必要條件表面張力表面自由能：介面張力：

水-固=

水-氣cos(180

-

)+

氣-固介面自由能：W前-W後=(

水-固+

水-氣)-

氣-固，差值越大越易與顆粒黏附。潤(rùn)濕接觸角：

>90

為疏水性顆粒表面，易與氣泡黏附；

<90

為親水性顆粒表面，不易與氣泡黏附。水中顆粒向氣泡粘附的條件介面電現(xiàn)象表面活性物質(zhì)分散穩(wěn)定性混凝脫穩(wěn)效果氣泡的分散度泡沫穩(wěn)定性影響氣浮效果的主要因素氣泡直徑越小，數(shù)量越多，氣浮的效果越好；水中表面活性劑的濃度適中時(shí)，可增強(qiáng)SS的疏水性能和氣泡膜的牢度，提高氣浮效果；水中的無(wú)機(jī)鹽類會(huì)加速氣泡的破裂和合併，降低氣浮效果；投加混凝劑會(huì)促進(jìn)懸浮物凝聚，使其黏附在氣泡而上浮；加入浮選劑（由極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)組成的兩親分子物質(zhì)）使親水性顆粒表面轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)而黏附在氣泡上，隨氣泡上浮。氣浮的影響因素及提高氣浮效果的措施氣浮法的分類：電解氣浮法散氣氣浮法（擴(kuò)散板，葉輪）溶氣氣浮法（真空溶氣，加壓溶氣）1.5.2氣浮法的分類和適用範(fàn)圍運(yùn)行時(shí)借助電解作用，在兩個(gè)電極區(qū)不斷產(chǎn)生氫、氧和氯氣等微氣泡，廢水中的懸浮顆粒黏附於氣泡上一起上浮到水面而被去除。優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備??；缺點(diǎn)：電耗大①電解氣浮法：空氣通過(guò)微細(xì)孔擴(kuò)散裝置或微孔管或葉輪後，以微小氣泡的形式分佈在污水中進(jìn)行氣浮處理的過(guò)程。

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行。

缺點(diǎn)：氣泡較大，氣浮效果不好。②散氣氣浮法包括加壓溶氣氣浮和溶氣真空氣浮加壓溶氣氣?。菏强諝庠诩訅簵l件下溶於水中，而在常壓下析出。（國(guó)內(nèi)外較常用）

溶氣真空氣?。菏强諝庠诔夯蚣訅簵l件下溶於水中，在負(fù)壓條件下析出。③溶氣氣浮法65分離去除廢水中的懸浮油和乳化油；分離去除廢水中的有機(jī)物、重金屬和表面活性物質(zhì)分離回收廢水中的有用物質(zhì)（紙漿，貴金屬）分離濃縮活性污泥（代替二沉池、濃縮池）氣浮法的適用範(fàn)圍1.5.2氣浮法的分類和適用範(fàn)圍66氣浮池表面負(fù)荷高（可達(dá)12m3/m2.h），水力停留時(shí)間短，池深淺，體積小；浮渣含水率低（<96%），渣量少，排渣方便與混凝沉澱法比，混凝劑用量少；氣浮過(guò)程中增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，不易腐化，有利於後續(xù)處理；效率高；氣浮法的優(yōu)點(diǎn)67電耗高，每m3廢水比沉澱法多耗電0.02～0.04KWh，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用偏高；廢水懸浮物濃度高時(shí)，減壓釋放器容易堵塞；設(shè)備多，管理複雜。氣浮法的缺點(diǎn)1.5.3加壓溶氣氣浮法系統(tǒng)組成：包括溶氣系統(tǒng)、空氣釋放裝置、氣浮池工藝流程分類：①全溶氣流程②部分溶氣流程③回流加壓溶氣流程69回流加壓溶氣氣浮部分溶氣氣浮全溶氣氣浮70（i）全溶氣氣浮缺點(diǎn)：電耗高；優(yōu)點(diǎn)：因不另加溶氣水，氣浮池容積??；71（ii）部分溶氣氣浮優(yōu)點(diǎn)：較全溶氣氣浮省電；因部分廢水經(jīng)溶氣罐，溶氣罐的容積較??；缺點(diǎn)：部分廢水加壓溶氣所能提供的溶氣量較少；若要提供同樣的溶氣量，需提高溶氣罐的壓力；72回流加壓溶氣氣浮工藝流程溶氣水浮渣氣浮池污水混凝劑混凝池回流水出水壓縮空氣溶氣罐鼓風(fēng)機(jī)刮渣機(jī)加壓泵（iii）回流加壓溶氣氣浮適用於：含懸浮物濃度高的廢水的固液分離；缺點(diǎn)：氣浮池的容積較前兩者大；73污水混凝調(diào)製系統(tǒng)；混合接觸系統(tǒng)；氣浮分離系統(tǒng)；回流加壓溶氣系統(tǒng)；浮渣清除排放系統(tǒng)。水泵吸水管吸氣溶氣方式水泵壓水管射流溶氣方式水泵-空氣壓縮機(jī)組合溶氣方式溶氣方式①加壓情況下，水中空氣溶解度大，能提供足夠的溶氣量（微氣泡），以滿足不同要求的固液分離，確保去除效果；②突然減壓釋放產(chǎn)生的氣泡直徑小(20~100m)、粒徑均勻、微氣泡在氣浮池中上升速度很慢（上浮穩(wěn)定），對(duì)液體的擾動(dòng)小，特別適用於鬆散絮體和細(xì)小顆粒的固液分離；③設(shè)備和流程都比較簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便。加壓溶氣氣浮的優(yōu)點(diǎn)①平流式氣浮池：被處理的廢水由池一端的下部進(jìn)入接觸區(qū)，微氣泡與廢水進(jìn)行均勻混合，使其中的懸浮顆粒黏附於氣泡上，廢水經(jīng)隔板進(jìn)入氣浮分離區(qū)進(jìn)行分離後，水中污染物隨氣泡一起上浮到水面上，經(jīng)刮渣設(shè)備刮除。優(yōu)點(diǎn)：池身淺，造價(jià)低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便缺點(diǎn)：分離區(qū)容積利用率不高。氣浮池形式：②豎流式氣浮池：優(yōu)點(diǎn)：接觸區(qū)在池中央，水流向四周分散，水力條件比平流式好，缺點(diǎn)：構(gòu)造較複雜。氣浮池形式：

有效水深、表面負(fù)荷、接觸區(qū)上端和下端的水流上升速度、分離區(qū)向下的流速、氣固比、氣浮過(guò)程中空氣的實(shí)際用量、回流比、減壓釋放出的微氣泡直徑等 （教材57-58頁(yè)）設(shè)計(jì)參數(shù)79氣浮池有效水深：2.0–2.5m氣浮池長(zhǎng)寬比：1:1–1.5:1分離區(qū)表面負(fù)荷：5–10m3/m2.h接觸區(qū)水流上升流速：下端20mm/s，上端5-10mm/s；水力停留時(shí)間：≥2min分離區(qū)水流下降流速：1–3mm/s；水力停留時(shí)間：10–20min設(shè)計(jì)參數(shù)（平流式矩形氣浮池）

與沉澱法相比，氣浮法具有：⑴優(yōu)點(diǎn)：氣浮過(guò)程中增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，不易腐化，有利於後續(xù)處理；氣浮池表面負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，池深淺，體積小；浮渣含水率低，排渣方便；投加絮凝劑處理廢水時(shí)，所需的藥量較少。⑵缺點(diǎn)：耗電多，每m3廢水比沉澱法多耗電0.02～0.04KWh，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用偏高；廢水懸浮物濃度高時(shí)，減壓釋放器容易堵塞，管理複雜。

1.5.4氣浮法的優(yōu)缺點(diǎn)

氣浮處理技術(shù)已在石油化工、紡織、印染、機(jī)械化工、拆船和食品等行業(yè)的廢水處理中得到應(yīng)用，另外在淋浴廢水和城市污水處理中的應(yīng)用亦增多。⑴用於含油廢水處理⑵羽毛清洗廢水處理1.5.5氣浮法在廢水處理中的應(yīng)用1.6.1過(guò)濾原理主要包括遷移、附著和脫附三個(gè)過(guò)程。

1.6.1過(guò)濾原理過(guò)濾的技術(shù)分類表層過(guò)濾機(jī)械篩除：d孔<d雜(2)深層過(guò)濾1)遷移:攔截、沉澱、慣性、擴(kuò)散、水動(dòng)力2)粘附:靜電、範(fàn)德華引力、化學(xué)鍵、架橋粘附脫落

粘附力

水流剪力1)過(guò)濾週期工程應(yīng)用中，設(shè)計(jì)和運(yùn)行是以水頭損失來(lái)控制過(guò)濾週期，當(dāng)濾料的水頭損失達(dá)到最大允許值時(shí)，就停止過(guò)濾，沖洗濾池。

1.6.2過(guò)濾週期及反洗H>2-2.5m粘附脫落雜質(zhì)穿透阻力增大停止過(guò)濾2)濾池的沖洗1.6.2過(guò)濾週期及反洗①單獨(dú)用水反沖洗：用高速水流沖洗，膨脹率40-50%優(yōu)點(diǎn)：只需一套反沖洗系統(tǒng)。缺點(diǎn)：沖洗耗水量大，當(dāng)沖洗強(qiáng)度控制不當(dāng)時(shí)，可能產(chǎn)生礫石承托層鬆動(dòng)，沖洗後濾料因水力分級(jí)呈上細(xì)下粗的分層結(jié)構(gòu)狀態(tài)。②氣水聯(lián)合反沖洗：採(cǎi)用空氣和水流同時(shí)沖洗，不膨脹或微膨脹優(yōu)點(diǎn)：沖洗效果好，耗用水量少小，沖洗過(guò)程中不需濾層流化。缺點(diǎn)：需增加空氣系統(tǒng)，與單獨(dú)用水沖洗相比所需設(shè)備較多。③帶表面輔助沖洗的水反沖洗在濾層表面設(shè)置高速水沖洗系統(tǒng)，利用高速水流對(duì)表層濾料加以攪動(dòng)，增加濾料顆粒的碰撞機(jī)會(huì)，利用高速水流的剪切作用來(lái)提高反沖洗效果。主要由濾料層、配水系統(tǒng)、承托層、集水渠、反沖洗排水槽等組成。⑴濾料層：分為顆粒濾料過(guò)濾和多孔濾料過(guò)濾

①顆粒濾料過(guò)濾廢水處理中可用石英砂、無(wú)煙煤、陶粒、纖維球、聚氯乙烯球等作為濾料。採(cǎi)用粗濾料、雙層或三層濾料和上向流濾池（各層濾料截汙力能完全發(fā)揮，水頭損失上升緩慢），以提高濾池的納汙量，延長(zhǎng)過(guò)濾週期。1.6.3濾池的基本構(gòu)造②多孔濾料過(guò)濾去除毛紡、化纖和造紙等行業(yè)廢水中的懸浮細(xì)纖維而採(cǎi)用的篩網(wǎng)過(guò)濾即為多孔濾料過(guò)濾。⑵配水系統(tǒng)和承托層配水系統(tǒng)一般分為大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)兩類。承托層一般是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用，若採(cǎi)用中小阻力配水系統(tǒng)，且配水孔眼數(shù)量多、尺寸小，配水本身已很均勻，濾料本身不會(huì)從孔眼漏掉，則承托層可以適當(dāng)減小或省去。

1.6.3濾池的基本構(gòu)造按濾料組成分為：?jiǎn)螌訛V料、雙層濾料、多層濾料及混合濾料濾池。按水流方向分為：下向流、上向流、雙向流和輻向流濾池。按濾速大小分為：慢濾池、快濾池和高速濾池。按濾池的佈置或構(gòu)造分為：普通快濾池、雙閥濾池、無(wú)閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)沖洗罩濾池和V型濾池。按過(guò)濾驅(qū)動(dòng)力分為：重力濾池、壓力濾池。1.6.4濾池的分類（給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)規(guī)定）⑴濾池的反沖洗三級(jí)處理中對(duì)濾池反沖洗的要求高，建議採(cǎi)用氣、水反沖洗與表面沖洗相結(jié)合的聯(lián)合反沖洗方式。⑵濾池池型

避免選用虹吸濾池等反沖洗能力較差的池型

優(yōu)先考慮選用移動(dòng)沖洗罩濾池、V型濾池和T型濾池等表面沖洗能力較強(qiáng)的池型。雙閥濾池和四閥濾池具有技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，常被採(cǎi)用。

(單選或多選題)1.6.5城市污水三級(jí)處理中過(guò)濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)⑶濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)與給水處理相比，在城市污水三級(jí)處理中濾層的厚度和濾料粒徑都較大，但濾速則略小。主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要為：①濾層:主要有效粒徑、濾層厚度、不均勻係數(shù)，當(dāng)濾料不同時(shí)，參數(shù)也有變化②濾速：6～10m3/m2h③反沖洗：採(cǎi)用氣水聯(lián)合反沖、水沖洗和表面沖洗時(shí)分別有不同的參數(shù)。④工作週期：≤12h1.6.5城市污水三級(jí)處理中過(guò)濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)⑴壓力濾池：是一個(gè)密閉的鋼罐，裏面裝有和快濾池相似的配水系統(tǒng)和濾料等，在壓力下操作運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：占地少，建設(shè)週期短，有定型產(chǎn)品，且運(yùn)行管理方便。缺點(diǎn)：投資大適於：小規(guī)模的中水處理流程1.6.6壓力濾池和微孔篩濾機(jī)

設(shè)計(jì)參數(shù)：教材64頁(yè)⑵微孔篩濾機(jī)：是利用微孔篩濾網(wǎng)進(jìn)行固液分離，過(guò)濾機(jī)理主要是機(jī)械篩濾作用。特點(diǎn)：占地面積小，處理量大，操作管理方便；應(yīng)用：在啤酒生產(chǎn)廢水的預(yù)處理中獲得廣泛應(yīng)用。1.6.6壓力濾池和微孔篩濾機(jī)

設(shè)計(jì)參數(shù)：教材64-65頁(yè)吸附：溶液中的物質(zhì)由一相向某種適宜的另一相介面上積累/富集的過(guò)程。固體表面都有吸附作用，吸附法是利用固體對(duì)廢水中溶質(zhì)的吸附作用分離去除廢水中的有害污染物質(zhì)。為了使單位重量的吸附劑能夠吸附更多的吸附質(zhì)，吸附劑多為具有巨大表面積的多孔顆粒狀固體（活性炭）1.7.1吸附原理吸附的基本原理： 吸附是一種在兩相介面上發(fā)生的表面現(xiàn)象，與物質(zhì)表面張力和表面能的變化有關(guān)，符合熱力學(xué)第二定律

。1.7.2吸附的類型物理吸附：由分子間作用力引起的吸附。放熱。吸附熱較小，低溫就能進(jìn)行；吸附是可逆的，基本沒(méi)有選擇性；能形成單分子吸附層或多分子吸附層?；瘜W(xué)吸附：由於化學(xué)健力發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的吸附。吸附熱較大，一般在較高溫度下進(jìn)行；形成單分子吸附層，當(dāng)化學(xué)鍵力大時(shí)，吸附是不可逆的；吸附有選擇性，一種吸附劑只對(duì)某種或幾種吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附。離子交換吸附：吸附劑表面的反離子被液相中同電性的吸附質(zhì)離子取代。水處理中，吸附往往是由上述3種吸附綜合作用的結(jié)果，但由於吸附質(zhì)和吸附劑的不同以及其他因素的影響，可能某種吸附是主要的。

1.7.3吸附等溫線

吸附容量：吸附平衡（吸附速率＝解吸附速率）時(shí)，單位重量的吸附劑所能吸附的吸附質(zhì)的重量；q－吸附容量，g/g；V－廢水容積，L；C0－原廢水的吸附質(zhì)濃度，g/L；C－吸附平衡時(shí)，廢水中剩餘的吸附質(zhì)濃度，g/L；W－活性炭投加量，g在溫度一定的條件下，吸附容量隨吸附質(zhì)平衡濃度的增大而提高。吸附等溫線吸附等溫線：吸附容量隨平衡濃度而變化的曲線常見(jiàn)的吸附等溫線有Ⅰ型和Ⅱ型兩種類型Ⅰ型吸附等溫線與朗格謬爾和弗蘭德利希吸附等溫式相對(duì)應(yīng)，Ⅱ型吸附等溫線與BET等溫式相對(duì)應(yīng)。98（1）朗格謬爾(Langmuir)吸附等溫式從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)一些假設(shè)條件而推導(dǎo)出來(lái)的單分子吸附公式：q－吸附容量，g/g；C－吸附平衡時(shí)，廢水中剩餘的吸附質(zhì)濃度，g/L；a、b－常數(shù)(2)弗蘭德裏希(Freundlich)吸附等溫式溫度一定時(shí)，描述吸附容量隨平衡濃度變化的吸附等溫線的經(jīng)驗(yàn)公式q－吸附容量，g/g；C－吸附平衡時(shí)，廢水中剩餘的吸附質(zhì)濃度，g/L；K、1/n－表現(xiàn)吸附特性的參數(shù)100（3）BET吸附等溫式吸附劑上有多層溶質(zhì)分子被吸附的吸附模式，各層的吸附符合朗格謬爾單分子吸附公式。1.7.4吸附速率吸附速率：?jiǎn)挝恢亓康奈絼┰趩挝粫r(shí)間內(nèi)所吸附的吸附質(zhì)的品質(zhì)。吸附速率越快，吸附質(zhì)與吸附劑接觸時(shí)間就越短，所需的吸附設(shè)備容積也就越小。吸附速率取決於吸附質(zhì)的傳質(zhì)過(guò)程，對(duì)於多孔吸附劑，傳質(zhì)分為三步： ①吸附質(zhì)從溶液主體擴(kuò)散到吸附劑外表面，這是吸附質(zhì)透過(guò)吸附劑表面液膜的傳質(zhì)簡(jiǎn)稱外擴(kuò)散； ②吸附質(zhì)由吸附劑顆粒的外表面，經(jīng)顆粒內(nèi)的細(xì)孔擴(kuò)散到顆粒的內(nèi)表面，簡(jiǎn)稱內(nèi)擴(kuò)散； ③吸附質(zhì)在吸附劑的表面上被吸附。（快）1.7.5常用吸附劑及影響吸附的主要因素⑴常用吸附劑活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、矽藻土、腐殖質(zhì)酸、焦炭、木炭、木屑、爐渣和粉煤灰等應(yīng)用較多的是活性炭。

1.7.5常用吸附劑及影響吸附的主要因素⑵活性炭的特性①活性炭是一種多孔性、疏水性吸附劑，對(duì)水中有機(jī)物有較強(qiáng)的吸附作用；②活性炭具有巨大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)。比表面積可達(dá)500～1700m2/g，其中小孔容積一般為0.15～0.9ml/g，表面積占比表面積的95%以上，過(guò)渡孔容積一般為0.02～0.1ml/g，表面積占比表面積的5%左右，大孔容積一般為0.2～0.5ml/g，表面積很小，只有0.5～2m2/g。②活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)：由於活性炭表面有—OH基等，所以具有一些極性，可吸附去除重金屬離子。影響活性炭吸附的主要因素吸附劑的性質(zhì)（比表面積，吸附容量，極性）污染物性質(zhì)（溶解度，表面自由能，極性，分子大小，濃度）廢水的pH值（酸性條件利於活性炭吸附）共存物質(zhì)（無(wú)選擇性，共存物質(zhì)不利）溫度（放熱過(guò)程，低溫有利）接觸時(shí)間（取決於吸附速度）1.7.6吸附操作方式

⑴靜態(tài)吸附：適用於處理水量小或吸附劑性質(zhì)特殊的情況下。⑵動(dòng)態(tài)吸附：廢水在流動(dòng)時(shí)進(jìn)行的吸附。其工藝可分為固定床、移動(dòng)床、流化床三種。固定床移動(dòng)床流化床（在廢水處理中很少使用，瞭解?。?06在水處理工藝中常用；由於處理水量、原水水質(zhì)和處理出水水質(zhì)指標(biāo)的不同，工程中可採(cǎi)用單床、多床串聯(lián)和多床並聯(lián)等三種操作方式；根據(jù)水流方向，有升流式和降流式；（1）固定床107升流式；優(yōu)點(diǎn)：充分利用吸附容量，水頭損失小，免反洗缺點(diǎn)：塔內(nèi)上下層不能互相混合，操作管理要求高一次卸出5~20%，同時(shí)加入等量的新碳或再生碳；大規(guī)模的廢水處理用（2）移動(dòng)床108吸附劑在塔內(nèi)處?kù)杜蛎浕蛄骰癄顟B(tài)；逆流接觸+膨脹，充分利用吸附容量，接觸效果好，效率高；適於處理含懸浮物較多的廢水，無(wú)需反沖洗；多層流化床。（3）流化床（移動(dòng)床和流化床在廢水處理中應(yīng)用較少）1.7.7吸附床的設(shè)計(jì)⑴吸附試驗(yàn)①確定吸附容量試驗(yàn)：主要是確定吸附容量公式中各參數(shù)關(guān)係並求出相應(yīng)的吸附等溫線。②確定吸附速率試驗(yàn)：測(cè)定不同時(shí)間水樣中溶質(zhì)濃度，直到濃度不再變化為止，根據(jù)數(shù)據(jù)求出吸附速率。③裝置試驗(yàn)：選用直徑為100～150mm、高為1.5～2.5m的吸附柱裝置，吸附劑層厚度約1.0～1.5m?？蛇M(jìn)行多床串聯(lián)試驗(yàn)，並繪製穿透曲線，利用此曲線確定使吸附容量得以充分利用的吸附操作方式。1.7.7吸附床的設(shè)計(jì)穿透曲線吸附帶：吸附最多的區(qū)域。吸附帶以上已飽和，不再有吸附能力；吸附帶以下部分則幾乎沒(méi)有發(fā)生吸附作用。當(dāng)吸附帶下緣達(dá)到柱底後，Ce開(kāi)始迅速上升：當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)出水濃度(Ca)時(shí)，此點(diǎn)即為穿透點(diǎn)。當(dāng)Ce=90％~95％C0，即Cb時(shí)，認(rèn)為吸附柱已失效，b點(diǎn)即為吸附終點(diǎn)；穿透曲線較好地表達(dá)了溶質(zhì)去除過(guò)程。在從a到b的

t時(shí)間內(nèi)，吸附帶所移動(dòng)的距離即為吸附帶的長(zhǎng)度(

)：1.7.7吸附床的設(shè)計(jì)穿透曲線沒(méi)有明顯的吸附帶時(shí)，一般採(cǎi)用4~6根有機(jī)玻璃柱串聯(lián)1.7.7吸附床的設(shè)計(jì)吸附塔直徑（1～3.5m）充填層厚度（3～10m）充填層與塔徑之比（1：1～4：1）活性炭粒徑（0.5～2.0mm）接觸時(shí)間（10～50min）容積線速度過(guò)濾線速度（升流式：9～25m/h，降流式：7～12m/h）反沖洗線速度反沖洗時(shí)間（3～8min）反沖洗週期（8～72h）反沖洗膨脹率等⑵主要設(shè)計(jì)參數(shù)（教材71頁(yè)）1.7.8活性炭吸附法在水處理中的應(yīng)用

廣泛應(yīng)用於在飲用水城市污水處理：污水回用工業(yè)廢水處理：煉油廢水深度處理；電鍍含鉻廢水處理：吸附、還原Cr6+，在酸性或鹼性條件下，濃縮回收鉻；含氰廢水處理：催化氧化，GAC作觸媒載體概述離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應(yīng)用，目前已應(yīng)用在回收和處理工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)方面。離子交換法：使離子交換劑與廢水接觸，離子交換劑上活性基團(tuán)與廢水中的有害離子進(jìn)行交換，從而達(dá)到污水淨(jìng)化的目的。

1.8.1離子交換法的基本原理水處理中主要採(cǎi)用離子交換樹(shù)脂和磺化煤用於離子交換。（1）離子交換樹(shù)脂應(yīng)用廣泛，種類多（見(jiàn)下頁(yè)）：按結(jié)構(gòu)特徵分為：凝膠型、大孔型和等孔型；按樹(shù)脂母體種類分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等；按其交換基團(tuán)性質(zhì)分為：強(qiáng)酸型、弱酸型、強(qiáng)鹼型和弱鹼型（2）磺化煤為兼有強(qiáng)酸型和弱酸型交換基團(tuán)的陽(yáng)離子交換劑。1.8.1離子交換法的基本原理⑴離子交換樹(shù)脂的構(gòu)造

是由空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性基團(tuán)所構(gòu)成的不溶性高分子化合物。活性基團(tuán)遇水電離，分成兩部分：固定部分：仍與骨架牢固結(jié)合，不能自由移動(dòng)，構(gòu)成所謂固定離子，活動(dòng)部分：能在一定範(fàn)圍內(nèi)自由移動(dòng)，並與其周圍溶液中的其他同性離子進(jìn)行交換反應(yīng)，稱為可交換離子。⑵基本性能①外觀：呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等②交聯(lián)度：指交聯(lián)劑占樹(shù)脂原料總重量的百分?jǐn)?shù)。一般水處理中樹(shù)脂的交聯(lián)度為7%～10%③含水率：指每克濕樹(shù)脂所含水分的百分率，一般為50%④溶脹性：指幹樹(shù)脂用水浸泡而體積變大的現(xiàn)象⑤密度：分為幹真密度、濕真密度和濕視密度⑥交換容量：分為全交換容量和工作交換容量⑵基本性能⑦有效pH範(fàn)圍：⑧選擇性：即離子交換樹(shù)脂對(duì)水中某種離子能優(yōu)先交換的性能。（見(jiàn)下頁(yè)）⑨離子交換平衡：⑩離子交換速率：主要受離子交換過(guò)程（待交換離子外擴(kuò)散－內(nèi)擴(kuò)散－離子交換（瞬間完成）－交換離子內(nèi)擴(kuò)散－外擴(kuò)散）中離子擴(kuò)散過(guò)程（內(nèi)、外擴(kuò)散的一個(gè)或幾個(gè)步驟制約）的影響。⑩其他性能：如溶解性、機(jī)械強(qiáng)度和耐冷熱性等。⑵基本性能離子交換樹(shù)脂的選擇性：樹(shù)脂對(duì)各種離子的交換能力不同，主要取決於各種離子對(duì)該種樹(shù)脂親和力的大小。常溫、低濃度時(shí)，各樹(shù)脂對(duì)各離子親和力的大?。核须x子的原子價(jià)越高，越易與離子交換樹(shù)脂發(fā)生離子交換反應(yīng)；同價(jià)離子中，原子序數(shù)越大，其離子水合半徑越小，越易發(fā)生離子交換反應(yīng)。1.8.2離子交換裝置運(yùn)行方式

離子交換裝置按運(yùn)行方式不同，分為固定床：?jiǎn)螌哟病㈦p層床、混合床；連續(xù)床：移動(dòng)床、流動(dòng)床。⑴固定床

固定床的構(gòu)造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式。其特點(diǎn)是交換與再生兩個(gè)過(guò)程均在交換器中進(jìn)行。單層床：在離子交換器中只裝填一種樹(shù)脂。陽(yáng)床，陰床。雙層床：離子交換器內(nèi)按比例裝填強(qiáng)、弱兩種同性樹(shù)脂（密度不同），在交換器內(nèi)形成上下兩層?；旌洗玻涸诮粨Q器內(nèi)均勻混雜的裝填陰、陽(yáng)兩種樹(shù)脂。其缺點(diǎn)是再生的陰、陽(yáng)樹(shù)脂很難徹底分層。三層混床新技術(shù)可保證在反洗時(shí)將陰、陽(yáng)樹(shù)脂分隔開(kāi)來(lái)。

⑵連續(xù)床移動(dòng)床：樹(shù)脂顆粒不是固定在交換器內(nèi)，而是處?kù)兑环N連續(xù)的迴圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，樹(shù)脂用量可減少三分之一至二分之一，設(shè)備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動(dòng)床系統(tǒng)和三塔移動(dòng)床系統(tǒng)。流動(dòng)床：完全連續(xù)運(yùn)行的離子交換系統(tǒng)。其操作管理複雜，廢水處理中較少應(yīng)用。

1.8.3

離子交換工藝的設(shè)計(jì)

離子交換法用於廢水處理的特點(diǎn)離子交換樹(shù)脂的選擇性廢水水質(zhì)對(duì)離子交換樹(shù)脂交換能力的影響125離子交換樹(shù)脂的選擇性：樹(shù)脂對(duì)各種離子的交換能力不同，主要取決於各種離子對(duì)該種樹(shù)脂親和力的大小。常溫、低濃度時(shí)，各樹(shù)脂對(duì)各離子親和力的大?。弘x子交換法用於廢水處理的特點(diǎn)離子交換樹(shù)脂的選擇性廢水水質(zhì)對(duì)交換能力的影響126廢水水質(zhì)對(duì)離子交換樹(shù)脂交換能力的影響SS及油脂：堵塞/包住樹(shù)脂孔隙；有機(jī)物：高價(jià)金屬離子：可能導(dǎo)致樹(shù)脂中毒；pH值水溫氧化劑離子交換法用於廢水處理的特點(diǎn)離子交換樹(shù)脂的選擇性廢水水質(zhì)對(duì)交換能力的影響1.8.3

離子交換工藝的設(shè)計(jì)

離子交換工藝的設(shè)計(jì)

進(jìn)水預(yù)處理：pH,SS,Oil,Org.,MeM+,氧化劑等。樹(shù)脂的選用：交換容量，進(jìn)水水質(zhì)，離子交換器的運(yùn)行方式。掌握工藝設(shè)計(jì)參數(shù)：手冊(cè)第4冊(cè)1.9.1膜分離法的原理及分類

⑴膜：能夠把流體相分隔為互不相通的兩部分，這兩部分之間能存在“傳質(zhì)”的薄的物質(zhì)。⑵膜的特徵：無(wú)論厚度多少都必須有兩個(gè)介面，兩個(gè)介面分別與兩側(cè)流體相接觸；具有選擇透過(guò)性，可允許一側(cè)流體中一種或幾種物質(zhì)通過(guò)，而不允許其他物質(zhì)通過(guò)。可以是固體或液體。1.9.1膜分離法的原理及分類

⑶膜分離：利用膜的選擇透過(guò)性能將離子或分子或某些微粒從水中分離出來(lái)的過(guò)程。

滲析：使溶質(zhì)通過(guò)膜的方法；

滲透：使溶劑通過(guò)膜的方法⑷膜分離法的分類：根據(jù)溶質(zhì)或溶劑透過(guò)膜的推動(dòng)力和膜種類不同，分為：

以電動(dòng)勢(shì)為推動(dòng)力的膜分離法：電滲析以濃度差為推動(dòng)力的膜分離法：擴(kuò)散滲析以壓力為推動(dòng)力的膜分離法：反滲透，超濾，微濾1.9.1膜分離法的原理及分類

1.9.1膜分離法的原理及分類

1.9.2電滲析⑴原理：在外加直流電場(chǎng)作用下，利用離子交換膜的透過(guò)性（即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)，陰膜只允許陰離子透過(guò)），使水中的陰、陽(yáng)離子作定向遷移，從而達(dá)到水中的離子與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。1.9.2電滲析1.9.2電滲析①離子交換膜：是電滲析的關(guān)鍵部件，其性能影響電滲析器的離子遷移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等②電滲析離子交換膜的分類：按膜結(jié)構(gòu)分為：異相膜、均相膜和半均相膜按膜上活性基團(tuán)不同分為：陽(yáng)膜、陰膜和特種膜按膜材料不同分為：有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜⑵離子交換膜和電滲析裝置1.9.2電滲析③電滲析裝置：電滲析器的構(gòu)造包括壓板、電極托板、電極、極框、陰膜、濃水隔板、淡水隔板等部件。電滲析器的輔助設(shè)備還包括水泵、整流器等。⑵離子交換膜和電滲析裝置⑶電滲析器運(yùn)行的工藝參數(shù)①電流效率電滲析析器運(yùn)行時(shí)實(shí)際除鹽量與理論除鹽量之比稱為電滲析器的電流效率。⑶電滲析器運(yùn)行的工藝參數(shù)②電流密度與極化現(xiàn)象電滲析器工作時(shí)，單位膜面積上通過(guò)的電流稱為電流密度。運(yùn)行時(shí)，當(dāng)電流密度達(dá)到一定值時(shí)，介面層離子的遷移速度遠(yuǎn)低於膜內(nèi)離子遷移速度，迫使膜介面處水分子發(fā)生電離，依靠氫離子和氫氧根離子來(lái)傳遞電流，這種膜介面現(xiàn)象稱為濃差極化，此時(shí)的電流密度稱為極限電流密度。⑷處理廢水的電滲析器的特點(diǎn)在海水或苦鹹水淡化和某些工業(yè)用水的精製等應(yīng)用中都已有大型裝置投入生產(chǎn)性運(yùn)行；在廢水處理中的應(yīng)用還相對(duì)較少。⑷處理廢水的電滲析器的特點(diǎn)①在給水處理中，只回收淡水和關(guān)注淡水水質(zhì)，水的回收率一般為50%～70%。而在廢水處理中，有時(shí)淡水和濃水均可回收利用，水的回收率高，有時(shí)濃水的利用價(jià)值高於淡水。②在給水處理中，只含有陽(yáng)膜和陰膜，並以膜對(duì)的形式存在。而在廢水處理中，膜的種類較多，有陽(yáng)膜、陰膜、中性膜和複合膜等，根據(jù)處理對(duì)象組成和處理目的的不同而有不同的膜組合形式。在給水處理和廢水處理中，應(yīng)用電滲析器的不同：⑷處理廢水的電滲析器的特點(diǎn)③在給水處理中，關(guān)注電滲析電極反應(yīng)多半是為了防止電極反應(yīng)的負(fù)面影響。而在廢水處理中，有時(shí)是利用電極反應(yīng)來(lái)達(dá)到處理廢水和回收有用物質(zhì)的目的。

⑸電滲析在廢水處理中的應(yīng)用電鍍廢水中含有銅、鋅、鎳等重金屬和氰化物。應(yīng)用電滲析處理電鍍廢水取得了較好的效果，既回收了重金屬，又使水的重複利用率有較大的提高。1.9.3反滲透用膜法分離溶液時(shí)，使溶劑通過(guò)膜的方法稱為滲透水通過(guò)膜由稀溶液進(jìn)入濃溶液的過(guò)程稱為自然滲透在濃溶液一側(cè)施加壓力，使?jié)馊芤褐械乃ㄟ^(guò)膜進(jìn)入稀溶液的過(guò)程稱為反滲透。1.9.3反滲透反滲透膜的傳質(zhì)機(jī)理：溶解擴(kuò)散理論：優(yōu)先吸附——毛細(xì)孔流理論：膜層有優(yōu)先吸附水而排斥鹽的化學(xué)特性氫鍵理論：膜材料是親水性的，並能與水形成氫鍵。水在膜中的遷移主要是擴(kuò)散。⑴反滲透膜結(jié)構(gòu)：只允許水分子通過(guò)的半透膜，厚度一般為100～200鈉米，具有不對(duì)稱的斷面結(jié)構(gòu)，主要包括三層：表面緻密層，孔徑約8～10埃，厚度約為1～10微米，脫鹽主要在這一層，中間過(guò)渡層，孔徑約200埃多孔支撐層，結(jié)構(gòu)疏鬆，孔徑約1000～4000埃，⑴反滲透膜性能：?jiǎn)挝荒っ娣e的透水速度快，脫鹽率高；機(jī)械強(qiáng)度好；化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿、耐高溫和微生物的侵蝕，耐污染；使用壽命長(zhǎng)，性能衰降小，原料充沛，價(jià)格低，制膜工藝較簡(jiǎn)單。分類：按材料分為：纖維素膜和非纖維素膜。按結(jié)構(gòu)分為：不對(duì)稱膜和複合膜。按外形分為：膜片和中空纖維。（2）反滲透裝置板框式反滲透器優(yōu)點(diǎn)：裝置牢固，能承受高壓缺點(diǎn)：液流狀態(tài)差，易形成濃差極化，設(shè)備費(fèi)用及占地面積大管式反滲透器優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)水流動(dòng)狀態(tài)好，易安裝，易清洗，易拆換缺點(diǎn)：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)的體積很小，占地面積較大卷式反滲透器優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的膜裝載面積大，進(jìn)水流動(dòng)狀態(tài)好，結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)：進(jìn)水預(yù)處理要求嚴(yán)格，否則易堵塞中空纖維式反滲透器：優(yōu)點(diǎn)：在單位體積內(nèi)的膜裝載面積大，無(wú)須承壓材料，結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)：容易堵塞，清洗困難，對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求最嚴(yán)，SDI≤3盤(pán)式或碟式⑷反滲透在廢水處理中的應(yīng)用反滲透已應(yīng)用在處理電鍍廢水（鍍鎳、鍍鉻廢水）、食品加工廢水、制糖廢水、水產(chǎn)品加工廢水以及某些污水的深度處理等。反滲透法對(duì)高價(jià)重金屬離子有良好的脫除效果，可以回收廢液中幾乎全部的重金屬，而且還可將水回收利用。⑸反滲透法處理工藝的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：分離過(guò)程不需加熱、無(wú)相變、耗能較少，設(shè)備體積少，操作簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)等。缺點(diǎn)：需在高壓下運(yùn)行，需配備高壓泵和耐高壓的管路；反滲透膜分離裝置對(duì)進(jìn)水指標(biāo)有較高的要求，易產(chǎn)生膜污染，需定期對(duì)膜進(jìn)行清洗。1.9.4超濾超濾：又稱超過(guò)濾，用於截留水中膠體大小的顆粒，而水和低分子量溶質(zhì)則允許透過(guò)膜。超濾的機(jī)理：由膜表面機(jī)械篩分、膜孔阻滯和膜表面及膜孔吸附的綜合效應(yīng)，以篩濾為主。1.9.4超濾①超濾膜的種類：常用的超濾膜有：醋酸纖維素膜，聚碸膜，聚醯胺膜②超濾裝置：主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等。與反滲透裝置類似。（1）超濾膜與超濾裝置1.9.4超濾主要參數(shù)有膜通量、膜清洗和膜壽命。在操作壓力為0.11～0.6Mpa，溫度小於60℃時(shí)，超濾膜的膜通量以1～500L/m2h為宜。影響膜通量的因素有：進(jìn)水流速、操作壓力、溫度、進(jìn)水濃度和原水預(yù)處理等。膜必須定期清洗，以延長(zhǎng)膜的壽命，正常使用的膜的壽命為12～18個(gè)月。（2）超濾工藝參數(shù)1.9.4超濾已應(yīng)用在工業(yè)廢水的處理及有用物質(zhì)的回收及某些污水的深度處理。金屬加工廢水及電鍍廢水（鍍鎳、鍍鉻廢水）汽車製造行業(yè)噴漆廢水食品工業(yè)廢水的處理及有用物質(zhì)的回收（3）超濾在廢水處理中的應(yīng)用1.9.5微濾是一種以壓力為推動(dòng)力，以膜的截留作用為機(jī)理的過(guò)濾技術(shù)，可以阻止水中的懸浮物、微粒和細(xì)菌等大於膜孔徑的雜質(zhì)。其作用屬於篩分過(guò)程。1.9.5微濾按膜表面的化學(xué)特性：疏水膜和親水膜按結(jié)構(gòu)：對(duì)稱膜和非對(duì)稱膜按材料：有機(jī)高分子膜和無(wú)機(jī)膜根據(jù)膜孔的結(jié)構(gòu)：篩網(wǎng)型微孔濾膜和深度型微孔濾膜。（1）微濾膜1.9.5微濾主要有平板式和折疊式。平板式：常用於中等液量的過(guò)濾，以去除微粒和細(xì)菌等雜質(zhì)。折疊式：適合大、中型水處理工程使用。（2）微孔濾膜篩檢程式1.10.1中和的基本原理中和：用化學(xué)法使廢水的pH值達(dá)到適宜範(fàn)圍的過(guò)程。

對(duì)於高濃度（大於3%）的酸、堿廢水的處理，應(yīng)首先考慮回收其中的酸或堿以及綜合利用，只有當(dāng)廢水無(wú)回收及綜合利用的價(jià)值時(shí)，才採(cǎi)用中和法處理。（1）酸堿廢水的來(lái)源及危害

酸堿廢水的來(lái)源：酸性廢水：化工，化纖，電鍍，電子，金屬加工鹼性廢水：印染，金屬加工，煉油，造紙酸堿廢水的危害：破壞水體水質(zhì)，影響水生動(dòng)植物生存排水管道、設(shè)施腐蝕破壞影響污水處理效果（混凝，生物）中和方法主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)酸堿廢水相互中和以廢治廢，處理成本低適用範(fàn)圍窄藥劑中和適用範(fàn)圍大，處理效果好設(shè)備多，費(fèi)用高，管理要求高，泥渣量大過(guò)濾中和固定床中和濾池設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作維護(hù)，泥渣量少不適於硫酸廢水，高SS、油脂要求預(yù)處理升流膨脹中和濾池設(shè)備簡(jiǎn)單，濾速高，泥渣量少，可用於各種酸性廢水高SS、油脂要求預(yù)處理對(duì)濾料粒徑要求嚴(yán)格滾筒式中和濾池可用於各種酸性廢水，對(duì)濾料粒徑無(wú)嚴(yán)格要求設(shè)備複雜，防腐要求高，電耗高，雜訊大（2）中和方法的分類（2）中和方法的分類酸性廢水的中和方法：主要有與鹼性廢水互相中和，藥劑中和，過(guò)濾中和。鹼性廢水的中和方法：主要有與酸性廢水互相中和以及藥劑中和。⑶中和方法的選擇選擇中和方法時(shí)應(yīng)考慮的因素：酸、堿廢水所含污染物的性質(zhì)、濃度、水量變化規(guī)律以及中和後水質(zhì)要求，當(dāng)?shù)厮嵝曰螓|性廢料來(lái)源，當(dāng)?shù)刂泻退巹┖蜑V料的供應(yīng)情況。1.10.2酸堿廢水中和法⑴中和能力的計(jì)算應(yīng)根據(jù)當(dāng)量定律來(lái)進(jìn)行計(jì)算:Q1C1=Q2C2⑵中和設(shè)備主要有連續(xù)式和間歇式兩大類1.10.3藥劑中和法⑴酸性廢水的藥劑中和法：向酸性廢水中投加鹼性藥劑，使廢水pH值升高的方法。常採(cǎi)用的中和劑為石灰、石灰石、大理石、白雲(yún)石、碳酸鈉、苛性納和氧化鎂等。⑵鹼性廢水的藥劑中和法：向鹼性廢水投加酸性藥劑，使廢水的pH值降低的方法。常採(cǎi)用的中和劑有硫酸、鹽酸、硝酸以及鍋爐煙道氣等，還應(yīng)盡可能使用一些工業(yè)廢酸。1.10.3藥劑中和法⑶中和劑的實(shí)際用量由於藥劑中常含有不參與中和反應(yīng)的惰性雜質(zhì)，而且廢水中常含有影響中和反應(yīng)的雜質(zhì)以及中和反應(yīng)混合不均勻等，因此中和劑的實(shí)際耗量比理論耗量高，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。藥劑中和法投藥量計(jì)算

式中：Q——廢水流量(m3/h)C——廢水中酸（堿）濃度(kg/m3)——換算（比重1）a——藥劑單位理論耗量(kg/kg)α

——藥劑純度或濃度(0.6-0.98)K——反應(yīng)不均勻係數(shù)(1.1-2.0)1.10.3藥劑中和法藥劑中和法投藥量計(jì)算例題

酸性廢水Q＝200m3/d，H2SO4濃度2.5g/L，CaCO3純度90％，a＝1.02，K＝1.2，求CaCO3耗量。A510kg/d，B567kg/d，C600kg/d，D680kg/d1.10.3藥劑中和法1.10.4過(guò)濾中和法過(guò)濾中和法：指酸性廢水流過(guò)鹼性濾料時(shí)與濾料進(jìn)行中和反應(yīng)的方法。僅用於酸性廢水的中和處理。鹼性濾料：主要有石灰石、大理石和白雲(yún)石等。中和濾池：有普通中和濾池、升流式中和濾池和過(guò)濾中和濾池三種。優(yōu)點(diǎn)：是操作簡(jiǎn)單，出水pH值較穩(wěn)定，沉渣量少。缺點(diǎn)：廢水的酸濃度不能太高，這主要是因?yàn)橹泻瓦^(guò)程中生成的鈣鹽沉澱在水中溶解度很小，易在濾料表面形成覆蓋層，阻礙濾料和酸的接觸反應(yīng)，需定期倒床，勞動(dòng)強(qiáng)度較高。

1.11.1化學(xué)沉澱的基本原理化學(xué)沉澱法：指向工業(yè)廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使其和廢水中溶解物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)並生成難溶鹽沉澱，從而去除廢水中該溶解性物質(zhì)的方法?？梢杂渺短幚砗饘匐x子和某些陰離子(如S2-和SO42-)的工業(yè)廢水。一般採(cǎi)用氫氧化物、硫化物和碳酸鹽等作為沉澱劑。1.11.2氫氧化物沉澱法大多數(shù)金屬的氫氧化物在水中的溶度積很小，因此可以利用向水中投加某種化學(xué)藥劑使水中金屬陽(yáng)離子生成氫氧化物沉澱而被去除。氫氧化物沉澱法最經(jīng)濟(jì)的化學(xué)藥劑是石灰，適用於不準(zhǔn)備回收重金屬的低濃度廢水處理。1.11.2氫氧化物沉澱法有些金屬氫氧化物(Zn(OH)2、Pb(OH)2、Cr(OH)3、Al(OH)3等具有兩性，它們?cè)邴|性溶液中呈酸性，在酸性溶液中呈鹼性。1.11.3硫化物沉澱法優(yōu)點(diǎn)：大多數(shù)金屬硫化物的溶解度一般比其氫氧化物的要小很多，採(cǎi)用硫化物作沉澱劑可使廢水中的金屬得到更完全地去除。1.11.3硫化物沉澱法缺點(diǎn)：①處理費(fèi)用較高；②硫化物固液分離困難，常需投加凝聚劑。應(yīng)用：不太廣泛，有時(shí)作為氫氧化物沉澱法的補(bǔ)充法。常用沉澱劑：硫化氫、硫化鈉和硫化鉀等。1.11.4碳酸鹽沉澱法鋅和鉛等金屬離子的碳酸鹽的溶度積較小，可投加碳酸鈉到高濃度的含鋅或含鉛廢水中，形成鋅或鉛的碳酸鹽沉澱，從而回收重金屬。1.11.5其他沉澱處理法

鋇鹽沉澱法：主要用於含六價(jià)鉻的廢水處理鐵氧體沉澱法：用於金屬?gòu)U水的處理與回收利用。其特點(diǎn)是易沉澱分離。1.11.6化學(xué)沉澱法處理廢水⑴鹼性鋅酸鹽鍍鋅廢水處理鹼性鋅酸鹽鍍鋅工藝應(yīng)用比較廣泛。鋅的氫氧化物兼有弱鹼性和弱酸性，氫氧化鋅不溶於水，但由於呈兩性，在強(qiáng)酸或強(qiáng)鹼中都能溶解。1.11.6化學(xué)沉澱法處理廢水反應(yīng)池：用硫酸將廢水的pH值調(diào)8.5～9.0，廢水的鋅很快轉(zhuǎn)化為氫氧化鋅白色沉澱；溶解池：分離出的氫氧化鋅再遇到氫氧化鈉溶液又溶解，可返回到鍍槽再利用。1.11.6化學(xué)沉澱法處理廢水⑵硫化物沉澱法處理重金屬?gòu)U水1.12.1氧化還原法原理氧化還原法：利用氧化還原反應(yīng)，將廢水中的有害物質(zhì)氧化或還原，使其變成無(wú)害或危害較小的新物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)中，失去電子的過(guò)程叫氧化，失去電子的物質(zhì)稱還原劑；得到電子的過(guò)程叫還原，得到電子的物質(zhì)叫氧化劑，在反應(yīng)中被還原。每個(gè)物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài)，其氧化還原電位的高低決定了該物質(zhì)的氧化還原能力。廢水的氧化還原處理法：分為氧化法和還原法兩類常用氧化還原法及其應(yīng)用：氯氧化法（氰化物，硫化物，消毒）臭氧氧化法（酚，氰化物，染料，有機(jī)物，消毒）Fenton試劑法（過(guò)氧化氫＋硫酸亞鐵，難降解有機(jī)物）光催化氧化法（UV＋氧化劑，難降解有機(jī)物）電解氧化還原法（電鍍廢水，含酚廢水）1.12.2氧化法常用的氧化劑：空氣中的氧、純氧、臭氧、氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、二氧化氯、三氯化鐵、過(guò)氧化氫和電解槽的陽(yáng)極等。（1）氯氧化法

氯氧化法採(cǎi)用氯系氧化劑，如次氯酸鈉、漂白粉和液氯等主要用於去除廢水中的氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類以及對(duì)廢水進(jìn)行脫色、脫臭、殺菌等處理主要處理設(shè)備：反應(yīng)池及沉澱池（2）臭氧氧化法臭氧（O3）：常溫下為無(wú)色氣體，具有特殊的臭味，是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力僅次於氟，比氧、氯及高錳酸鹽等常用的氧化劑都高。在理想的反應(yīng)條件下，臭氧可以把水溶液中大多數(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。（2）臭氧氧化法氧化性：氧化能力強(qiáng)（僅次於氟，強(qiáng)於常用氧化劑）；溶解性：在水中溶解度低（3~7mg/L），是氧氣的10倍；不穩(wěn)定性：易分解，在水中分解速度快於空氣，半衰期5~30min；隨溫度升高而加快隨pH值提高而加快不易貯存，現(xiàn)場(chǎng)製備使用有毒性，腐蝕性強(qiáng)臭氧的物理化學(xué)性質(zhì)（2）臭氧氧化法臭氧的製備：空氣，氧氣——無(wú)聲放電法臭氧氧化的接觸反應(yīng)裝置：廢水的臭氧處理是在接觸反應(yīng)器中進(jìn)行，為了使臭氧與水中充分反應(yīng)，應(yīng)盡可能使臭氧化空氣在水中形成微小氣泡，並採(cǎi)用氣液兩相逆流操作，以強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程。常用的臭氧化空氣投加設(shè)備：多孔擴(kuò)散器、乳化攪拌器、射流器等。（2）臭氧氧化法主要是使污染物氧化分解，用於降低BOD、COD，脫色，除臭、除味、殺菌、殺藻、除鐵、錳、氰、酚等。印染廢水處理（脫色）含氰廢水處理（破氰）含酚廢水處理（除酚）游泳池迴圈水處理（消毒）臭氧在廢水處理中的應(yīng)用（2）臭氧氧化法優(yōu)點(diǎn)：氧化能力強(qiáng)，對(duì)脫色、除臭、殺菌、去除有機(jī)物和無(wú)機(jī)物等效果好，無(wú)二次污染，製備臭氧只用空氣和電能，操作管理方便；缺點(diǎn)：投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。臭氧氧化法的優(yōu)缺點(diǎn)（3）過(guò)氧化氫氧化法過(guò)氧化氫價(jià)格較高，單獨(dú)使用時(shí)氧化反應(yīng)過(guò)程過(guò)於緩慢，多利用投加催化劑的方法以促進(jìn)氧化過(guò)程。常用的催化劑：硫酸亞鐵、絡(luò)合鐵、銅、錳、天然酶等。H2O2與Fe2+作用（Fenton試劑）：能產(chǎn)生羥基自由基，其氧化能力僅次於氟，能使許多難於生物降解及一般化學(xué)氧化法難於氧化的有機(jī)物氧化分解。（4）光氧化法光催化氧化法：光分解和化學(xué)分解組合成，已成為廢水處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要技術(shù)。常用光源：紫外光常用氧化劑：臭氧和過(guò)氧化氫等O3-UV：光催化氧化法中比較成功的一種，能有效地去除水中鹵代烴、苯、醇類、酚類、醛類、硝基苯、農(nóng)藥和腐殖酸等有機(jī)物以及細(xì)菌和病毒等，且在處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染。（5）濕式氧化法濕式氧化法：在高溫（150～350℃）和高壓（0.5～20MPa）的操作條件下，以氧氣和空氣作為氧化劑，將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水的過(guò)程。濕式氧化過(guò)程：（i）空氣中的氧從氣相到液相的傳質(zhì)過(guò)程；（ii）溶解氧與基質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)濕式氧化法的應(yīng)用：（i）高濃度難降解有機(jī)廢水生化處理的預(yù)處理，以提高可生化性；（ii）用於處理有毒有害的工業(yè)廢水。

（6）電解法電解法：利用電解原理處理廢水的方法。原理：廢水中的有害物質(zhì)在電極上發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，生成了新的物質(zhì)，新的物質(zhì)則通過(guò)沉積在電極表面或沉澱於水中或轉(zhuǎn)化為氣體而被去除。

法拉第電解定律 （法拉第常數(shù)F=96487C/mol）電解時(shí)，在電極上析出或溶解的物質(zhì)品質(zhì)（G）與通過(guò)的電量（Q）成正比（即：與電流強(qiáng)度I和電解時(shí)間t成正比）每通過(guò)96487庫(kù)侖的電量，在電極上發(fā)生任一電極反應(yīng)而變化的物質(zhì)的量均為1mol。分解電壓

能使電解正常進(jìn)行時(shí)所需的最小外加電壓

影響分解電壓的主要因素電極的濃差極化電極的化學(xué)極化電解液中離子運(yùn)動(dòng)的阻力電極的性質(zhì)，廢水水質(zhì)，電流密度，溫度等微電解微電解（內(nèi)電解）與電解（外電解）的區(qū)別：微電解工藝過(guò)程中不需要外接電源。微電解的原理：鐵和碳在廢水中形成無(wú)數(shù)個(gè)微電池，鐵是陽(yáng)極，碳是陰極，在酸性條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而去除部分COD。1.12.3還原法還原法：通過(guò)投加還原劑或利用電解槽陰極作用，使廢水中有毒害作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害或毒害作用較小的新物質(zhì)的方法。應(yīng)用：可用於處理一些特殊的廢水，如含重金屬離子鉻、汞、銅等的廢水，及一些特殊的純化。常用的方法：有鐵屑過(guò)濾法、亞硫酸鹽還原法和硫酸亞鐵還原法等。

電解還原法處理含鉻、含銀廢水：利用廢水中物質(zhì)通過(guò)電解後能沉積在電極表面或沉積於水中的特點(diǎn)，處理貴重金屬?gòu)U水，同時(shí)又能回收純度較高的貴重金屬。

電解氧化法處理含氰、含酚廢水：利用廢水中物質(zhì)通過(guò)電解後生成氣體的特點(diǎn)，處理非金屬有毒廢水，如含氰、含酚廢水的處理電解氣?。弘娊庋趸€原法在廢水處理中的應(yīng)用

1.13.1萃取法萃取法的基本原理： 某種污染物質(zhì)在水和某種特定有機(jī)溶劑（萃取劑）中具有不同的溶解度，而水與該有機(jī)溶劑是互不相溶的兩相液體。工業(yè)污水處理中利用這種原理去除或回收某種特定污染物質(zhì)，稱為萃取。溶質(zhì)從水中轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑中的推動(dòng)力：溶質(zhì)在水中的實(shí)際濃度與平衡濃度的差值。1.13.1萃取法萃取法的適用範(fàn)圍：萃取去除廢水中的重金屬離子；萃取回收廢水中的高濃度有機(jī)物（焦化廢水的胺回收）。1.13.1萃取法具有較大的分配係數(shù)（萃取能力大）：以節(jié)省萃取劑用量，減小萃取設(shè)備容積。具有良好的選擇性：萃取劑的選擇性就是萃取劑對(duì)廢水中各種雜質(zhì)的分離能力，良好的選擇性能提高萃取效率物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)與廢水有較大區(qū)別。如①比重差要大，便於兩相分離；②萃取劑在水中溶解度要小，可減少容積的損失；③粘度小，有利於兩相的混合與分層，有利於流動(dòng)和傳質(zhì)；④對(duì)設(shè)備腐蝕性小等。無(wú)毒，以免形成新的污染。來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。容易再生和回收溶劑（1）萃取劑的選擇1.13.1萃取法萃取後的萃取相需經(jīng)再生，將萃取物分離後，萃取劑繼續(xù)使用。常用的再生方法：蒸餾法（物理法）結(jié)晶法（化學(xué)法）（2）萃取劑的再生1.13.1萃取法萃取工藝：包括混合、分離和回收三個(gè)主要工序。生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用的的萃取工藝：有單級(jí)萃取、多級(jí)錯(cuò)流萃取和連續(xù)逆流萃取。（3）萃取工藝1.13.2吹脫法吹脫法的基本原理： 將空氣通入廢水中，使廢水中溶解性氣體和揮發(fā)性溶質(zhì)由液相轉(zhuǎn)為氣相，從而使廢水中污染物濃度得到降低。被吹脫物質(zhì)由液相轉(zhuǎn)讓氣相的推動(dòng)力：被吹脫物質(zhì)在液相和氣相中的濃度差1.13.2吹脫法吹脫法的適用範(fàn)圍：吹脫去除廢水中的有機(jī)氰；吹脫去除廢水中的高濃度氨氮（焦化、造氣、化肥廢水的氨氮吹脫）。1.13.2吹脫法預(yù)處理：如調(diào)整廢水的水溫和pH值，去除懸浮物和油類等污染物?；厥战馕鼩怏w：（見(jiàn)下頁(yè)）吹脫設(shè)備：吹脫池吹脫塔吹脫法處理廢水的工藝組成1.13.2吹脫法回收解吸氣體：回收解吸氣體原則：符合排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，向大氣排放；對(duì)中等濃度的有害氣體，可以導(dǎo)入爐內(nèi)燃燒；對(duì)高濃度的有害氣體，應(yīng)考慮回收利用?；厥战馕鼩怏w的方法：吸收和吸附①吸收：用氫氧化鈉溶液吸收氰化氫或硫化氫，可生成氰化鈉和硫化鈉，然後再將飽和溶液蒸發(fā)結(jié)晶②吸附：可以採(cǎi)用固體吸附劑吸附有害氣體。1.13.3汽提法汽提法的基本原理：

將水蒸汽通入廢水中，使廢水中的易揮發(fā)性組分由液相轉(zhuǎn)為氣相，從而使廢水中污染物濃度得到降低。汽提法的適用範(fàn)圍：汽提法處理含酚廢水；汽提法處理含硫廢水；汽提法處理含氰廢水。1.13.3汽提法汽提法的分類：簡(jiǎn)單蒸餾：與水互溶的揮發(fā)性物質(zhì)蒸汽蒸餾：與水不互溶或幾乎不互溶的揮發(fā)性污染物質(zhì)習(xí)題

萃取工藝不包括（）。A混合B析出C分離D回收正確答案：B消毒對(duì)飲用水是必不可少的處理工藝。對(duì)廢水而處理而言，雖非必需，但對(duì)某些廢水的安全排放或回用也是十分重要的。在水處理中，消毒方法包括：化學(xué)法消毒：氯消毒、次氯酸鈉消毒、二氧化氯消毒、臭氧水消毒等，物理法消毒：紫外線消毒。1.14.1氯消毒機(jī)理氯消毒機(jī)理：Cl2+H2O

HOCl+HClHOClH++OCl-消毒劑的有效氯含量：HOCl和OCl-的所含氯量。氯消毒的效果與水溫、pH值、接觸時(shí)間、混合程度、污水濁度以及所含干擾物質(zhì)、有效氯濃度有關(guān)。1.14.3主要消毒方法和機(jī)理⑴氯消毒：液氯、漂白粉污水氯消毒的加氯量：試驗(yàn)確定。對(duì)於生活污水，可參考的數(shù)值為：一級(jí)處理水排放時(shí)，投氯量為20～30mg/L

二級(jí)處理水排放時(shí)，投氯量為5～10mg/L在混合池內(nèi)的混合反應(yīng)時(shí)間為5～15min在接觸內(nèi)的接觸時(shí)間為30min左右保證餘氯量不小於0.5mg/L1.14.3主要消毒方法和機(jī)理NaCl+H2ONaOCl+H2（電解）NaOCl+H2OHOCl+NaOH次氯酸鈉的消毒作用依然靠次氯酸，但其消毒作用不及氯強(qiáng)。次氯酸鈉易分解，通常採(cǎi)用次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制取，就地投加，不宜貯運(yùn)。一般適用於小型工廠。⑵次氯酸鈉消毒1.14.3主要消毒方法和機(jī)理ClO2用於受污染水源消毒時(shí)，可減少氯化有機(jī)物的產(chǎn)生。消毒原理：ClO2溶於水，不與水