工業(yè)廢水處理的工藝系統(tǒng)

《工業(yè)廢水處理的工藝系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《工業(yè)廢水處理的工藝系統(tǒng)（91頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 21章 工 業(yè) 廢 水 處 理 的 工 藝 系 統(tǒng) 重 點(diǎn) ： 各 種 基 本 的 污 水 處 理 方 法 難 點(diǎn) ： 針 對(duì) 各 種 工 業(yè) 廢 水 的 情 況 ， 準(zhǔn) 確 確 定 合 適 的 處 理 方 法 。 21.1 概 述21.2 常 用 工 業(yè) 廢 水 處 理 工 藝 系 統(tǒng) 21.1 概 述21.1.1 工 業(yè) 廢 水 的 分 類 1.按 工 業(yè) 廢 水 中 所 含 主 要 污 染 物 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 分 類 為 含 無 機(jī) 污 染 物 為 主 的 無 機(jī) 廢 水 和 含 有 機(jī) 污 染 物 為 主 的 有 機(jī) 廢 水 。 例 如 ， 電 鍍 廢 水 和 礦 物 加 工

2、過 程 的 廢 水 是 無 機(jī) 廢 水 食 品 或 石 油 加 工 過 程 的 廢 水 是 有 機(jī) 廢 水 。2.按 工 業(yè) 企 業(yè) 的 產(chǎn) 品 和 加 工 對(duì) 象 可 分 為 造 紙 廢 水 、 紡 織 廢 水 、 制 革 廢 水 、 農(nóng) 藥 廢 水 、 冶 金 廢 水 、 煉 油 廢 水 等 。 3.按 廢 水 中 所 含 污 染 物 的 主 要 成 分 可 分 為 ： 酸 性 廢 水 、 堿 性 廢 水 、 含 酚 廢 水 、 含 鉻 廢 水 、 含 有 機(jī) 磷 廢 水 和 放 射 性 廢 水 等 。 工 業(yè) 廢 水 工 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程 中 產(chǎn) 生 的 廢 水 、 污 水 和 廢 液

3、 其 中 含 有 隨 水 流 失 的 工 業(yè) 生產(chǎn) 用 料 、 中 間 產(chǎn) 物 以 及 生 產(chǎn) 過 程 中 產(chǎn) 生 的 污 染 物 。 此 外 也 有 從 廢 水 處 理 的 難 易 度 和 廢 水 的 危 害 性 出 發(fā) ， 將 廢 水 中 主 要污 染 物 歸 納 為 三 類 ： 第 一 類 為 廢 熱 ， 主 要 來 自 冷 卻 水 ， 冷 卻 水 可 以 回 用 ； 第 二 類 為 常 規(guī) 污 染 物 ， 即 無 明 顯 毒 性 而 又 易 于 生 物 降 解 的 物 質(zhì) ，包 括 生 物 可 降 解 的 有 機(jī) 物 ， 可 作 為 生 物 營(yíng) 養(yǎng) 素 的 化 合 物 ， 以 及懸 浮

4、 固 體 等 ； 第 三 類 為 有 毒 污 染 物 ， 即 含 有 毒 性 而 又 不 易 生 物 降 解 的 物 質(zhì) ， 包括 重 金 屬 、 有 毒 化 合 物 和 不 易 被 生 物 降 解 的 有 機(jī) 化 合 物 等 。 實(shí) 際 上 ， 一 種 工 業(yè) 可 以 排 出 幾 種 不 同 性 質(zhì) 的 廢 水 ， 而 一 種 廢 水 又 會(huì) 有 不 同 的 污 染 物 和 不 同 的 污 染 效 應(yīng) 。 例 如 染 料 工 廠 既 排 出 酸 性 廢 水 ， 又排 出 堿 性 廢 水 。 紡 織 印 染 廢 水 ， 由 于 織 物 和 染 料 的 不 同 ， 其 中 的 污 染 物 和污

5、染 效 應(yīng) 就 會(huì) 有 很 大 差 別 。 即 便 是 一 套 生 產(chǎn) 裝 置 排 出 的 廢 水 ， 也 可 能 同 時(shí)含 有 幾 種 污 染 物 。 如 煉 油 廠 的 蒸 餾 、 裂 化 、 焦 化 、 疊 合 等 裝 置 的 塔 頂 油 品蒸 氣 凝 結(jié) 水 中 ， 含 有 酚 、 油 、 硫 化 物 。 在 不 同 的 工 業(yè) 企 業(yè) ， 雖 然 產(chǎn) 品 、 原料 和 加 工 過 程 截 然 不 同 ， 也 可 能 排 出 性 質(zhì) 類 似 的 廢 水 。 如 煉 油 廠 、 化 工 廠和 煉 焦 煤 氣 廠 等 ， 可 能 均 有 含 油 、 含 酚 廢 水 排 出 。 21.1.2

6、 工 業(yè) 廢 水 對(duì) 環(huán) 境 的 污 染 1.無 毒 物 質(zhì) 的 有 機(jī) 廢 水 和 無 機(jī) 廢 水 的 污 染2.有 毒 物 質(zhì) 的 有 機(jī) 廢 水 和 無 機(jī) 廢 水 的 污 染 。3.含 大 量 不 溶 性 懸 浮 物 廢 水 的 污 染 。4.含 有 廢 水 產(chǎn) 生 的 污 染5.含 高 濁 度 和 高 色 度 廢 水 產(chǎn) 生 的 污 染6.酸 性 和 堿 性 廢 水 產(chǎn) 生 的 污 染7.含 有 多 種 污 染 物 質(zhì) 廢 水 產(chǎn) 生 的 污 染8.含 有 氮 、 磷 等 工 業(yè) 廢 水 產(chǎn) 生 的 污 染 21.1.3 控 制 工 業(yè) 污 染 源 的 基 本 途 徑 1. 工 業(yè)

7、污 水 單 獨(dú) 處 理 后 排 放 （ 1） COD、 BOD很 高 ， （ 2） 具 有 一 定 量 的 H2S、 NH4有 毒 物 質(zhì) （ 3） 含 有 強(qiáng) 酸 、 強(qiáng) 堿 （ 4） 可 回 收 一 些 產(chǎn) 品2. 工 業(yè) 污 水 排 入 城 市 污 水 處 理 廠 一 同 處 理 （ 1） 與 城 市 污 水 性 質(zhì) 大 致 相 同 （ 2） 無 有 毒 有 害 類 物 質(zhì)3 工 業(yè) 污 水 預(yù) 處 理 后 進(jìn) 入 城 市 污 水 處 理 廠 （ 1） 可 回 收 產(chǎn) 品 （ 2） 含 少 量 可 去 除 的 有 毒 有 害 物 質(zhì) 4 革 新 工 藝 、 減 少 排 污 量5 考 慮

8、回 收 利 用6 從 全 局 出 發(fā) ， 對(duì) 污 水 妥 善 處 理7 采 取 先 進(jìn) 技 術(shù) ， 經(jīng) 濟(jì) 合 理 21.1.4 廢 水 處 理 方 法 及 選 擇 均 和 調(diào) 節(jié)一 、 目 的 1 水 質(zhì) 均 和 水 量 負(fù) 荷 不 變 ， 水 質(zhì) 變 化 ， 以 水 質(zhì) 變 化 為 曲 線 ， 求 體 積 ， 需 要 攪 拌 設(shè) 施 。 2 水 量 調(diào) 節(jié) 水 質(zhì) 負(fù) 荷 不 變 ， 水 量 變 化 ， 以 水 量 變 化 為 曲 線 ， 設(shè) 計(jì) 池 體 積 ， 不 需 要 攪 拌 。 3 水 質(zhì) 水 量 均 和 調(diào) 節(jié) 水 質(zhì) 水 量 都 變 化 ， 需 綜 合 考 慮 。二 、 調(diào) 節(jié)

9、 池 形 式 1 水 泵 強(qiáng) 制 循 環(huán) ： 不 需 要 安 裝 特 殊 設(shè) 備 ， 簡(jiǎn) 單 易 行 ， 混 合 完 全 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 高 。 2 空 氣 攪 拌 ： 混 合 完 全 ， 預(yù) 曝 氣 作 用 ， 有 害 物 質(zhì) 和 氣 體 隨 曝 氣 進(jìn) 入 大 氣 3 機(jī) 械 攪 ： 混 合 較 好 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 低 ， 但 易 腐 蝕 需 維 護(hù) 。 4.穿 孔 倒 流 槽 水 質(zhì) 調(diào) 節(jié) ： 只 能 調(diào) 節(jié) 水 質(zhì) ， 不 能 調(diào) 節(jié) 水 量 。 三 、 容 積 計(jì) 算 t1i iqw t1i iim /wqcCTqw wqcqcC 22iim 1 排 放 的 水 質(zhì) 水 量

10、 具 有 周 期 性 變 化 t=n 時(shí)（ 1） 池 容 積qi 均 和 周 期 逐 時(shí) 變 化 流 量 。 （ 2） 出 水 濃 度c 對(duì) 應(yīng) q的 污 染2 污 水 流 量 變 化 不 是 周 期 性 ， 采 用 試 算 法 。（ 1） 池 容 積q 平 均 污 水 量T 水 量 變 化 時(shí) 間 總 和 （ 2） 出 水 濃 度 3 利 用 沉 淀 池 進(jìn) 行 調(diào) 節(jié) ： 在 沉 淀 池 內(nèi) 進(jìn) 行 水 質(zhì) 水 量 調(diào) 節(jié) 離 心 分 離一 、 理 論 基 礎(chǔ) 物 體 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) 產(chǎn) 生 離 心 力 場(chǎng) ， 在 離 心 力 場(chǎng) 內(nèi) 各 質(zhì) 點(diǎn) 將 受 到 比 本 身重 力 大 得

11、多 的 離 心 力 ， 這 離 心 力 的 大 小 取 決 于 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 。 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 物 體 能 產(chǎn) 生 離 心 力 ， 含 懸 浮 物 的 廢 水 在 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) 由 于懸 浮 物 和 廢 水 的 質(zhì) 量 不 同 ， 因 此 受 到 的 離 心 力 大 小 也 不 同 ， 質(zhì) 量 大 的被 甩 向 外 圍 ， 質(zhì) 量 小 的 則 留 在 內(nèi) 圈 ， 廢 水 和 水 中 的 懸 浮 物 被 分 離 。二 、 離 心 分 離 設(shè) 備 1.根 據(jù) 離 心 力 產(chǎn) 生 的 方 式 將 離 心 設(shè) 備 分 為 ： （ 1） 用 水 流 本 身 旋 轉(zhuǎn) 產(chǎn) 生 離 心 力

12、的 旋 流 分 離 機(jī) ： 壓 力 式 旋 流 分 離 機(jī) 、 重 力 式 旋 流 分 離 機(jī) （ 2） 由 設(shè) 備 本 身 旋 轉(zhuǎn) 帶 動(dòng) 污 水 旋 轉(zhuǎn) 的 離 心 分 離 機(jī) ： 2 重 力 式 旋 流 分 離 機(jī) ： 常 用 的 水 力 旋 流 沉 淀 池 ， 污 水 沿 切 線 方 向 流 入 ， 借 進(jìn) 出 水 頭 差 在 池 內(nèi) 旋 轉(zhuǎn) 流 動(dòng) 。 3 壓 力 式 旋 流 分 離 機(jī) 用 于 分 離 比 重 較 大 的 懸 浮 物 ， 設(shè) 備 由 鋼 板 制 成 ， 上 部 為 直 徑 D的 園筒 ， 下 部 為 錐 形 體 ， 污 水 沿 著 設(shè) 備 切 線 方 向 進(jìn) 入 ，

13、 在 離 心 力 作 用 下 ， 水中 懸 浮 物 被 甩 向 四 周 ， 并 在 重 力 作 用 下 ， 下 沉 至 底 部 排 走 。 分 析 ： 1段 ： 水 流 的 水 平 速 度 沿 半 徑 增 大 ， 在 四 周 處 最 大 ， 顆 粒 在 離 心 力 作 用 下 ， 甩 向 四 周 ， 此 區(qū) 為 加 速 區(qū) 。 2段 ： 水 平 速 度 沿 半 徑 增 大 后 減 小 ， 在 1/2R 處 ， V最 大 ， 分 離 出 的 顆 粒 沿 四 周 下 滑 ， 此 區(qū) 為 分 離 區(qū) 。 3段 ： 水 平 速 度 為 零 ， 顆 粒 在 重 力 作 用 下 沉 淀 濃 縮 ， 此 區(qū)

14、 為 沉 淀 區(qū) 。 優(yōu) 點(diǎn) ： 體 積 小 ， 單 位 容 積 處 理 能 力 高 ， 用 料 少 易 安 裝 。 缺 點(diǎn) ： 四 壁 易 磨 損 ， 需 動(dòng) 力 。 其 中 ： m、 m0 分 別 為 顆 粒 和 污 水 的 質(zhì) 量 。 v 旋 轉(zhuǎn) 圓 周 或 速 度 。 r 旋 轉(zhuǎn) 半 徑 。 n 轉(zhuǎn) 速 。三 .離 心 力 計(jì) 算 )gm(mF 01 分 析 ： 1） 當(dāng) r 1.0m 時(shí) ， n 500轉(zhuǎn) 分 ， 280 當(dāng) r 1.0m 時(shí) ， n 1800轉(zhuǎn) 分 ， 3600。 2） 在 離 心 力 場(chǎng) 中 ， 離 心 力 對(duì) 固 體 顆 粒 的 作 用 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 超 過 重 力

15、， 可 強(qiáng) 化 顆 粒 的 分 離 速 度 。 3） 分 離 因 素 ， 凈 化 效 果 ， 可 除 的 顆 粒 直 徑 d。 1 離 心 場(chǎng) 中 ， 顆 粒 受 到 離 心 力 F 的 大 小 : /r)vm(mF 202 顆 粒 在 水 中 受 到 的 重 力 ：3 離 心 力 與 重 力 之 比 分 離 因 素 ， 表 示 在 離 心 力 場(chǎng) 中 ， 顆 粒 所 受 到 的 離 心 力 大 于 重 力 的 倍 數(shù) 。 /900rng /r)60n(2 r)gm(m /r)vm(mFF 220 201 過 濾一 、 過 濾 ： 使 污 水 通 過 濾 料 組 成 的 多 孔 介 質(zhì) ， 以

16、 截 留 水 中 的 懸 浮 物 質(zhì) ， 達(dá) 到 處 理 的 目 的 。二 、 濾 網(wǎng) 1. 濾 網(wǎng) ： 污 水 中 含 有 的 細(xì) 小 懸 浮 物 ， 不 能 用 格 柵 去 除 ， 也 難 用 沉 淀 方 法 去 除 ， 可 采 用 小 孔 眼 的 濾 網(wǎng) 截 留 ， 回 收 。 2.篩 網(wǎng) 通 常 用 金 屬 絲 或 化 學(xué) 纖 維 編 制 而 成 。 3.其 形 式 有 轉(zhuǎn) 鼓 式 、 轉(zhuǎn) 盤 式 、 振 動(dòng) 式 、 轉(zhuǎn) 簾 帶 式 和 固 定 式 傾 斜 篩 多 種 。 4.篩 孔 尺 寸 可 根 據(jù) 需 要 ， 一 般 為 0.15 1.0mm。 5.旋 轉(zhuǎn) 式 濾 網(wǎng) ， 污 水

17、 從 外 側(cè) 流 入 內(nèi) 側(cè) ， 懸 浮 物 被 截 留 ， 然 后 用 刮 刀 刮 下 運(yùn) 走 。 6.優(yōu) ： 效 率 高 ， 可 回 收 有 用 的 物 質(zhì) 。 缺 ： 易 堵 塞 。 三 、 濾 池 濾 池 去 除 微 量 懸 浮 物 ， 常 用 于 污 水 深 度 處 理 。 1 濾 池 過 濾 機(jī) 理 。 1） 機(jī) 械 篩 濾 作 用 把 濾 料 層 作 為 篩 子 ， 某 些 粒 徑 大 于 孔 隙 尺 寸 的 雜 質(zhì) 被 截 留 ， 孔 隙 變 小 一 些 ， 于 是 后 續(xù) 的 細(xì) 小 懸 浮 雜 質(zhì) 也 可 被 截 留 。 2） 沉 淀 作 用 把 濾 料 看 作 層 層 疊

18、 疊 起 來 的 多 層 沉 淀 池 。 利 用 巨 大 的 沉 淀 面 積 截 留 水 中 微 小 粒 子 。 3） 絮 凝 作 用 把 濾 料 作 為 接 觸 吸 附 介 質(zhì) ， 介 質(zhì) 緊 密 排 列 ， 水 在 介 質(zhì) 中 流 動(dòng) 時(shí) ， 雜 質(zhì) 被 吸 附 在 介 質(zhì) 表 面 并 成 長(zhǎng) 為 大 顆 粒 ， 巨 大 的 表 面 積 產(chǎn) 生 強(qiáng) 烈 的 吸 附 能 力 。 2 濾 料 ： 石 英 砂 、 無 煙 煤 、 陶 粒 、 聚 丙 烯 球 、 爐 灰 渣 、 煙 道 灰 、 焦 炭 、 電 化 學(xué) 濾 料 。 3 截 留 雜 質(zhì) 規(guī) 律 從 接 觸 絮 凝 作 用 考 慮 ，

19、雜 質(zhì) 與 濾 料 接 觸 ， 被 濾 料 表 面 分 子 間 力 吸 附絮 凝 ， 同 時(shí) 水 力 沖 刷 可 使 絮 凝 雜 質(zhì) 脫 落 向 下 層 移 動(dòng) ， 被 下 層 濾 料 截 留 。 在 過 濾 周 期 將 終 止 時(shí) ， 表 層 濾 料 最 細(xì) ， 吸 附 表 面 張 力 最 大 ， 截 留 的雜 質(zhì) 最 多 ， 表 層 孔 隙 逐 漸 被 雜 質(zhì) 阻 塞 ， 盡 管 下 層 濾 料 還 未 發(fā) 揮 應(yīng) 有 作用 ， 但 周 期 已 終 止 ， 導(dǎo) 致 出 現(xiàn) 雙 層 濾 料 ， 表 層 的 濾 料 粒 徑 大 一 些 ， 截留 的 雜 質(zhì) 多 一 些 。 4 構(gòu) 造 污 水

20、濾 料 和 給 水 濾 料 有 許 多 相 同 之 處 ， 與 給 水 濾 料 的 不 同 之處 如 下 ： （ 1） 濾 料 粒 徑 大 ， 強(qiáng) 度 高 ， 耐 腐 蝕 ， 成 本 低 。 （ 2） 抗 沖 擊 性 負(fù) 荷 ， 出 現(xiàn) 雙 層 濾 料 。 （ 3） 運(yùn) 行 周 期 長(zhǎng) 。 （ 4） 運(yùn) 行 方 式 分 為 正 向 流 和 反 向 流 。 四 、 電 化 學(xué) 濾 料 濾 池 1. 原 理 ： 兩 種 不 同 的 金 屬 直 接 接 觸 ， 浸 沒 在 有 傳 導(dǎo) 性 的 電 解 質(zhì) 溶 液 里 ，可 形 成 原 電 池 ， 通 過 選 用 活 性 金 屬 組 成 原 電 池 可

21、 在 它 作 用 空 間 產(chǎn) 生 一個(gè) 電 場(chǎng) 。 2. 電 化 學(xué) 濾 料 濾 池 是 利 用 污 水 中 含 有 電 解 質(zhì) 物 質(zhì) ， 當(dāng) 鐵 屑 浸 沒 在 含 有 電解 質(zhì) 的 污 水 中 ， 鐵 屑 晶 體 結(jié) 構(gòu) 上 的 鐵 一 碳 之 間 形 成 了 許 多 微 小 的 腐 蝕電 池 ， 產(chǎn) 生 電 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 在 它 的 作 用 空 間 產(chǎn) 生 一 個(gè) 電 場(chǎng) ， 鐵 一 碳 表 面有 電 流 流 動(dòng) ， 形 成 一 種 內(nèi) 部 內(nèi) 電 解 反 應(yīng) ， 在 電 場(chǎng) 作 用 下 ， 鐵 陽 極 失 去電 子 生 成 Fe 2+進(jìn) 入 污 水 中 ， 碳 陰 極 得 到

22、電 子 使 碳 表 面 的 H+生 成 H2逸出 ， 電 極 反 應(yīng) 如 下 ：陽 極 ： 2Fe2Fe2+4e陰 極 ： 4H+ 4e 2H2 (酸 性 溶 液 ) O2 + 2H2O + 4e 4OH- （ 中 性 溶 液 或 堿 性 溶 液 ） 3. 腐 蝕 電 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 在 它 的 表 面 有 電 流 流 動(dòng) ， 由 于 腐 蝕 原 電 池 的 作 用 ， 在電 位 較 低 的 鐵 陽 極 上 ， 金 屬 鐵 失 去 電 子 變 成 鐵 離 子 進(jìn) 入 溶 液 ， 電 子 流 向陰 極 ， 在 碳 陰 極 附 近 ， 流 來 的 電 子 被 溶 液 中 能 夠 吸 收 電 子

23、 的 物 質(zhì) 所 接 受 ，生 成 以 氫 氧 根 形 式 出 現(xiàn) 的 陰 離 子 ， 中 和 金 屬 離 子 ， 形 成 一 種 內(nèi) 部 電 解 反應(yīng) 。 電 極 反 應(yīng) 陰 極 新 生 成 的 H 2能 與 污 水 中 的 許 多 污 染 組 份 發(fā) 生 氧 化 還 原作 用 ， 陽 極 生 成 的 Fe2+是 良 好 的 絮 凝 劑 ， 能 夠 捕 集 、 裹 挾 污 水 中 的 污 染物 共 沉 。4. 應(yīng) 用 采 用 鐵 屑 和 活 性 炭 組 成 電 池 ， 由 于 電 極 電 位 不 同 ， 形 成 一 組 短路 的 電 池 ， 鐵 陽 極 失 去 電 子 生 成 Fe2 進(jìn) 入

24、 水 中 ， 電 子 流 向 陰 極 ， 在 炭 表面 H 得 到 電 子 還 原 成 H2， 水 中 Fe2 與 OH 結(jié) 合 形 成 Fe(OH)2絮 凝 體 ，電 池 不 斷 反 應(yīng) ， 濾 池 強(qiáng) 化 工 作 作 用 。 5. 例 如 ， 將 鐵 屑 和 碳 粒 浸 沒 在 電 位 為 30 mv的 污 水 溶 液 中 ， 鐵 屑 和 碳 粒的 電 位 差 為 1.2伏 ， 粒 料 間 的 分 離 距 離 為 0.1cm,可 以 得 到 5 10-3cm/s的分 離 速 度 ， 從 理 論 上 計(jì) 算 20s就 完 成 沉 積 過 程 。6. 特 點(diǎn) ： 1） 具 有 普 通 濾 池

25、的 功 能 ， 2） 具 有 原 電 池 的 電 化 學(xué) 反 應(yīng) 。 3） 起到 電 解 反 應(yīng) 的 電 氧 化 和 電 絮 凝 。 可 截 留 污 水 中 微 小 的 懸 浮 顆 粒 ， 濾 布 采 用 尼 龍 布 和 金 屬 網(wǎng) ， 孔隙 小 于 100， 懸 浮 物 去 除 率 75 90 ， 濾 后 水 中 懸 浮 物 小 于5mg/L。 五 .微 濾 機(jī) 化 學(xué) 沉 淀 法 其 中 ： m、 n 分 別 表 示 離 子 Mn+、 Nm-的 系 數(shù) 。MmNnnNmM mn 一 . 化 學(xué) 沉 淀 是 向 水 中 投 加 某 種 化 學(xué) 劑 ， 使 它 與 水 中 的 溶 解 物 質(zhì)

26、發(fā) 生 互 換反 應(yīng) ， 生 成 難 溶 于 水 的 沉 淀 物 ， 降 低 污 水 中 溶 解 物 質(zhì) 的 濃 度 。二 .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 下三 .根 據(jù) 質(zhì) 量 作 用 原 理 ， 溶 度 積 常 數(shù) 可 表 示 為 L MmNn nmmnMmNn NML 如 果 污 水 中 含 有 大 量 的 Mn+離 子 ， 要 降 低 濃 度 ， 可 向 污 水 中 投 入 化學(xué) 物 質(zhì) ， 提 高 污 水 中 Nm-濃 度 ， 使 離 子 積 大 于 溶

27、 度 積 L， 結(jié) 果 Mm、Nn從 污 水 中 沉 淀 折 出 ， 降 低 Mm+濃 度 。 1、 同 名 離 子 效 應(yīng) 當(dāng) 沉 淀 溶 解 平 衡 后 ， 如 果 向 溶 液 中 加 入 含 有 某一 離 子 的 試 劑 ， 則 沉 淀 溶 解 度 減 少 向 沉 淀 方 向 移 動(dòng) 2、 鹽 效 應(yīng) 在 有 強(qiáng) 電 解 質(zhì) 存 在 狀 況 下 ， 溶 解 度 隨 強(qiáng) 電 解 質(zhì) 濃 度 的增 大 而 增 加 ， 反 應(yīng) 向 溶 解 方 向 轉(zhuǎn) 移 。 3、 酸 效 應(yīng) 溶 液 的 PH值 可 影 響 沉 淀 物 的 溶 解 度 ， 稱 為 酸 效 應(yīng) 。 4、 絡(luò) 合 效 應(yīng) 若 溶

28、液 中 存 在 可 能 與 離 子 生 成 可 溶 性 絡(luò) 合 物 的 絡(luò) 合劑 ， 則 反 應(yīng) 向 相 方 向 進(jìn) 行 ， 沉 淀 溶 解 ， 甚 至 不 發(fā) 生 沉 淀 。四 .四 種 沉 淀 效 應(yīng)1 沉 淀 和 溶 解 是 暫 時(shí) 的 ， 有 條 件 的 。2 只 要 條 件 改 變 ， 沉 淀 和 溶 解 就 能 相 互 轉(zhuǎn) 移 。3 如 果 離 子 積 大 于 溶 度 積 就 會(huì) 發(fā) 生 沉 淀 。 4 反 之 離 子 積 小 于 溶 度 積 就 會(huì) 溶 解 。 五 .沉 淀 分 析 六 .三 種 沉 淀 法 1.硫 化 物 沉 淀 法 ：電 離 常 數(shù) SLM SMMS 2MS2

29、 22 22 SHHSHSHSH 1522821 101.2HS SHK109.1SH HSHK 金 屬 的 硫 化 物 溶 解 度 一 般 比 氫 氧 化 物 的 溶 解 度 小 得 多 ， 可 以 采 用 硫 化物 沉 淀 法 。電 離 方 程 式 ：采 用 硫 化 物 沉 淀 法 常 用 的 藥 劑 為 硫 化 氫 ， 硫 化 鈉 ， 硫 化 鉀 等 。硫 化 氫 在 水 中 分 兩 步 電 離 由 上 式 可 知 ， 金 屬 離 子 在 水 中 溶 解 度 與 LMS和 PH值 有 關(guān)2 2222 22212 22總 H SH101.1S 101.1KKSH SHK L/SM 22 S

30、H101.1 LHS/HH101.1 LM 222 22222 MS2 23222 2MS2 101.1 LH0.1101.1 HLM 由 上 二 式 可 得 總 電 離 常 數(shù)代 入 得 在 1大 氣 壓 ， 25 條 件 下 ， 硫 化 氫 在 水 中 的 飽 和 濃 度 為 0.1M， 則 2.氫 氧 化 物 沉 淀 法 ：（ 1） 金 屬 氫 氧 化 物 的 溶 解 與 污 水 的 PH值 關(guān) 系 很 大 。 M(OH)n表 示 金 屬 的 氫氧 化 物 ， Mm+表 示 金 屬 離 子 。 則 電 離 方 程 式 其 溶 度 積 為 同 時(shí) 水 發(fā) 生 電 離 水 的 離 子 積 為

31、 nn M(OH)n(OHM nnn OHMLM(OH) OHHOH 2 142 101OHHOKH n2 nn )HOKH( LM(OH)M nPHn nPHOnPKHPL nlgHOnlgKHlgLlgM 2 2n （ 2） 則 將 上 面 四 個(gè) 式 子 進(jìn) 行 處 理 得 到 （ 3） 將 重 金 屬 離 子 的 溶 解 度 與 PH值 關(guān) 系 繪 成 曲 線 ， 從 曲 線 中 可 以 得 到 ， 重 金 屬 離 子 的 濃 度 值 。 應(yīng) 用 采 用 氫 氧 化 法 處 理 污 水 ， PH值 是 一 個(gè) 重 要 因 素 ， 處 理 污 水 中 的 Fe2+離 子 時(shí) ， PH值

32、大 于 9則 可 完 全 沉 淀 ， 而 處 理 污 水 中 AL3 離 子 時(shí) ， PH值 嚴(yán) 格 為 5.5， 否 則 AL(OH)沉 淀 物 又 會(huì) 溶 解 。（ 4） 如 用 氫 氧 化 物 沉 淀 法 處 理 含 鎘 廢 水 ， 一 般 pH值 應(yīng) 為 9.5 12.5。 當(dāng) pH 8時(shí) ， 殘 留 濃 度 為 1mg L； 當(dāng) pH值 升 至 10或 11時(shí) ， 殘 留 濃 度 分 別 降 至 0.1和 0.00075mg L； 3.鋇 鹽 沉 淀 法 ： 在 處 理 含 鉻 污 水 時(shí) ， 可 用 鋇 鹽 為 沉 淀 劑 ， 以 碳 酸 鋇為 例 ， 它 與 污 水 中 鉻 酸

33、進(jìn) 行 反 應(yīng) ， 生 成 難 溶 的 鉻 酸 鋇 。 OHCOBaCrOCrOHBaCO 224423 碳 酸 鋇 是 難 溶 的 物 質(zhì) ， 但 鉻 酸 鋇 的 溶 度 積 更 小 一 些 ， 更 難 溶 于 水 ，象 這 樣 一 種 沉 淀 轉(zhuǎn) 化 為 另 一 種 沉 淀 的 過 程 為 沉 淀 的 轉(zhuǎn) 移 。 污 水 處 理 中 的 混 凝 法一 . 混 凝 的 分 類 1、 化 學(xué) 混 凝 利 用 正 電 荷 的 電 解 質(zhì) ， 壓 縮 污 水 中 負(fù) 電 粒 子 的 雙 電 層 ，當(dāng) 大 量 正 電 荷 進(jìn) 入 膠 粒 的 雙 電 層 內(nèi) ， 使 雙 電 層 變 薄 ， 電 位 減

34、 小 ， 膠 粒不 帶 電 ， 可 以 相 互 聚 和 下 沉 。 2、 物 理 混 凝 混 凝 經(jīng) 水 解 形 成 高 聚 物 ， 大 顆 粒 高 聚 物 對(duì) 雜 質(zhì) 膠 體 有 強(qiáng)烈 的 吸 附 能 力 ， 可 吸 附 一 定 距 離 內(nèi) 的 膠 體 共 同 下 沉 。 自 身 混 凝 高 聚 物 大 顆 粒 可 在 其 作 用 空 間 內(nèi) 吸 附 膠 體 一 同 下 沉 。 有 效 作 用 空 間 ： 有 效 作 用 空 間 的 條 件 ： (1) Rr (2) rR (3) A=r+R時(shí) 吸 附 最 佳 。)V)(VR(A4 R)(AR22 增 濃 聚 沉 向 污 水 中 投 入 一

35、些 大 顆 粒 雜 質(zhì) ， 使 濃 度 增 大 ， 可 沉 淀 的 大 顆 粒 吸 附 小 顆 粒 迅 速 下 沉 。 應(yīng) 用 于 豎 流 式 沉 淀 池 增 加 污 泥 層 的 濃 度 達(dá) 到 增 濃 聚 沉 、 水 力 澄 清 池 加 入 細(xì) 泥 沙 增 加 泥 沙 濃 度 達(dá) 到 增 濃 聚 沉 。 3、 生 物 混 凝 利 用 微 生 物 的 吸 附 絮 凝 作 用 ， 吸 附 膠 體 顆 粒 一 同 下 沉 ， 活 性 污 泥 回泥 污 泥 達(dá) 到 吸 附 絮 凝 作 用 。二 .混 凝 在 污 水 處 理 中 的 作 用 ： 通 過 混 凝 可 去 除 污 水 的 濁 度 、 色

36、度 、 各 種 高 分 子 化 合 物 ， 重 金 屬離 子 等 ， 常 與 其 它 方 法 一 同 使 用 。 混 凝 法 只 能 去 除 膠 體 和 懸 浮 物 ， 不 能 去 除 溶 解 性 物 質(zhì) ， 影 響 混 凝的 因 素 很 多 ， 混 凝 劑 的 種 類 ， 濃 度 等 需 要 用 試 驗(yàn) 確 定 。 氣 浮一 、 氣 浮 處 理 的 理 論 基 礎(chǔ) ： 將 空 氣 通 入 水 中 ， 并 以 微 小 氣 泡 折 出 ， 使 水 中 固 體 雜 質(zhì) 粘 附 氣 泡 一 同 上 浮 至 水 面 分 離 。 1 氣 浮 流 程 ： 氣 污 水 氣 粒 吸 附 泡 沫 分 解 2、

37、氣 浮 條 件 ： 去 除 此 重 近 于 1， 直 徑 60懸 浮 物 氣 粒 吸 附 ： 屬 物 物 理 吸 附 。 吸 附 放 熱 ， 低 溫 吸 附 效 果 較 好 ； 極 性 相 同 ， 吸 附 效 果 較 好 ； 物 理 性 質(zhì) 相 同 ， 吸 附 效 果 較 好 。 吸 附 對(duì) 象 ： 吸 附 疏 水 性 物 質(zhì) 疏 水 性 物 質(zhì) 難 為 水 潤(rùn) 濕 的 物 質(zhì) ， 可 以 直 接 吸 附 。 親 水 性 物 質(zhì) 容 易 被 水 潤(rùn) 濕 的 物 質(zhì) ， 需 要 轉(zhuǎn) 為 疏 水 性 物 質(zhì) 。 表 面 活 性 劑 ： 可 以 使 疏 水 、 親 水 相 互 轉(zhuǎn) 移 ， 表 面 活

38、 性 劑 由 極 性 和 非 極 性 分 子 組 成 ， 分 子 一 端 呈 親 水 性 ， 另 一 端 呈 疏 水 性 ， 也 叫 二 親 分 子 。 a. 表 面 活 性 劑 對(duì) 于 親 水 性 物 質(zhì) 有 利 ， 親 水 性 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 為 疏 水 性 。 b. 表 面 活 性 劑 對(duì) 于 疏 水 性 物 質(zhì) 不 利 ， 疏 水 性 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 為 親 水 性 。 在 液 、 氣 、 粒 三 相 表 面 上 ， 產(chǎn) 生 的 表 面 力 不 同 ， 其 粘 附 著 力 也 不 同 。 1 表 面 能 液 體 表 面 分 子 與 內(nèi) 部 分 子 受 到 的 分 子 引 力 不 同 ， 表 面

39、 分 子 所 受 到 的 力 不 平 衡 ， 該 力 把 表 面 分 子 拉 向 液 體 內(nèi) 部 ， 力 圖 縮 小 表 面 積 ， 減 少 表 面 能 。 2 表 面 能 的 物 理 現(xiàn) 象 表 面 能 力 圖 使 自 由 表 面 積 最 小 ， 從 而 表 面 能 最 小 。 液 體 內(nèi) 部 分 子 引 力 使 液 體 呈 球 狀 ， 減 少 表 面 積 ， 避 免 展 開 。 3 氣 泡 的 穩(wěn) 定 性（ 1） 加 入 表 面 活 性 劑 使 氣 泡 壁 變 厚 ， 防 止 破 碎 。（ 2） 加 入 表 面 活 性 劑 使 液 體 表 面 蒸 發(fā) 量 減 少 ， 浮 渣 穩(wěn) 定 。（

40、3） 當(dāng) 氣 泡 內(nèi) 壓 一 定 時(shí) ， 水 的 表 面 張 力 越 大 ， 氣 泡 直 徑 越 大 ； 當(dāng) 氣 量 一 定 時(shí) ， 氣 泡 直 徑 ， 表 面 積 ， 不 易 吸 附 。 氣 泡 大 小 應(yīng) 一 致 ， 否 則 小 氣 泡 內(nèi) 壓 大 ， 大 氣 泡 內(nèi) 壓 小 ， 小 氣 泡 易 進(jìn) 入 大 氣 泡 合 并 。（ 4） 氣 泡 越 小 越 密 集 ， 效 果 越 好 。 二 、 水 中 氣 、 粒 的 粘 附 著 力 計(jì) 算 3 表 面 能 大 小 計(jì) 算吸 附 前 后 界 面 能 減 少 值 為 sw 12131 w 設(shè) 液 、 氣 、 固 三 相 分 別 為 1、 2、

41、 3， 表 示 表 面 能 ； 則 “ 液 固 ， 液 氣 ， 氣 固 ” 分 別 用 13 、 12 、 23 表 示 根 據(jù) 熱 力 學(xué) 已 知 ： 界 面 能 表 面 能 界 面 面 積其 中 ： s 界 面 面 積 （ cm2） ， 取 單 位 面 積 為 1進(jìn) 行 計(jì) 算顆 粒 和 氣 泡 粘 附 前 其 表 面 能 之 和顆 粒 和 氣 泡 粘 附 后 其 表 面 能 232 w 23121321 ww w 最 后 總 結(jié) 得 ： cos )(1 cos）cos(180 )cos(180 w 1212121212 23122312231213 4.表 面 能 分 析 ： （ 1）

42、W越 大 ， 吸 附 越 容 易 進(jìn) 行 。 （ 2） 當(dāng) 接 觸 角 0 ， cos 1， 1 cos 0， 氣 固 不 易 吸 附 。 （ 3） 當(dāng) 接 觸 角 180 ， cos 1， 1 cos 2， 氣 固 易 吸 附 。 （ 4） 接 觸 角 可 判 斷 物 質(zhì) 被 水 潤(rùn) 濕 的 性 質(zhì) ， 90 為 親 水 性 物 質(zhì) ， 不 容 易 吸 附 ， 90 為 疏 水 性 物 質(zhì) ， 容 易 吸 附 。 5.混 凝 劑 與 表 面 活 性 劑 的 影 響 （ 1） 混 凝 劑 AL2(SO4)3， FeCl3， FeSO4， 可 吸 附 水 中 固 體 使 其 凝 聚 ， 壓 縮

43、雙 電 層 ， ， 相 互 聚 合 ， 生 成 一 些 大 的 絮 凝 體 。 （ 2） 表 面 活 性 劑 兩 親 分 子 ， 對(duì) 親 水 性 物 質(zhì) 有 利 ， 對(duì) 疏 水 性 物 質(zhì) 不 利 。 投 量 ， 氣 液 界 面 張 力 12 ， 泡 沫 穩(wěn) 定 。 投 量 ， ， 疏 水 雜 質(zhì) 嚴(yán) 重 乳 化 ， 影 響 吸 附 。 投 量 ， 12 ， 使 氣 固 吸 附 牢 固 。 將 產(chǎn) 生 氣 泡 的 方 法 分 為 布 氣 氣 浮 ， 溶 氣 氣 浮 ， 電 氣 浮 。 1.布 氣 氣 浮 ： 利 用 機(jī) 械 剪 切 力 ， 將 水 中 的 空 氣 粉 碎 成 細(xì) 小 的 氣 泡

44、 。 （ 1） 水 泵 吸 水 管 吸 入 氣 浮 ： 設(shè) 備 簡(jiǎn) 單 ， 但 會(huì) 破 壞 水 泵 工 作 特 性 。 吸 入 空 氣 不 能 過 多 ， 不 大 于 吸 水 量 10 。 （ 2） 射 流 氣 浮 ： 采 用 吸 水 帶 氣 的 射 流 器 ， 向 污 水 中 吸 入 空 氣 進(jìn) 行 氣 浮 。 （ 3） 擴(kuò) 散 板 氣 浮 ： 壓 縮 空 氣 通 過 具 有 微 細(xì) 孔 隙 的 擴(kuò) 散 板 ， 使 空 氣 以 細(xì) 小 氣 泡 形 式 逸 出 ， 進(jìn) 行 氣 浮 。 （ 4） 葉 輪 氣 浮 ： 電 動(dòng) 機(jī) 帶 動(dòng) 葉 輪 高 速 旋 轉(zhuǎn) ， 空 氣 進(jìn) 入 水 中 被 葉

45、輪 打 碎 成 為 細(xì) 小 氣 泡 。 2.電 氣 浮 ： 將 含 有 電 解 質(zhì) 的 污 水 作 為 電 解 介 質(zhì) 通 入 直 流 電 進(jìn) 行 電 解 ， 可 同 時(shí) 發(fā) 生 三 種 效 應(yīng) ， 電 解 氧 化 ， 電 解 混 凝 和 電 解 氣 浮 ， 當(dāng) 選 用 不 溶 性 電 極 可 充 分 發(fā) 揮 電 解 氣 浮 效 應(yīng) 。 三 、 氣 浮 的 方 法 與 系 統(tǒng) 3 溶 氣 氣 浮 :空 氣 在 一 定 壓 力 下 ， 溶 解 于 水 中 ， 并 達(dá) 到 過 飽 和 狀 態(tài) ， 然 后突 然 減 壓 ， 溶 解 于 水 中 的 空 氣 以 微 小 形 狀 從 水 中 折 出 ，

46、進(jìn) 行 氣 浮 。 （ 1） 加 壓 溶 氣 氣 體 工 作 特 征 ： 污 水 由 水 泵 加 壓 ， 在 壓 力 管 上 進(jìn) 入 壓 縮 空 氣 ， 水 氣 混 合 體 在 溶 氣 罐 內(nèi) 停 留 一 定 時(shí) 間 進(jìn) 行 溶 氣 ， 然 后 經(jīng) 減 壓 閥 進(jìn) 入 氣 浮 池 氣 浮 。 工 藝 流 程 ： 常 用 的 加 壓 溶 氣 有 ： 全 加 壓 溶 氣 ， 部 分 加 壓 溶 氣 和 部 分 回 流 加 壓 溶 氣 。 （ 2） 溶 氣 真 空 氣 浮 氣 浮 池 在 負(fù) 壓 下 工 作 ， 空 氣 在 常 壓 下 和 加 壓 下 溶 于 水 中 ， 溶 于 水 中 的空 氣 在

47、 負(fù) 壓 下 過 飽 和 ， 大 量 空 氣 會(huì) 折 出 形 成 氣 泡 上 浮 。 吸 附 在 相 界 面 上 ， 物 質(zhì) 的 濃 度 自 動(dòng) 發(fā) 生 累 積 或 濃 集 的 現(xiàn) 象 稱 為 吸 附 。 吸附 就 是 利 用 多 孔 性 的 固 體 物 質(zhì) ， 使 廢 水 中 的 一 種 或 多 種 物 質(zhì) 被 吸 附 在固 體 表 面 而 去 除 的 方 法 。一 、 產(chǎn) 生 吸 附 的 原 因 1 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 可 形 成 單 分 子 吸 附 層 或 多 分 子 吸

48、 附 層 。 被 吸 附 的 分 子 由 于 熱 運(yùn) 動(dòng)還 會(huì) 離 開 吸 附 劑 表 面 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 解 吸 ， 它 是 吸 附 的 逆 過 程 。 2 化 學(xué) 吸 附 化 學(xué) 吸 附 是 吸 附 劑 和 吸 附 質(zhì) 之 間 由 于 化 學(xué) 鍵 力 引 起 的 化 學(xué) 作 用 ， 一種 吸 附 劑 只 能 對(duì) 某 幾 種 吸 附 質(zhì) 發(fā) 生 化 學(xué) 吸 附 ， 因 此 化 學(xué) 吸 附 具 有 選 擇 性 ， 不 可 逆 性 。 3 離 子 吸 附 互 相 交 換 離 子 的 吸 附 ， 依 靠 靜 電 引 力 牢 固 吸 附 。 二 、 吸 附 等 溫 線1 吸 附 平 衡

49、吸 附 過 程 是 可 逆 的 ， 當(dāng) 吸 附 速 度 和 解 吸 速 度 相 等 時(shí) ， 則 吸 附 質(zhì) 在 溶 液中 的 濃 度 和 吸 附 劑 表 面 上 的 濃 度 都 不 改 變 而 達(dá) 到 平 衡 ， 此 時(shí) 吸 附 質(zhì) 在 溶液 中 的 濃 度 稱 為 平 衡 濃 度 。 吸 附 劑 吸 附 能 力 的 大 小 以 吸 附 量 q表 示 ， 指 單 位 重 量 的 吸 附 劑 所 吸 附的 吸 附 質(zhì) 的 重 量 。 q = V (CoC) / W 式 中 ： V廢 水 容 積 ； W吸 附 劑 投 量 ； Co原 水 吸 附 質(zhì) 濃 度 ； C吸 附 平 衡 時(shí) 水 中 剩 余

50、 的 吸 附 質(zhì) 濃 度 。 2 吸 附 等 溫 式 (1) 朗 謬 爾 公 式 ： 從 動(dòng) 力 學(xué) 觀 點(diǎn) 出 發(fā) ， 通 過 一 些 假 設(shè) 條 件 而 推 導(dǎo) 出 來 的單 分 子 吸 附 公 式 。 ac1abcq b1c1ab1q1 lgcn1lgklgq 式 中 ： q是 吸 附 量 ， C是 吸 附 質(zhì) 平 衡 濃 度 ， a、 b是 吸 附 常 數(shù) 。(2)費(fèi) 蘭 德 利 希 公 式 q = K C（ 1/n） 式 中 ： q是 吸 附 量 ； C是 吸 附 質(zhì) 平 衡 濃 度 ； K、 1/n是 常 數(shù) 。 將 上 式 改 寫 為 對(duì) 數(shù) 式 ：將 上 式 改 為 倒 數(shù) 式

51、 ， 即 ： 三 、 吸 附 速 度 吸 附 速 度 是 指 單 位 重 量 的 吸 附 劑 在 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 所 吸 附 的 物 質(zhì) 量 。 吸附 過 程 可 分 為 3個(gè) 階 段 。 第 一 階 段 為 外 部 擴(kuò) 散 階 段 。 在 吸 附 劑 周 圍 存 在 著 一 層 固 定 的 膜 。 吸 附 質(zhì) 首 先 通 過 這 個(gè) 水 膜 才 能 到 達(dá) 吸 附 劑 的 表 面 ， 所 以 吸 附 速 度 與 液 膜 擴(kuò) 散 速 度 有 關(guān) 。 第 二 階 段 稱 為 顆 粒 內(nèi) 部 擴(kuò) 散 階 段 。 經(jīng) 水 膜 擴(kuò) 散 到 吸 附 劑 表 面 的 吸 附 質(zhì) 向 細(xì) 孔 深 處 擴(kuò)

52、 散 。 第 三 階 段 稱 為 吸 附 反 應(yīng) 階 段 。 吸 附 質(zhì) 被 吸 在 細(xì) 孔 的 內(nèi) 表 面 上 。 四 、 影 響 吸 附 的 因 素1 吸 附 劑 的 性 質(zhì) 一 般 是 極 性 分 子 吸 附 劑 易 吸 附 極 性 分 子 吸 附 質(zhì) ， 非 極 性 分 子 吸 附 劑 易 于 吸 附 非 極 性 吸 附 質(zhì) 。2 吸 附 質(zhì) 的 性 質(zhì) 吸 附 質(zhì) 的 溶 解 度 ， 表 面 自 由 能 ， 極 性 ， 吸 附 質(zhì) 分 子 的 大 小 ， 吸 附 質(zhì) 的 濃 度 有 關(guān)3 廢 水 的 pH值 廢 水 的 pH值 影 響 吸 附 劑 及 吸 附 質(zhì) 的 性 質(zhì) 。4 共

53、 存 物 質(zhì) 物 理 吸 附 時(shí) 吸 附 劑 可 吸 附 多 種 吸 附 質(zhì) 。 一 般 共 存 多 種 吸 附 質(zhì) 時(shí) ， 吸 附 劑 對(duì) 某 種 吸 附 質(zhì) 的 吸 附 能 力 比 只 含 該 種 吸 附 質(zhì) 時(shí) 的 吸 附 能 力 差 。5 溫 度 因 為 物 理 吸 附 過 程 是 放 熱 過 程 ， 溫 度 升 高 吸 附 量 減 少 ， 反 之 吸 附 量 加 。 6 接 觸 時(shí) 間 在 進(jìn) 行 吸 附 時(shí) ， 應(yīng) 保 證 吸 附 質(zhì) 與 吸 附 劑 有 一 定 的 接 觸 時(shí) 間 ， 使 吸 附 接 近 平 衡 ， 充 分 利 用 吸 附 能 力 。 五 、 吸 附 狀 態(tài)1 靜

54、 態(tài) 吸 附 在 廢 水 不 流 動(dòng) 的 條 件 下 ， 進(jìn) 行 的吸 附 操 作 稱 為 靜 態(tài) 吸 附 操 作 ， 靜 態(tài) 吸附 在 廢 水 處 理 中 采 用 較 少 。2 動(dòng) 態(tài) 吸 附 動(dòng) 態(tài) 吸 附 是 在 廢 水 流 動(dòng) 條 件 下 進(jìn)行 的 吸 附 操 作 。 當(dāng) 廢 水 連 續(xù) 通 過 填 充吸 附 劑 的 吸 附 設(shè) 備 時(shí) ， 廢 水 中 的 吸 附質(zhì) 便 被 吸 附 劑 吸 附 ， 從 吸 附 設(shè) 備 流 出的 廢 水 中 吸 附 質(zhì) 的 濃 度 可 以 降 低 ， 吸附 劑 使 用 一 段 時(shí) 間 后 ， 出 水 中 的 吸 附 質(zhì) 的 濃 度 逐 漸 增 加 ， 當(dāng)

55、 增 加 到 某 一 數(shù)值 時(shí) ， 將 吸 附 劑 進(jìn) 行 再 生 。 六 、 穿 透 曲 線 向 固 定 床 連 續(xù) 地 通 人 廢 水 ， 發(fā) 現(xiàn) 有 的填 充 層 正 在 發(fā) 生 吸 附 作 用 ， 呈 現(xiàn) 明 顯 的吸 附 帶 ， 在 這 段 下 部 的 填 充 層 幾 乎 沒 有發(fā) 生 吸 咐 作 用 ， 在 其 上 部 的 填 充 層 由 于已 達(dá) 到 飽 和 狀 態(tài) ， 不 再 起 吸 附 作 用 。 當(dāng)有 明 顯 的 吸 附 帶 時(shí) ， 吸 附 帶 隨 廢 水 的 不斷 流 人 而 緩 緩 地 向 下 移 動(dòng) 。 吸 附 帶 的 移動(dòng) 速 度 比 廢 水 在 填 充 層 內(nèi) 流

56、 動(dòng) 的 線 速 度要 小 的 多 。 當(dāng) 吸 附 帶 下 緣 移 到 填 充 層 下端 時(shí) ， 從 裝 置 中 流 出 的 廢 水 中 便 開 始 出現(xiàn) 吸 附 質(zhì) 。 以 后 繼 續(xù) 通 水 ， 出 水 中 吸 附 質(zhì) 的 濃 度 將 迅 速 增 加 ， 直 到 等 于 原 水 的濃 度 C0時(shí) 為 止 。 七 、 吸 附 劑1. 廢 水 處 理 中 常 用 的 吸 附 劑 有 活 性 炭 ， 磺 化 煤 、 沸 石 、 活 性 白 土 、 硅 藻 土 、焦 炭 等 。2. 工 程 使 用 較 多 的 是 活 性 炭 ， 活 性 炭 比 表 面 積 500 2000m2 g， 具 有 很高

57、 的 吸 附 能 力 。 活 性 炭 的 吸 附 能 力 與 孔 隙 的 構(gòu) 造 和 分 布 情 況 有 關(guān) 。 它 的孔 隙 分 為 三 類 ： 小 孔 孔 徑 在 20 以 下 。 過 渡 孔 孔 徑 為 201000 。大 孔 孔 徑 為 lO00 以 上 。 活 性 炭 的 小 孔 比 表 面 積 占 總 比 表 面 積 的 95 以 上 ， 對(duì) 吸 附 量 影 響 最 大 ； 過 渡 孔 不 僅 為 吸 附 質(zhì) 提 供 擴(kuò) 散 通 道 ， 而 且當(dāng) 吸 附 質(zhì) 的 分 子 直 徑 較 大 時(shí) (如 有 機(jī) 物 質(zhì) )， 主 要 靠 它 們 來 完 成 吸 附 ； 大孔 的 比 表 面

58、 積 所 占 比 例 很 小 ， 主 要 為 吸 附 質(zhì) 擴(kuò) 散 提 供 通 道 。3. 用 活 性 炭 處 理 含 鉻 電 鍍 廢 水 已 獲 得 較 廣 泛 的 應(yīng) 用 ， 用 此 法 處 理 濃 度 為 56mg/L的 含 鉻 廢 水 ， 采 用 升 流 式 雙 柱 串 聯(lián) 固 定 床 ， 出 水 水 質(zhì) 可 達(dá) 到 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 。 某 煉 油 廠 合 油 廢 水 經(jīng) 隔 油 、 氣 浮 、 生 化 、 砂 濾 處 理 后 ， 再 用 活 性 炭 進(jìn) 行 深 度 處 理 ， 出 水 水 質(zhì) 達(dá) 到 地 表 水 標(biāo) 準(zhǔn) 。 八 、 離 子 交 換1. 離 子 交 換 劑 可 分 為 無

59、 機(jī) 離 子 交 換 劑 和 有 機(jī) 離 子 交 換 劑 兩 類 。 前 者 如 天 然 沸 石 和 人 造 沸 石 等 ； 后 者 是 一 種 高 分 子 聚 合 物 電 解 質(zhì) ， 稱 為 離 子 交 換 樹 脂 ， 它 是 使 用 最 廣 泛 的 離 子 交 換 劑 .2.離 子 交 換 法 處 理 含 汞 廢 水 當(dāng) 汞 在 廢 水 中 呈 Hg2+或 HgCl+等 陽 離 子 形 態(tài) 存 在 時(shí) ， 含 疏 基 (-SH)的 樹 脂 如 聚 硫 代 苯 乙 烯 陽 離 子 交 換 樹 脂 ， 對(duì) 它 們 分 離 具 特 效 ， 其 反 應(yīng) 如 下 ： 2RSH + Hg 2+ (RS

60、)2Hg + 2H+ RSH + HgCl+ RSHgCl + H+ RSH + CH3Hg+ RSHgCH3 + H+ 大 孔 疏 基 樹 脂 進(jìn) 行 交 換 ， 在 pH 2的 條 件 下 ， 處 理 含 汞 20 50mg/L 的 氯 堿 廢 水 ， 出 水 含 汞 在 0.002mg/L以 下 ， 然 后 用 鹽 酸 -氯 化 鈉 溶 液 洗 脫 ， 洗 脫 液 經(jīng) 紫 外 光 照 射 迅 速 分 解 后 ， 再 用 銅 屑 還 原 回 收 金 屬 汞 。 氧 化 還 原一 .原 理 還 原 劑 Fe = Fe2+ 氧 化 劑 + 2e- 1.能 斯 特 方 程 式 氧 化 劑 和 還

61、 原 劑 的 強(qiáng) 弱 可 以 用 電 極 電 位 來 衡 量 ， 電 極 電 位 越 高 ， 其 氧化 態(tài) 的 氧 化 能 力 越 強(qiáng) ， 電 極 電 位 越 低 ， 其 還 原 態(tài) 的 還 原 能 力 越 強(qiáng) ， 因 此 ，作 為 氧 化 劑 可 以 氧 化 電 極 電 位 低 的 還 原 劑 ， 而 還 原 劑 可 以 還 原 電 極 電 位高 的 氧 化 劑 。 氧 化 還 原 的 電 極 電 位 可 以 用 能 斯 特 方 程 式 計(jì) 算 Roo aalgn0.059EE Roo aalnnFRTEE 其 中 ： E電 極 電 位 E0標(biāo) 準(zhǔn) 電 極 電 位 a0氧 化 態(tài) 的 活 性

62、 aR 還 原 態(tài) 的 活 性 R氣 體 常 數(shù) T絕 對(duì) 溫 度 N電 子 轉(zhuǎn) 移 數(shù) F法 拉 第 常 熟 二 、 氧 化 還 原 反 應(yīng) 的 方 向1. 氧 化 還 原 反 應(yīng) 可 用 電 極 電 位 的 高 低 判 斷 ， 電 極 電 位 高 的 氧 化 態(tài) 可 以 和 電 極 電 位 低 的 還 原 態(tài) 反 應(yīng) 。2. 由 于 氧 化 劑 和 還 原 劑 的 濃 度 ， 溶 液 的 PH值 ， 生 成 的 沉 淀 物 ， 生 成 的 絡(luò) 合 物 等 都 影 響 電 極 電 位 值 ， 也 影 響 反 應(yīng) 的 方 向 。3. 濃 度 對(duì) 反 應(yīng) 方 向 的 影 響 ： 電 極 電 位

63、相 差 不 大 時(shí) ， 改 變 氧 化 劑 和 還 原 劑 的 濃 度 ， 可 改 變 氧 化 還 原 反 應(yīng) 方 向 。 ao、 aR變 化 ， E變 化4. 溶 液 PH值 的 影 響 ： 氧 化 還 原 反 應(yīng) 有 H+或 OH 參 加 ， 因 此 PH值 的 變 化 可 影 響 電 極 電 位 大 小 ， 影 響 反 應(yīng) 方 向 。 H +變 化 ， ao、 aR變 化 ， E變 化5. 形 成 絡(luò) 合 物 的 影 響 ： 在 氧 化 還 原 反 應(yīng) 時(shí) ， 加 入 一 種 可 與 氧 化 劑 或 還 原 劑 形 成 穩(wěn) 定 絡(luò) 合 物 的 絡(luò) 合 劑 ， 也 會(huì) 改 變 電 極 電

64、位 ， 影 響 反 應(yīng) 的 方 向 。 ao、 aR變 化 ， E變 化6. 生 成 沉 淀 物 的 影 響 ： 當(dāng) 加 入 一 種 與 氧 化 劑 或 還 原 劑 形 成 沉 淀 物 的 沉 淀 劑 時(shí) ， 會(huì) 改 變 電 極 電 位 ， 影 響 反 應(yīng) 的 方 向 。 二 、 空 氣 氧 化 法 處 理 含 硫 污 水 含 硫 污 水 來 自 于 煉 油 廠 ， 化 工 廠 ， 低 濃 度 含 硫 污 水 可 用 空 氣 氧 化 。 空 氣 氧 化 法 空 氣 中 的 氧 為 氧 化 劑 來 氧 化 水 中 的 硫 化 氫 。 硫 化 氫 最 終 氧 化 成 無 毒 的 硫 酸 根 ， 反

65、 應(yīng) 溫 度 80-90 ， 接 觸 時(shí) 間 1.5小 時(shí) ， 第 一 步 反 應(yīng) 幾 乎 進(jìn) 行 完 全 ， 而 第 二 步 反 應(yīng) 只 能 進(jìn) 行 約 10%。 投 入 氯 化 銅 催 化 劑 ， 可 使 反 應(yīng) 進(jìn) 行 完 全 。 綜 合 這 兩 者 ， 氧 化 lkg硫 ( )總 共 約 需 1.lkg氧 ， 約 相 當(dāng) 于 4m3空 氣OHOS2O2HS 22322 OH2SO2OH2OOS 2242232 三 、 臭 氧 氧 化 法 臭 氧 是 氧 氣 的 同 位 素 ， 它 由 三 個(gè) 氧 原 子 組 成 ， 在 理 想 的 反 應(yīng) 條 件 下 ，臭 氧 可 把 水 溶 液 中

66、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 。 1、 性 質(zhì) ： 是 一 種 強(qiáng) 氧 化 劑 易 溶 于 水 分 解 氧 化 速 度 與 PH值 與 水 溫 有 關(guān) 臭 氧 的 半 衰 期 為 20-30分 鐘 空 氣 中 最 高 濃 度 0.1mg/L2、 臭 氧 制 造 -化 學(xué) 法 ， 電 解 法 ， 紫 外 線 無 聲 放 電 法 。3、 作 用 與 影 響 因 素 臭 氧 及 其 在 水 中 分 解 的 中 間 產(chǎn) 物 氫 氧 基 有 很 強(qiáng) 的 氧 化 性 ， 可 分 解 一 般 氧化 劑 難 于 破 壞 的 有 機(jī) 物 ， 可 除 臭 ， 脫 色 、 殺 菌 、 除 鐵 、 除 錳 、 除 有 機(jī) 物 等反 應(yīng) 完 全 ， 速 度 快 ； 剩 余 臭 氧 迅 速 轉(zhuǎn) 化 為 氧 ， 出 水 無 嗅 無 味 ， 不 產(chǎn) 生 污 泥 ；原 料 來 源 廣 ， 因 此 臭 氧 氧 化 法 在 水 處 理 中 是 很 有 前 途 的