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1、jA工业废水处理的工艺系统GStillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望1概述概述2常用工业废水处理工艺系统常用工业废水处理工艺系统1概述概述1.1工业废水的分类工业废水的分类 1.按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类为含无机污染物为主的按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类为含无机污染物为主的无机废水和含有机污染物为主的有机废水。例如,电镀废水和矿物加无机废水和含有机污染物为主的有机废水。例如,电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水食品或石油加工过程的废水是有机废水。工过
2、程的废水是无机废水食品或石油加工过程的废水是有机废水。2.按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。3.按废水中所含污染物的主要成分可分为:酸性废水、碱性废水、含酚按废水中所含污染物的主要成分可分为:酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。工业废水工业废水工业生产过程中产生的废水、污水和废液其中含有随水流失的工业生工业生产过程中产生的废水、污水和废液其中含有随水流失的工业生产用料
3、、中间产物以及生产过程中产生的污染物。产用料、中间产物以及生产过程中产生的污染物。此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发,将废水中主要此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发,将废水中主要污染物归纳为三类:污染物归纳为三类:第一类为废热,主要来自冷却水,冷却水可以回用;第一类为废热,主要来自冷却水,冷却水可以回用;第二类为常规污染物,即无明显毒性而又易于生物降解的物质,包第二类为常规污染物,即无明显毒性而又易于生物降解的物质,包括括生物可降解的有机物,可作为生物营养素的化合物,以及生物可降解的有机物,可作为生物营养素的化合物,以及悬悬浮固体等;浮固体等;第三类为有毒污染物,即含有毒性
4、而又不易生物降解的物质,包括第三类为有毒污染物,即含有毒性而又不易生物降解的物质,包括重重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。实际上,一种工业可以排出几种不同性质的废水,而一种废水又会实际上,一种工业可以排出几种不同性质的废水,而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水,又排有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。纺织印染废水,由于织物和染料的不同,其中的污染物和污出碱性废水。纺织印染废水,由于织物和染料的不同,其中的污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排
5、出的废水,也可能同时含染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业,虽然产品、原料气凝结水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业,虽然产品、原料和加工过程截然不同,也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和和加工过程截然不同,也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等,可能均有含油、含酚废水排出。炼焦煤气厂等,可能均有含油、含酚废水排出。1.2工业废水对环境的污染工业废水对环境的污染
6、 1.无毒物质的有机废水和无机废水的污染无毒物质的有机废水和无机废水的污染2.有毒物质的有机废水和无机废水的污染。有毒物质的有机废水和无机废水的污染。3.含大量不溶性悬浮物废水的污染。含大量不溶性悬浮物废水的污染。4.含有废水产生的污染含有废水产生的污染5.含高浊度和高色度废水产生的污染含高浊度和高色度废水产生的污染6.酸性和碱性废水产生的污染酸性和碱性废水产生的污染7.含有多种污染物质废水产生的污染含有多种污染物质废水产生的污染8.含有氮、磷等工业废水产生的污染含有氮、磷等工业废水产生的污染1.3控制工业污染源的基本途径控制工业污染源的基本途径 1.工业污水单独处理后排放工业污水单独处理后排
7、放(1)COD、BOD很高,很高,(2)具有一定量的具有一定量的H2S、NH4有毒物质有毒物质(3)含有强酸、强碱含有强酸、强碱(4)可回收一些产品可回收一些产品2.工业污水排入城市污水处理厂一同处理工业污水排入城市污水处理厂一同处理(1)与城市污水性质大致相同与城市污水性质大致相同(2)无有毒有害类物质无有毒有害类物质3工业污水预处理后进入城市污水处理厂工业污水预处理后进入城市污水处理厂(1)可回收产品可回收产品(2)含少量可去除的有毒有害物质含少量可去除的有毒有害物质4革新工艺、减少排污量革新工艺、减少排污量5考虑回收利用考虑回收利用6从全局出发,对污水妥善处理从全局出发,对污水妥善处理7
8、采取先进技术,经济合理采取先进技术,经济合理1.4废水处理方法及选择废水处理方法及选择 均和调节均和调节一、目的一、目的1水质均和水量负荷不变,水质变化,以水质变化为曲线,求体水质均和水量负荷不变,水质变化,以水质变化为曲线,求体积,需要搅拌设施。积,需要搅拌设施。2水量调节水质负荷不变,水量变化,以水量变化为曲线,设计池水量调节水质负荷不变,水量变化,以水量变化为曲线,设计池体积,不需要搅拌。体积,不需要搅拌。3水质水量均和调节水质水量都变化,需综合考虑。水质水量均和调节水质水量都变化,需综合考虑。二、二、调节池形式调节池形式1水泵强制循环:不需要安装特殊设备,简单易行,混合完全,运行水泵强
9、制循环:不需要安装特殊设备,简单易行,混合完全,运行 费用高。费用高。2空气搅拌:混合完全,预曝气作用,有害物质和气体随曝气进入大气空气搅拌:混合完全,预曝气作用,有害物质和气体随曝气进入大气3机械搅:混合较好,运行费用低,但易腐蚀机械搅:混合较好,运行费用低,但易腐蚀需维护需维护。 4. 4.穿孔倒流槽水质调节穿孔倒流槽水质调节:只能调节水质,不能调节水量。:只能调节水质,不能调节水量。三、容积计算三、容积计算1排放的水质水量具有周期性变化排放的水质水量具有周期性变化t=n时时(1)池容积)池容积qi均和周期逐时变化流量。均和周期逐时变化流量。(2)出水浓度)出水浓度c对应对应q的污染的污染
10、2污水流量变化不是周期性,采用试算法。污水流量变化不是周期性,采用试算法。(1)池容积)池容积q平均污水量平均污水量T水量变化时间总和水量变化时间总和 (2)出水浓度)出水浓度3利用沉淀池进行调节:在沉淀池内进行水质水量调节利用沉淀池进行调节:在沉淀池内进行水质水量调节离心分离离心分离一、理论基础一、理论基础物体高速旋转时产生离心力场,在离心力场内各质点将受到比本身物体高速旋转时产生离心力场,在离心力场内各质点将受到比本身重力大得多的离心力,这离心力的大小取决于物质的质量。重力大得多的离心力,这离心力的大小取决于物质的质量。高速旋转的物体能产生离心力,含悬浮物的废水在高速旋转时由于高速旋转的物
11、体能产生离心力,含悬浮物的废水在高速旋转时由于悬浮物和废水的质量不同,因此受到的离心力大小也不同,质量大的悬浮物和废水的质量不同,因此受到的离心力大小也不同,质量大的被甩向外围,质量小的则留在内圈,废水和水中的悬浮物被分离。被甩向外围,质量小的则留在内圈,废水和水中的悬浮物被分离。二、离心分离设备二、离心分离设备1.根据离心力产生的方式将离心设备分为:根据离心力产生的方式将离心设备分为:(1)用水流本身旋转产生离心力的旋流分离机:用水流本身旋转产生离心力的旋流分离机:压力式旋流分离机压力式旋流分离机、重力式旋流分离机重力式旋流分离机(2)由设备本身旋转带动污水旋转的离心分离机:由设备本身旋转带
12、动污水旋转的离心分离机:2重力式旋流分离机重力式旋流分离机:常用的水力旋流沉淀池,污水沿切线方向流常用的水力旋流沉淀池,污水沿切线方向流入,借进出水头差在池内旋转流动。入,借进出水头差在池内旋转流动。3压力式旋流分离机压力式旋流分离机用于分离比重较大的悬浮物,设备由钢板制成,上部为直径用于分离比重较大的悬浮物,设备由钢板制成,上部为直径D的园筒,的园筒,下部为锥形体,污水沿着设备切线方向进入,在离心力作用下,水中悬下部为锥形体,污水沿着设备切线方向进入,在离心力作用下,水中悬浮物被甩向四周,并在重力作用下,下沉至底部排走。浮物被甩向四周,并在重力作用下,下沉至底部排走。分析:分析:1段:水流的
13、水平速度沿半径增大,在四周处最大,颗粒在离心力作用段:水流的水平速度沿半径增大,在四周处最大,颗粒在离心力作用下,甩向四周,此区为加速区。下,甩向四周,此区为加速区。2段:水平速度沿半径增大后减小,在段:水平速度沿半径增大后减小,在1/2R处,处,V最大,分离出的颗最大,分离出的颗粒沿四周下滑,此区为分离区。粒沿四周下滑,此区为分离区。3段:水平速度为零,颗粒在重力作用段:水平速度为零,颗粒在重力作用下沉淀浓缩,此区为沉淀区。下沉淀浓缩,此区为沉淀区。优点:体积小,单位容积处理能力高,优点:体积小,单位容积处理能力高,用料少易安装。用料少易安装。缺点:四壁易磨损,需动力。缺点:四壁易磨损,需动
14、力。其中:其中:m、m0分别为颗粒和污水的质量。分别为颗粒和污水的质量。v旋转圆周或速度。旋转圆周或速度。r旋转半径。旋转半径。n转速。转速。三三.离心力计算离心力计算分析:分析:1)当)当r1.0m时,时,n500转分,转分,280当当r1.0m时,时,n1800转分,转分,3600。2)在离心力场中,离心力对固体颗粒的作用远远超过重力,可强化)在离心力场中,离心力对固体颗粒的作用远远超过重力,可强化颗粒的分离速度。颗粒的分离速度。3)分离因素)分离因素,净化效果,净化效果,可除的颗粒直径,可除的颗粒直径d。1离心场中,颗粒受到离心力离心场中,颗粒受到离心力F的大小的大小:2颗粒在水中受到的
15、重力:颗粒在水中受到的重力:3离心力与重力之比分离因素,表示在离心力场中,颗粒所受到的离心力与重力之比分离因素,表示在离心力场中,颗粒所受到的离心力大于重力离心力大于重力的倍数。的倍数。过滤过滤一、过滤:一、过滤:使污水通过滤料组成的多孔介质,以截留水中的悬浮物质,使污水通过滤料组成的多孔介质,以截留水中的悬浮物质,达到处理的目的。达到处理的目的。二、滤网二、滤网1.滤网:污水中含有的细小悬浮物,不能用格栅去除,也难用沉淀方法滤网:污水中含有的细小悬浮物,不能用格栅去除,也难用沉淀方法去除,可采用小孔眼的滤网截留,回收。去除,可采用小孔眼的滤网截留,回收。2.筛网通常用金属丝或化学纤维编制而成
16、。筛网通常用金属丝或化学纤维编制而成。3.其形式有转鼓式、转盘式、振动式、转帘带式和固定式倾斜筛多种。其形式有转鼓式、转盘式、振动式、转帘带式和固定式倾斜筛多种。4.筛孔尺寸可根据需要,一般为筛孔尺寸可根据需要,一般为0.151.0mm。5.旋转式滤网,污水从外侧流入内侧,悬浮旋转式滤网,污水从外侧流入内侧,悬浮物被截留,然后用刮刀刮下运走。物被截留,然后用刮刀刮下运走。6.优:效率高,可回收有用的物质。缺:易堵塞。优:效率高,可回收有用的物质。缺:易堵塞。三、滤池三、滤池滤池去除微量悬浮物,常用于污水深度处理。滤池去除微量悬浮物,常用于污水深度处理。1滤池过滤机理。滤池过滤机理。1)机械筛滤
17、作用把滤料层作为筛子,某些粒径大于孔隙尺寸的杂质)机械筛滤作用把滤料层作为筛子,某些粒径大于孔隙尺寸的杂质被截留,孔隙变小一些,于是后续的细小悬浮杂质也可被截留。被截留,孔隙变小一些,于是后续的细小悬浮杂质也可被截留。2)沉淀作用把滤料看作层层叠叠起来的多层沉淀池。利用巨大的沉)沉淀作用把滤料看作层层叠叠起来的多层沉淀池。利用巨大的沉淀面积截留水中微小粒子。淀面积截留水中微小粒子。3)絮凝作用把滤料作为接触吸附介质,介质紧密排列,水在介质中)絮凝作用把滤料作为接触吸附介质,介质紧密排列,水在介质中流动时,杂质被吸附在介质表面并成长为大颗粒,巨大的表面积产流动时,杂质被吸附在介质表面并成长为大颗
18、粒,巨大的表面积产生强烈的吸附能力。生强烈的吸附能力。2滤料:石英砂、无烟煤、陶粒、聚丙烯球、炉灰渣、烟道灰、焦滤料:石英砂、无烟煤、陶粒、聚丙烯球、炉灰渣、烟道灰、焦炭、电化学滤料。炭、电化学滤料。3截留杂质规律截留杂质规律从接触絮凝作用考虑,杂质与滤料接触,被滤料表面分子间力吸附从接触絮凝作用考虑,杂质与滤料接触,被滤料表面分子间力吸附絮凝,同时水力冲刷可使絮凝杂质脱落向下层移动,被下层滤料截留。絮凝,同时水力冲刷可使絮凝杂质脱落向下层移动,被下层滤料截留。在过滤周期将终止时,表层滤料最细,吸附表面张力最大,截留的在过滤周期将终止时,表层滤料最细,吸附表面张力最大,截留的杂质最多,表层孔隙
19、逐渐被杂质阻塞,尽管下层滤料还未发挥应有作杂质最多,表层孔隙逐渐被杂质阻塞,尽管下层滤料还未发挥应有作用,但周期已终止,导致出现双层滤料,表层的滤料粒径大一些,截用,但周期已终止,导致出现双层滤料,表层的滤料粒径大一些,截留的杂质多一些。留的杂质多一些。4构构造造污污水水滤滤料料和和给给水水滤滤料料有有许许多多相相同同之之处处,与与给给水水滤滤料料的的不不同同之之处如下:处如下:(1)滤料粒径大,强度高,耐腐蚀,成本低。)滤料粒径大,强度高,耐腐蚀,成本低。(2)抗冲击性负荷,出现双层滤料。)抗冲击性负荷,出现双层滤料。(3)运行周期长。)运行周期长。(4)运行方式分为正向流和反向流。)运行方
20、式分为正向流和反向流。四、电化学滤料滤池四、电化学滤料滤池1.原理:两种不同的金属直接接触,浸没在有传导性的电解质溶液里,原理:两种不同的金属直接接触,浸没在有传导性的电解质溶液里,可形成原电池,通过选用活性金属组成原电池可在它作用空间产生一可形成原电池,通过选用活性金属组成原电池可在它作用空间产生一个电场。个电场。2.电化学滤料滤池是利用污水中含有电解质物质,当铁屑浸没在含有电电化学滤料滤池是利用污水中含有电解质物质,当铁屑浸没在含有电解质的污水中,铁屑晶体结构上的铁一碳之间形成了许多微小的腐蚀解质的污水中,铁屑晶体结构上的铁一碳之间形成了许多微小的腐蚀电池,产生电化学反应,在它的作用空间产
21、生一个电场,铁一碳表面电池,产生电化学反应,在它的作用空间产生一个电场,铁一碳表面有电流流动,形成一种内部内电解反应,在电场作用下,铁阳极失去有电流流动,形成一种内部内电解反应,在电场作用下,铁阳极失去电子生成电子生成Fe2+进入污水中,碳阴极得到电子使碳表面的进入污水中,碳阴极得到电子使碳表面的H+生成生成H2逸逸出,电极反应如下:出,电极反应如下:阳极:阳极:2Fe2Fe2+4e阴极:阴极:4H+4e2H2(酸性溶液酸性溶液)O2+2H2O+4e4OH-(中性溶液或碱性溶液)(中性溶液或碱性溶液)3.腐腐蚀蚀电电化化学学反反应应,在在它它的的表表面面有有电电流流流流动动,由由于于腐腐蚀蚀原
22、原电电池池的的作作用用,在在电电位位较较低低的的铁铁阳阳极极上上,金金属属铁铁失失去去电电子子变变成成铁铁离离子子进进入入溶溶液液,电电子子流流向向阴阴极极,在在碳碳阴阴极极附附近近,流流来来的的电电子子被被溶溶液液中中能能够够吸吸收收电电子子的的物物质质所所接接受受,生生成成以以氢氢氧氧根根形形式式出出现现的的阴阴离离子子,中中和和金金属属离离子子,形形成成一一种种内内部部电电解解反反应应。电电极极反反应应阴阴极极新新生生成成的的H2能能与与污污水水中中的的许许多多污污染染组组份份发发生生氧氧化化还还原原作作用用,阳阳极极生生成成的的Fe2+是是良良好好的的絮絮凝凝剂剂,能能够够捕捕集集、裹
23、裹挟挟污污水水中中的的污污染染物共沉。物共沉。4.应应用用采采用用铁铁屑屑和和活活性性炭炭组组成成电电池池,由由于于电电极极电电位位不不同同,形形成成一一组组短短路路的的电电池池,铁铁阳阳极极失失去去电电子子生生成成Fe2进进入入水水中中,电电子子流流向向阴阴极极,在在炭炭表表面面H得得到到电电子子还还原原成成H2,水水中中Fe2与与OH结结合合形形成成Fe(OH)2絮絮凝凝体体,电池不断反应,滤池强化工作作用。电池不断反应,滤池强化工作作用。5.例如,将铁屑和碳粒浸没在例如,将铁屑和碳粒浸没在电位为电位为30mv的污水溶液中,铁屑和碳粒的污水溶液中,铁屑和碳粒的电位差为的电位差为1.2伏,粒
24、料间的分离距离为伏,粒料间的分离距离为0.1cm,可以得到可以得到510-3cm/s的的分离速度,从理论上计算分离速度,从理论上计算20s就完成沉积过程。就完成沉积过程。6.特点:特点:1)具有普通滤池的功能,)具有普通滤池的功能,2)具有原电池的电化学反应。)具有原电池的电化学反应。3)起)起到电解反应的电氧化和电絮凝。到电解反应的电氧化和电絮凝。可截留污水中微小的悬浮颗粒,滤布采用尼龙布和金属网,孔可截留污水中微小的悬浮颗粒,滤布采用尼龙布和金属网,孔隙小于隙小于100,悬浮物去除率,悬浮物去除率7590,滤后水中悬浮物小于,滤后水中悬浮物小于5mg/L。五五.微滤机微滤机化学沉淀法化学沉
25、淀法其中:其中:m、n分别表示离子分别表示离子Mn+、Nm-的系数。的系数。一一.化学沉淀化学沉淀是向水中投加某种化学剂,使它与水中的溶解物质发生互换是向水中投加某种化学剂,使它与水中的溶解物质发生互换反反应,生成难溶于水的沉淀物,降低污水中溶解物质的浓度。应,生成难溶于水的沉淀物,降低污水中溶解物质的浓度。二二.原理原理:根据化学沉淀的必要条件,一定温度下,难溶盐根据化学沉淀的必要条件,一定温度下,难溶盐MmNn在饱和溶液在饱和溶液下,沉淀和溶解反应如下下,沉淀和溶解反应如下三三.根据质量作用原理,根据质量作用原理,溶度积溶度积常数可表示为常数可表示为LMmNn 如果污水中含有大量的如果污水
26、中含有大量的Mn+离子,要降低浓度,可向污水中投入化离子,要降低浓度,可向污水中投入化学物质,提高污水中学物质,提高污水中Nm-浓度,使离子积大于溶度积浓度,使离子积大于溶度积L,结果,结果Mm、Nn从污水中沉淀折出,降低从污水中沉淀折出,降低Mm+浓度。浓度。1、同名离子效应同名离子效应当沉淀溶解平衡后,如果向溶液中加入含有某当沉淀溶解平衡后,如果向溶液中加入含有某一离子的试剂,则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动一离子的试剂,则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动2、盐效应盐效应在有强电解质存在状况下,溶解度随强电解质浓度的在有强电解质存在状况下,溶解度随强电解质浓度的增大而增加,反应向溶解方向转移。增
27、大而增加,反应向溶解方向转移。3、酸效应酸效应溶液的溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度,称为酸效应。值可影响沉淀物的溶解度,称为酸效应。4、络合效应络合效应若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络合若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络合剂,则反应向相方向进行,沉淀溶解,甚至不发生沉淀。剂,则反应向相方向进行,沉淀溶解,甚至不发生沉淀。四四.四种沉淀效应四种沉淀效应1沉淀和溶解是暂时的,有条件的。沉淀和溶解是暂时的,有条件的。2只要条件改变,沉淀和溶解就能相互转移。只要条件改变,沉淀和溶解就能相互转移。3如果离子积大于溶度积就会发生沉淀。如果离子积大于溶度积就会发生沉淀。4反之离子积小于溶
28、度积就会溶解。反之离子积小于溶度积就会溶解。 五五.沉淀分析沉淀分析六六.三种沉淀法三种沉淀法 1.硫化物沉淀法硫化物沉淀法:电离常数电离常数金属的硫化物溶解度一般比氢氧化物的溶解度小得多,可以采用硫化金属的硫化物溶解度一般比氢氧化物的溶解度小得多,可以采用硫化物沉淀法。物沉淀法。电离方程式:电离方程式:采用硫化物沉淀法常用的药剂为硫化氢,硫化钠,硫化钾等。采用硫化物沉淀法常用的药剂为硫化氢,硫化钠,硫化钾等。硫化氢在水中分两步电离硫化氢在水中分两步电离由上式可知,金属离子在水中溶解度与由上式可知,金属离子在水中溶解度与LMS和和PH值有关值有关由上二式可得总电离常数由上二式可得总电离常数代入
29、代入得得 在在1大气压,大气压,25条件下,硫化氢在水中的饱和浓度为条件下,硫化氢在水中的饱和浓度为0.1M,则,则 2.氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法:(1)金属氢氧化物的溶解与污水的)金属氢氧化物的溶解与污水的PH值关系很大。值关系很大。M(OH)n表示金属的氢表示金属的氢氧化物,氧化物,Mm+表示金属离子。表示金属离子。则电离方程式则电离方程式其溶度积为其溶度积为同时水发生电离同时水发生电离水的离子积为水的离子积为(2)则将上面四个式子进行处理得到)则将上面四个式子进行处理得到(3)将重金属离子的溶解度与)将重金属离子的溶解度与PH值关系绘成曲线,从曲线中可以得值关系绘成曲线,从曲线中可以
30、得到,重金属离子的浓度值。到,重金属离子的浓度值。应用采用氢氧化法处理污水,应用采用氢氧化法处理污水,PH值是一个重要因素,处理污水值是一个重要因素,处理污水中的中的Fe2+离子时,离子时,PH值大于值大于9则可完全沉淀,而处理污水中则可完全沉淀,而处理污水中AL3离子时,离子时,PH值严格为值严格为5.5,否则,否则AL(OH)沉淀物又会溶解。沉淀物又会溶解。(4)如用氢氧化物沉淀法处理含镉废水,一般)如用氢氧化物沉淀法处理含镉废水,一般pH值应为值应为9.512.5。当当pH8时,残留浓度为时,残留浓度为1mgL;当;当pH值升至值升至10或或11时,残留浓时,残留浓度分别降至度分别降至0
31、.1和和0.00075mgL;3.钡盐沉淀法:钡盐沉淀法:在处理含铬污水时,可用钡盐为沉淀剂,以碳酸钡为在处理含铬污水时,可用钡盐为沉淀剂,以碳酸钡为例,它与污水中铬酸进行反应,生成难溶的铬酸钡。例,它与污水中铬酸进行反应,生成难溶的铬酸钡。碳酸钡是难溶的物质,但铬酸钡的溶度积更小一些,更难溶于水,碳酸钡是难溶的物质,但铬酸钡的溶度积更小一些,更难溶于水,象这样一种沉淀转化为另一种沉淀的过程为沉淀的转移。象这样一种沉淀转化为另一种沉淀的过程为沉淀的转移。污水处理中的混凝法污水处理中的混凝法一一.混凝的分类混凝的分类1、化学混凝利用正电荷的电解质,压缩污水中负电粒子的双电层,、化学混凝利用正电荷
32、的电解质,压缩污水中负电粒子的双电层,当大量正电荷进入胶粒的双电层内,使双电层变薄,电位减小,胶粒当大量正电荷进入胶粒的双电层内,使双电层变薄,电位减小,胶粒不带电,可以相互聚和下沉。不带电,可以相互聚和下沉。2、物理混凝混凝经水解形成高聚物,大颗粒高聚物对杂质胶体有强、物理混凝混凝经水解形成高聚物,大颗粒高聚物对杂质胶体有强烈的吸附能力,可吸附一定距离内的胶体共同下沉。烈的吸附能力,可吸附一定距离内的胶体共同下沉。自身混凝高聚物大颗粒可在其作用空间内吸附胶体一同下沉。自身混凝高聚物大颗粒可在其作用空间内吸附胶体一同下沉。有效作用空间:有效作用空间:有效作用空间的条件:有效作用空间的条件:(1
33、)Rr(2)rR(3)A=r+R时吸附最佳。时吸附最佳。 增浓聚沉向污水中投入一些大颗粒杂质,使浓度增大,可沉淀的大颗粒增浓聚沉向污水中投入一些大颗粒杂质,使浓度增大,可沉淀的大颗粒吸附小颗粒迅速下沉。应用于竖流式沉淀池增加污泥层的浓度达到增浓聚吸附小颗粒迅速下沉。应用于竖流式沉淀池增加污泥层的浓度达到增浓聚沉、水力澄清池加入细泥沙增加泥沙浓度达到增浓聚沉。沉、水力澄清池加入细泥沙增加泥沙浓度达到增浓聚沉。3、生物混凝、生物混凝利用微生物的吸附絮凝作用,吸附胶体颗粒一同下沉,活性污泥回利用微生物的吸附絮凝作用,吸附胶体颗粒一同下沉,活性污泥回泥污泥达到吸附絮凝作用。泥污泥达到吸附絮凝作用。二二
34、.混凝在污水处理中的作用:混凝在污水处理中的作用:通过混凝可去除污水的浊度、色度、各种高分子化合物,重金属离通过混凝可去除污水的浊度、色度、各种高分子化合物,重金属离子等,常与其它方法一同使用。子等,常与其它方法一同使用。混凝法只能去除胶体和悬浮物,不能去除溶解性物质,影响混凝混凝法只能去除胶体和悬浮物,不能去除溶解性物质,影响混凝的因素很多,混凝剂的种类,浓度等需要用试验确定。的因素很多,混凝剂的种类,浓度等需要用试验确定。气浮气浮一、气浮处理的理论基础:一、气浮处理的理论基础:将空气通入水中,并以微小气泡折出,使水将空气通入水中,并以微小气泡折出,使水中固体杂质粘附气泡一同上浮至水面分离。
35、中固体杂质粘附气泡一同上浮至水面分离。1气浮流程气浮流程:气污水气污水气粒吸附气粒吸附泡沫泡沫分解分解2、气浮条件:去除此重近于、气浮条件:去除此重近于1,直径,直径60悬浮物悬浮物气粒吸附:属物物理吸附。吸附放热,低温吸附效果较好;极性相气粒吸附:属物物理吸附。吸附放热,低温吸附效果较好;极性相同,吸附效果较好;物理性质相同,吸附效果较好。同,吸附效果较好;物理性质相同,吸附效果较好。吸附对象:吸附疏水性物质吸附对象:吸附疏水性物质疏水性物质难为水润湿的物质,可以直接吸附。疏水性物质难为水润湿的物质,可以直接吸附。亲水性物质容易被水润湿的物质,需要转为疏水性物质。亲水性物质容易被水润湿的物质
36、,需要转为疏水性物质。表面活性剂:可以使疏水、亲水相互转移,表面活性剂由极性和非极表面活性剂:可以使疏水、亲水相互转移,表面活性剂由极性和非极性分子组成,分子一端呈亲水性,另一端呈疏水性,也叫二亲分子。性分子组成,分子一端呈亲水性,另一端呈疏水性,也叫二亲分子。a.表面活性剂对于亲水性物质有利,亲水性物质转为疏水性。表面活性剂对于亲水性物质有利,亲水性物质转为疏水性。b.表面活性剂对于疏水性物质不利,疏水性物质转为亲水性。表面活性剂对于疏水性物质不利,疏水性物质转为亲水性。在液、气、粒三相表面上,产生的表面力不同,其粘附着力也不同。在液、气、粒三相表面上,产生的表面力不同,其粘附着力也不同。1
37、表面能表面能液体表面分子与内部分子受到的分子引力不同,表面分子所受到的力不液体表面分子与内部分子受到的分子引力不同,表面分子所受到的力不平衡,该力把表面分子拉向液体内部,力图缩小表面积,减少表面能。平衡,该力把表面分子拉向液体内部,力图缩小表面积,减少表面能。2表面能的物理现象表面能的物理现象表面能力图使自由表面积最小,从而表面能最小。液体内部分子引力使表面能力图使自由表面积最小,从而表面能最小。液体内部分子引力使液体呈球状,减少表面积,避免展开。液体呈球状,减少表面积,避免展开。3气泡的稳定性气泡的稳定性(1)加入表面活性剂使气泡壁变厚,防止破碎。)加入表面活性剂使气泡壁变厚,防止破碎。(2
38、)加入表面活性剂使液体表面蒸发量减少,浮渣稳定。)加入表面活性剂使液体表面蒸发量减少,浮渣稳定。(3)当气泡内压一定时,水的表面张力越大,气泡直径越大;当气量一定)当气泡内压一定时,水的表面张力越大,气泡直径越大;当气量一定时,气泡直径时,气泡直径,表面积,表面积,不易吸附。气泡大小应一致,否则小气,不易吸附。气泡大小应一致,否则小气泡内压大,大气泡内压小,小气泡易进入大气泡合并。泡内压大,大气泡内压小,小气泡易进入大气泡合并。(4)气泡越小越密集,效果越好。)气泡越小越密集,效果越好。二、水中气、粒的粘附着力计算二、水中气、粒的粘附着力计算3表面能大小计算表面能大小计算吸附前后界面能减少值为
39、吸附前后界面能减少值为设液、气、固三相分别为设液、气、固三相分别为1、2、3,表示表面能;则表示表面能;则“液固,液液固,液气,气固气,气固”分别用分别用13、12、23表示表示根据热力学已知:界面能表面能根据热力学已知:界面能表面能界面面积界面面积其中:其中:s界面面积(界面面积(cm2),取单位面积为),取单位面积为1进行计算进行计算颗粒和气泡粘附前其表面能之和颗粒和气泡粘附前其表面能之和颗粒和气泡粘附后其表面能颗粒和气泡粘附后其表面能最后总结得:最后总结得: 4.表面能表面能分析:分析:(1)W越大,吸附越容易进行。越大,吸附越容易进行。(2)当接触角)当接触角0,cos1,1cos0,
40、气固不易吸附。,气固不易吸附。(3)当接触角)当接触角180,cos1,1cos2,气固易吸附。,气固易吸附。(4)接触角可判断物质被水润湿的性质,)接触角可判断物质被水润湿的性质,90为亲水性物质,不容易吸为亲水性物质,不容易吸附,附,90为疏水性物质,容易吸附。为疏水性物质,容易吸附。5.混凝剂与表面活性剂的影响混凝剂与表面活性剂的影响(1)混凝剂)混凝剂AL2(SO4)3,FeCl3,FeSO4,可吸附水中固体使其凝聚,压,可吸附水中固体使其凝聚,压缩双电层,缩双电层,相互聚合,生成一些大的絮凝体。,相互聚合,生成一些大的絮凝体。(2)表面活性剂两亲分子,)表面活性剂两亲分子,对亲水性物
41、质有利,对疏水性物质不利。对亲水性物质有利,对疏水性物质不利。投量投量,气液界面张力,气液界面张力12,泡沫稳定。,泡沫稳定。投量投量,疏水杂质严重乳化,影响吸附。,疏水杂质严重乳化,影响吸附。投量投量,12,使气固吸附牢固。,使气固吸附牢固。将产生气泡的方法分为布气气浮,溶气气浮,电气浮。将产生气泡的方法分为布气气浮,溶气气浮,电气浮。1.布气气浮布气气浮:利用机械剪切力,将水中的空气粉碎成细小的气泡。:利用机械剪切力,将水中的空气粉碎成细小的气泡。(1)水泵吸水管吸入气浮:设备简单,但会破坏水泵工作特性。吸入空)水泵吸水管吸入气浮:设备简单,但会破坏水泵工作特性。吸入空气不能过多,不大于吸
42、水量气不能过多,不大于吸水量10。(2)射流气浮:采用吸水带气的射流器,向污水中吸入空气进行气浮。)射流气浮:采用吸水带气的射流器,向污水中吸入空气进行气浮。(3)扩散板气浮:压缩空气通过具有微细孔隙的扩散板,使空气以细小)扩散板气浮:压缩空气通过具有微细孔隙的扩散板,使空气以细小气泡形式逸出,进行气浮。气泡形式逸出,进行气浮。(4)叶轮气浮:电动机带动叶轮高速旋转,空气进入水中被叶轮打碎成)叶轮气浮:电动机带动叶轮高速旋转,空气进入水中被叶轮打碎成为细小气泡。为细小气泡。2.电气浮电气浮:将含有电解质的污水作为电解介质通入直流电进行电解,可:将含有电解质的污水作为电解介质通入直流电进行电解,
43、可同时发生三种效应,电解氧化,电解混凝和电解气浮,当选同时发生三种效应,电解氧化,电解混凝和电解气浮,当选用不溶性电极可充分发挥电解气浮效应。用不溶性电极可充分发挥电解气浮效应。三、气浮的方法与系统三、气浮的方法与系统3溶气气浮溶气气浮:空气在一定压力下,溶解于水中,并达到过饱和状态,然后空气在一定压力下,溶解于水中,并达到过饱和状态,然后突然减压,溶解于水中的空气以微小形状从水中折出,进行气浮。突然减压,溶解于水中的空气以微小形状从水中折出,进行气浮。(1)加压溶气气体)加压溶气气体工作特征:污水由水泵加压,在压力管上进入压缩空气,水气混合工作特征:污水由水泵加压,在压力管上进入压缩空气,水
44、气混合体在溶气罐内停留一定时间进行溶气,然后经减压阀进体在溶气罐内停留一定时间进行溶气,然后经减压阀进入气浮池气浮。入气浮池气浮。工艺流程:常用的加压溶气有:全加压溶气,部分加压溶气和部分工艺流程:常用的加压溶气有:全加压溶气,部分加压溶气和部分回流加压溶气。回流加压溶气。(2)溶气真空气浮)溶气真空气浮气浮池在负压下工作,空气在常压下和加压下溶于水中,溶于水中的气浮池在负压下工作,空气在常压下和加压下溶于水中,溶于水中的空气在负压下过饱和,大量空气会折出形成气泡上浮。空气在负压下过饱和,大量空气会折出形成气泡上浮。吸附吸附在相界面上,物质的浓度自动发生累积或浓集的现象称为吸附。在相界面上,物
45、质的浓度自动发生累积或浓集的现象称为吸附。吸吸附就是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在附就是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。固体表面而去除的方法。一、产生吸附的原因一、产生吸附的原因 1物理吸附物理吸附吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附称为物理吸附。物理吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附称为物理吸附。物理吸附可形成单分子吸附层或多分子吸附层。被吸附的分子由于热运动还吸附可形成单分子吸附层或多分子吸附层。被吸附的分子由于热运动还会离开吸附剂表面,这种现象称为解吸,它是吸附的逆过程。会离开吸附剂表面,这种现象称为解吸,它是
46、吸附的逆过程。2化学吸附化学吸附化学吸附是吸附剂和吸附质之间由于化学键力引起的化学作用,一化学吸附是吸附剂和吸附质之间由于化学键力引起的化学作用,一种吸附剂只能对某几种吸附质发生化学吸附,因此化学吸附具有选择性,种吸附剂只能对某几种吸附质发生化学吸附,因此化学吸附具有选择性,不可逆性。不可逆性。3离子吸附离子吸附互相交换离子的吸附,依靠静电引力牢固吸附。互相交换离子的吸附,依靠静电引力牢固吸附。二、二、吸附等温线吸附等温线1吸附平衡吸附平衡吸附过程是可逆的,当吸附速度和解吸速度相等时,则吸附质在溶液吸附过程是可逆的,当吸附速度和解吸速度相等时,则吸附质在溶液中的浓度和吸附剂表面上的浓度都不改变
47、而达到平衡,此时吸附质在溶中的浓度和吸附剂表面上的浓度都不改变而达到平衡,此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度。液中的浓度称为平衡浓度。吸附剂吸附能力的大小以吸附量吸附剂吸附能力的大小以吸附量q表示,指单位重量的吸附剂所吸附表示,指单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量。的吸附质的重量。q = V (CoC) / W式中:式中:V废水容积;废水容积;W吸附剂投量;吸附剂投量;Co原水吸附质浓度;原水吸附质浓度;C吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度。吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度。2吸附等温式吸附等温式(1)朗谬尔公式:从动力学观点出发,通过一些假设条件而推导出来的朗谬尔公式:从动力学观点出发,通过一
48、些假设条件而推导出来的单分子吸附公式。单分子吸附公式。式中:式中:q是吸附量,是吸附量,C是吸附质平衡浓度,是吸附质平衡浓度,a、b是吸附常数。是吸附常数。(2)费兰德利希公式费兰德利希公式q=KC(1/n)式中:式中:q是吸附量;是吸附量;C是吸附质平衡浓度;是吸附质平衡浓度;K、1/n是常数。是常数。将上式改写为对数式:将上式改写为对数式:将上式改为倒数式,即:将上式改为倒数式,即:三、吸附速度三、吸附速度吸附速度是指单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。吸吸附速度是指单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。吸附过程可分为附过程可分为3个阶段。个阶段。第一阶段为外部扩散阶段。在吸
49、附剂周围存在着一层固定的膜。吸第一阶段为外部扩散阶段。在吸附剂周围存在着一层固定的膜。吸附质首先通过这个水膜才能到达吸附剂的表面,所以吸附附质首先通过这个水膜才能到达吸附剂的表面,所以吸附速度与液膜扩散速度有关。速度与液膜扩散速度有关。第二阶段称为颗粒内部扩散阶段。经水膜扩散到吸附剂表面的吸附第二阶段称为颗粒内部扩散阶段。经水膜扩散到吸附剂表面的吸附质向细孔深处扩散。质向细孔深处扩散。第三阶段称为吸附反应阶段。吸附质被吸在细孔的内表面上。第三阶段称为吸附反应阶段。吸附质被吸在细孔的内表面上。四、影响吸附的因素四、影响吸附的因素1吸附剂的性质吸附剂的性质一般是极性分子吸附剂易吸附极性分子吸附质,
50、非极性分子吸附剂易于一般是极性分子吸附剂易吸附极性分子吸附质,非极性分子吸附剂易于吸附非极性吸附质。吸附非极性吸附质。2吸附质的性质吸附质的性质吸附质的溶解度,表面自由能,极性,吸附质分子的大小,吸附质的浓吸附质的溶解度,表面自由能,极性,吸附质分子的大小,吸附质的浓度有关度有关3废水的废水的pH值值废水的废水的pH值影响吸附剂及吸附质的性质。值影响吸附剂及吸附质的性质。4共存物质共存物质物理吸附时吸附剂可吸附多种吸附质。一般共存多种吸附质时,吸附剂物理吸附时吸附剂可吸附多种吸附质。一般共存多种吸附质时,吸附剂对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差。对某种吸附质的吸附能力比只含该
51、种吸附质时的吸附能力差。5温度温度因为物理吸附过程是放热过程,温度升高吸附量减少,反之吸附量加。因为物理吸附过程是放热过程,温度升高吸附量减少,反之吸附量加。6接触时间接触时间在进行吸附时,应保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间,使吸附接近在进行吸附时,应保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。平衡,充分利用吸附能力。五、吸附状态五、吸附状态1静态吸附静态吸附在废水不流动的条件下,进行的吸在废水不流动的条件下,进行的吸附操作称为静态吸附操作,静态吸附附操作称为静态吸附操作,静态吸附在废水处理中采用较少。在废水处理中采用较少。2动态吸附动态吸附动态吸附是在废水流动条件
52、下进行动态吸附是在废水流动条件下进行的吸附操作。当废水连续通过填充吸的吸附操作。当废水连续通过填充吸附剂的吸附设备时,废水中的吸附质附剂的吸附设备时,废水中的吸附质便被吸附剂吸附,从吸附设备流出的便被吸附剂吸附,从吸附设备流出的废水中吸附质的浓度可以降低,吸附废水中吸附质的浓度可以降低,吸附剂使用一段时间后,出水中的吸附质剂使用一段时间后,出水中的吸附质的浓度逐渐增加,当增加到某一数值的浓度逐渐增加,当增加到某一数值时,将吸附剂进行再生。时,将吸附剂进行再生。六、穿透曲线六、穿透曲线向固定床连续地通人废水,发现有的向固定床连续地通人废水,发现有的填充层正在发生吸附作用,呈现明显的填充层正在发生
53、吸附作用,呈现明显的吸附带,在这段下部的填充层几乎没有吸附带,在这段下部的填充层几乎没有发生吸咐作用,在其上部的填充层由于发生吸咐作用,在其上部的填充层由于已达到饱和状态,不再起吸附作用。当已达到饱和状态,不再起吸附作用。当有明显的吸附带时,吸附带随废水的不有明显的吸附带时,吸附带随废水的不断流人而缓缓地向下移动。吸附带的移断流人而缓缓地向下移动。吸附带的移动速度比废水在填充层内流动的线速度动速度比废水在填充层内流动的线速度要小的多。当吸附带下缘移到填充层下要小的多。当吸附带下缘移到填充层下端时,从装置中流出的废水中便开始出端时,从装置中流出的废水中便开始出现吸附质。以后继续通水,出水中吸附现
54、吸附质。以后继续通水,出水中吸附质的浓度将迅速增加,直到等于原水的质的浓度将迅速增加,直到等于原水的浓度浓度C0时为止。时为止。七、吸附剂七、吸附剂1.废水处理中常用的吸附剂有活性炭,磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土、废水处理中常用的吸附剂有活性炭,磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土、焦炭等。焦炭等。2.工程使用较多的是活性炭,活性炭比表面积工程使用较多的是活性炭,活性炭比表面积5002000m2g,具有很,具有很高的吸附能力。活性炭的吸附能力与孔隙的构造和分布情况有关。它的高的吸附能力。活性炭的吸附能力与孔隙的构造和分布情况有关。它的孔隙分为三类:小孔孔隙分为三类:小孔孔径在孔径在20以下。过渡孔
55、以下。过渡孔孔径为孔径为201000。大孔大孔孔径为孔径为lO00以上。活性炭的小孔比表面积占总比表面积的以上。活性炭的小孔比表面积占总比表面积的95以上,对吸附量影响最大;过渡孔不仅为吸附质提供扩散通道,而且以上,对吸附量影响最大;过渡孔不仅为吸附质提供扩散通道,而且当吸附质的分子直径较大时当吸附质的分子直径较大时(如有机物质如有机物质),主要靠它们来完成吸附;大,主要靠它们来完成吸附;大孔的比表面积所占比例很小,主要为吸附质扩散提供通道。孔的比表面积所占比例很小,主要为吸附质扩散提供通道。3.用活性炭处理含铬电镀废水已获得较广泛的应用,用此法处理浓度为用活性炭处理含铬电镀废水已获得较广泛的
56、应用,用此法处理浓度为56mg/L的含铬废水,采用升流式双柱串联固定床,的含铬废水,采用升流式双柱串联固定床,出水水质可达到出水水质可达到排放标准。某炼油厂合油废水经隔油、气浮、生化、砂滤处理后,再用排放标准。某炼油厂合油废水经隔油、气浮、生化、砂滤处理后,再用活性炭进行深度处理,出水水质达到地表水标准。活性炭进行深度处理,出水水质达到地表水标准。八、离子交换八、离子交换1.离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两类。前者如天然离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两类。前者如天然沸石和人造沸石等;后者是一种高分子聚合物电解质,称为离子交换树沸石和人造沸石等;后者是一种高分子聚
57、合物电解质,称为离子交换树脂,它是使用最广泛的离子交换剂脂,它是使用最广泛的离子交换剂.2.离子交换法处理含汞废水离子交换法处理含汞废水当汞在废水中呈当汞在废水中呈Hg2+或或HgCl+等阳离子形态存在时,含疏基等阳离子形态存在时,含疏基(-SH)的树的树脂如聚硫代苯乙烯阳离子交换树脂,对它们分离具特效,其反应如下:脂如聚硫代苯乙烯阳离子交换树脂,对它们分离具特效,其反应如下:2RSH+Hg2+(RS)2Hg+2H+RSH+HgCl+RSHgCl+H+RSH+CH3Hg+RSHgCH3+H+大孔疏基树脂进行交换,在大孔疏基树脂进行交换,在pH2的条件下,处理含汞的条件下,处理含汞2050mg/
58、L的氯碱废水,出水含汞在的氯碱废水,出水含汞在0.002mg/L以下,然后用盐酸以下,然后用盐酸-氯化钠溶液洗氯化钠溶液洗脱,洗脱液经紫外光照射迅速分解后,再用铜屑还原回收金属汞。脱,洗脱液经紫外光照射迅速分解后,再用铜屑还原回收金属汞。氧化还原氧化还原一一.原理原理还原剂还原剂Fe=Fe2+氧化剂氧化剂+2e- 1.能斯特方程式能斯特方程式氧化剂和还原剂的强弱可以用电极电位来衡量,电极电位越高,其氧氧化剂和还原剂的强弱可以用电极电位来衡量,电极电位越高,其氧化态的氧化能力越强,电极电位越低,其还原态的还原能力越强,因此,化态的氧化能力越强,电极电位越低,其还原态的还原能力越强,因此,作为氧化
59、剂可以氧化电极电位低的还原剂,而还原剂可以还原电极电位作为氧化剂可以氧化电极电位低的还原剂,而还原剂可以还原电极电位高的氧化剂。氧化还原的电极电位可以用能斯特方程式计算高的氧化剂。氧化还原的电极电位可以用能斯特方程式计算其中:其中:E电极电位电极电位E0标准电极电位标准电极电位a0氧化态的活性氧化态的活性aR还原态的活性还原态的活性R气体常数气体常数T绝对温度绝对温度N电子转移数电子转移数F法拉第常熟法拉第常熟二、氧化还原反应的方向二、氧化还原反应的方向1. 氧化还原反应可用电极电位的高低判断,电极电位高的氧化态可以氧化还原反应可用电极电位的高低判断,电极电位高的氧化态可以和电极电位低的还原态
60、反应。和电极电位低的还原态反应。2.由于氧化剂和还原剂的浓度,溶液的由于氧化剂和还原剂的浓度,溶液的PH值,生成的沉淀物,生成的值,生成的沉淀物,生成的络合物等都影响电极电位值,也影响反应的方向。络合物等都影响电极电位值,也影响反应的方向。3.浓度对反应方向的影响:电极电位相差不大时,改变氧化剂和还原剂浓度对反应方向的影响:电极电位相差不大时,改变氧化剂和还原剂的浓度,可改变氧化还原反应方向。的浓度,可改变氧化还原反应方向。ao、aR变化,变化,E变化变化4.溶液溶液PH值的影响:氧化还原反应有值的影响:氧化还原反应有H+或或OH参加,因此参加,因此PH值的变化值的变化可影响电极电位大小,影响
61、反应方向。可影响电极电位大小,影响反应方向。H+变化,变化,ao、aR变化,变化,E变化变化5.形成络合物的影响:在氧化还原反应时,加入一种可与氧化剂或还原形成络合物的影响:在氧化还原反应时,加入一种可与氧化剂或还原剂形成稳定络合物的络合剂,也会改变电极电位,影响反应的方向。剂形成稳定络合物的络合剂,也会改变电极电位,影响反应的方向。ao、aR变化,变化,E变化变化6.生成沉淀物的影响:当加入一种与氧化剂或还原剂形成沉淀物的沉淀生成沉淀物的影响:当加入一种与氧化剂或还原剂形成沉淀物的沉淀剂时,会改变电极电位,影响反应的方向。剂时,会改变电极电位,影响反应的方向。二、空气氧化法处理含硫污水二、空
62、气氧化法处理含硫污水含硫污水来自于炼油厂,化工厂,低浓度含硫污水可用空气氧化。含硫污水来自于炼油厂,化工厂,低浓度含硫污水可用空气氧化。空气氧化法空气中的氧为氧化剂来氧化水中的硫化氢。空气氧化法空气中的氧为氧化剂来氧化水中的硫化氢。硫化氢最终氧化成无毒的硫酸根,反应温度硫化氢最终氧化成无毒的硫酸根,反应温度80-90,接触时间,接触时间1.5小时,第一步反应几乎进行完全,而第二步反应只能进行约小时,第一步反应几乎进行完全,而第二步反应只能进行约10%。投入氯化铜催化剂,可使反应进行完全。综合这两者,氧化。投入氯化铜催化剂,可使反应进行完全。综合这两者,氧化lkg硫硫()总共约需总共约需1.lk
63、g氧,约相当于氧,约相当于4m3空气空气三、臭氧氧化法三、臭氧氧化法臭氧是氧气的同位素,它由三个氧原子组成,在理想的反应条件下,臭氧是氧气的同位素,它由三个氧原子组成,在理想的反应条件下,臭氧可把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态,对水中臭氧可把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态,对水中有机物有强烈的氧化降解作用,还有强烈的消毒杀菌作用。有机物有强烈的氧化降解作用,还有强烈的消毒杀菌作用。1、性质:、性质:是一种强氧化剂是一种强氧化剂易溶于水易溶于水分解氧化速度与分解氧化速度与PH值与水温有关值与水温有关臭氧的半衰期为臭氧的半衰期为20-30分钟分钟空气中最高浓度空
64、气中最高浓度0.1mg/L2、臭氧制造、臭氧制造-化学法,电解法,紫外线无声放电法。化学法,电解法,紫外线无声放电法。3、作用与影响因素、作用与影响因素臭氧及其在水中分解的中间产物氢氧基有很强的氧化性,可分解一般氧臭氧及其在水中分解的中间产物氢氧基有很强的氧化性,可分解一般氧化剂难于破坏的有机物,可除臭,脱色、杀菌、除铁、除锰、除有机物等化剂难于破坏的有机物,可除臭,脱色、杀菌、除铁、除锰、除有机物等反应完全,速度快;剩余臭氧迅速转化为氧,出水无嗅无味,不产生污泥;反应完全,速度快;剩余臭氧迅速转化为氧,出水无嗅无味,不产生污泥;原料来源广,因此臭氧氧化法在水处理中是很有前途的。但由于制备臭氧
65、原料来源广,因此臭氧氧化法在水处理中是很有前途的。但由于制备臭氧的电能消耗较大,臭氧的投加与接触系统效率低,使其在废水处理中的应的电能消耗较大,臭氧的投加与接触系统效率低,使其在废水处理中的应用受到限制,主要用于低浓度、难氧化有机废水的处理和消毒杀菌。用受到限制,主要用于低浓度、难氧化有机废水的处理和消毒杀菌。影响因素有污水中杂质性质,浓度,影响因素有污水中杂质性质,浓度,PH值,温度,臭氧的浓度,用量,值,温度,臭氧的浓度,用量,投入方式,停留时间。投入方式,停留时间。四、还原法处理污水四、还原法处理污水1、金属还原法处理含汞污水、金属还原法处理含汞污水通常金属破碎成通常金属破碎成24mm的
66、碎屑,并用汽油或酸去掉表面的油污或锈的碎屑,并用汽油或酸去掉表面的油污或锈蚀层。反应温度提高,能加速反应的进行;但温度太高,有汞蒸气逸出,蚀层。反应温度提高,能加速反应的进行;但温度太高,有汞蒸气逸出,故反应一般在故反应一般在2080范围内进行。采用铁屑过滤时,范围内进行。采用铁屑过滤时,pH值在值在69较好,较好,耗铁量最省;耗铁量最省;pH值低于值低于6时,则铁因溶解而耗量增大;时,则铁因溶解而耗量增大;pH值低于值低于5时,时,有氢析出,吸附于铁屑表面,减小了金属的有效表面积,并且氢离子和有氢析出,吸附于铁屑表面,减小了金属的有效表面积,并且氢离子和汞离子竞争也变得严重,阻碍除汞反应的进
67、行。汞离子竞争也变得严重,阻碍除汞反应的进行。 含汞污水与还原剂金属接触,污水中汞离子被还原成金属汞析出,金含汞污水与还原剂金属接触,污水中汞离子被还原成金属汞析出,金属被氧化成离子进入溶液。属被氧化成离子进入溶液。 2、电解法、电解法在直流电流作用下,电极上发生氧化还原反应的过程叫做电解。直接或间在直流电流作用下,电极上发生氧化还原反应的过程叫做电解。直接或间接地利用电解槽中的电化学反应,可对废水进行氧化处理、还原处理、凝聚接地利用电解槽中的电化学反应,可对废水进行氧化处理、还原处理、凝聚处理及浮上处理。利用插入溶液中的电极表面发生化学反应来处理污水,在处理及浮上处理。利用插入溶液中的电极表
68、面发生化学反应来处理污水,在电极表面产生电氧化还原反应,电气浮反应,电絮凝反应。电极表面产生电氧化还原反应,电气浮反应,电絮凝反应。电化学反应所用电化学反应所用药剂药剂就是电子,其氧化能力和还原能力随电极电位而变就是电子,其氧化能力和还原能力随电极电位而变化,因此是一种适用范围很宽的氧化剂或还原剂。化,因此是一种适用范围很宽的氧化剂或还原剂。电解氧化法处理含酚废水常投加食盐,以强化氧化过程,并降低电耗电解氧化法处理含酚废水常投加食盐,以强化氧化过程,并降低电耗。电化学氧化法还可用以去除废水中的电化学氧化法还可用以去除废水中的COD、含硫化合物、含硫化合物S2、有机硫化合、有机硫化合物、有机磷化
69、合物等污染物。物、有机磷化合物等污染物。废水电解时,由于水的电解及有机物的电解氧化,在电极上会有气体废水电解时,由于水的电解及有机物的电解氧化,在电极上会有气体(如如H2、O2、CO2、C12等等)析出。惜助于电极上析出的微小气泡而浮上分离疏水析出。惜助于电极上析出的微小气泡而浮上分离疏水性杂质微粒的处理技术,称为电解浮上法。性杂质微粒的处理技术,称为电解浮上法。电解凝聚电解凝聚(亦称电混凝亦称电混凝)是以铝、铁等金属为阳极,在直流电的作用下,阳是以铝、铁等金属为阳极,在直流电的作用下,阳极被溶蚀,产生极被溶蚀,产生A13+、Fe2+等离于,再经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过等离于,再经一系列
70、水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝程,发展成为各种络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。聚沉淀而分离。膜分离法膜分离法膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的成分进行选择性分离的技术。膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的成分进行选择性分离的技术。膜分离法包括扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、液体膜渗析、隔膜膜分离法包括扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、液体膜渗析、隔膜电解等分离技术。电解等分离技术。表表几种膜分离方法的特征及其区别几种膜分离方法的特征及其区别分离过程分离过程膜膜名名称称膜膜功功能能推推动动力力适适用用范范围围
71、扩散渗析扩散渗析渗渗析析膜膜离子选择透过离子选择透过浓度梯度浓度梯度分离离子态的溶质分离离子态的溶质电电渗渗析析离子交换膜离子交换膜离子选择透过离子选择透过电位梯度电位梯度分离浓度分离浓度10005000mg/L离子态溶质离子态溶质反反渗渗析析反渗透膜反渗透膜分子选择透过分子选择透过压力梯度压力梯度分离浓度分离浓度100010000mg/L小分子态溶质小分子态溶质超超滤滤超超滤滤膜膜分子选择透过分子选择透过压力梯度压力梯度分离分子量大于分离分子量大于500的的大分子溶质大分子溶质液膜渗析液膜渗析液液膜膜促促进进迁迁移移浓度梯度浓度梯度分离离子和分子态溶质分离离子和分子态溶质隔膜电解隔膜电解离子
72、交换膜离子交换膜离子选择透过离子选择透过电电能能分离离子态溶质分离离子态溶质一、扩散渗析一、扩散渗析扩散渗析是使高浓度溶液中的溶质透过薄膜向低浓度溶液中迁移的过扩散渗析是使高浓度溶液中的溶质透过薄膜向低浓度溶液中迁移的过程。扩散渗析的推动力是薄膜两侧的浓度差。程。扩散渗析的推动力是薄膜两侧的浓度差。最初扩散渗析使用的薄膜是惰性膜,大多用于高分子物质的提纯。使最初扩散渗析使用的薄膜是惰性膜,大多用于高分子物质的提纯。使用离子交换膜的扩散渗析,利用膜的选择透过性,可以分离电解质。用离子交换膜的扩散渗析,利用膜的选择透过性,可以分离电解质。扩散渗析的渗析速度与膜两侧溶液的浓度差成正比。只有当原液的浓
73、扩散渗析的渗析速度与膜两侧溶液的浓度差成正比。只有当原液的浓度大于度大于10%时,扩散渗折的回收效果才显著,才有实用价值。时,扩散渗折的回收效果才显著,才有实用价值。二、电渗析二、电渗析电渗析脱盐原理是交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原电渗析脱盐原理是交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果这些小室的一部分变成
74、含离子很少的淡水室,把阳离子截留下来。结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。 三三.电渗析法的应用电渗析法的应用电渗析法在废水处理中的应用电渗析法在废水处理中的应用电渗析法最先用于海水淡化制取饮用水电渗析法最先用于海水淡化制取饮用水和工业用水,海水浓缩制取食盐,以及与其它单元技术组合制取高纯水,和工业用水,海水浓缩制取食盐,以及与其它单元技术组合制取高
75、纯水,后来在废水处理方面也得到较广泛应用。后来在废水处理方面也得到较广泛应用。目前,电渗析法在废水处理实践中应用最普遍的有:目前,电渗析法在废水处理实践中应用最普遍的有:(1)处理碱法造纸废液,从浓液中回收碱,从淡液中回收木质索;处理碱法造纸废液,从浓液中回收碱,从淡液中回收木质索;(2)从含金属离子的废水中分离和浓缩金属离子,然后对浓缩液进一步从含金属离子的废水中分离和浓缩金属离子,然后对浓缩液进一步处理或回收利用处理或回收利用(3)从放射性废水中分离放射性元素;从放射性废水中分离放射性元素;(4)从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠;从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠;(5)从酸洗废液中制取硫酸及沉
76、积重金属离子;从酸洗废液中制取硫酸及沉积重金属离子;(6)处理电镀废水和废液等,含处理电镀废水和废液等,含Cu2+、Zn2+、Cr()、Ni2+等金属离子的等金属离子的废水都适宜用电渗析法处理,共中应用较广泛的是从镀镍废液中回收废水都适宜用电渗析法处理,共中应用较广泛的是从镀镍废液中回收镍,许多工厂实践表明,用这种方法可以实现闭路循环。镍,许多工厂实践表明,用这种方法可以实现闭路循环。四、渗透四、渗透如果将纯水和某种溶液用半透膜隔开,水分子就会自动地透过半透膜进如果将纯水和某种溶液用半透膜隔开,水分子就会自动地透过半透膜进到溶液一侧去,这种现象叫做渗透。在渗透进行过程中,纯水一侧的液面到溶液一
77、侧去,这种现象叫做渗透。在渗透进行过程中,纯水一侧的液面不断下降,溶液一侧的液面则不断上升。当液面不再变化时,渗透便达到不断下降,溶液一侧的液面则不断上升。当液面不再变化时,渗透便达到了平衡状态。此时,两侧液面差称为该种溶液的渗透压。了平衡状态。此时,两侧液面差称为该种溶液的渗透压。任何溶液都具有相应的渗透压,其值依一定溶液中溶质的分子数目而定,任何溶液都具有相应的渗透压,其值依一定溶液中溶质的分子数目而定,与溶质的本性无关,溶液的渗透压与溶质的浓度及溶液的绝对温度成正比,与溶质的本性无关,溶液的渗透压与溶质的浓度及溶液的绝对温度成正比,其数学表达式为:其数学表达式为:式中式中:渗透压力渗透压
78、力,Pa;R理想气体常数,理想气体常数,Pa.L/molKC溶质的浓度,溶质的浓度,mol/L;T绝对温度,绝对温度,K;i范特霍夫系数,表示溶质的离解状态,其值大于等于范特霍夫系数,表示溶质的离解状态,其值大于等于1,当完全离解时,等于阴、阳离子的总数,对非电解质则当完全离解时,等于阴、阳离子的总数,对非电解质则为为1iRTC 五、反渗透五、反渗透在渗透的基础上进行逆向处理。在渗透的基础上进行逆向处理。如果在溶液一例施加大于渗透压的压力,则溶液中的水就会透过半透如果在溶液一例施加大于渗透压的压力,则溶液中的水就会透过半透膜,流向纯水一侧,溶质则被截留在溶液一侧,这种作用称为反渗透。膜,流向纯
79、水一侧,溶质则被截留在溶液一侧,这种作用称为反渗透。反渗透装置主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种。反渗透装置主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种。反渗透法在废水处理中的应用实例反渗透法在废水处理中的应用实例1、反渗透法处理酸性尾矿水废水、反渗透法处理酸性尾矿水废水2、反渗透法纸浆及造纸厂废水处理、反渗透法纸浆及造纸厂废水处理3、反渗透法丝绸染整厂废水处理、反渗透法丝绸染整厂废水处理 六、超滤六、超滤超滤是一种筛孔分离过程,主要用来截留分子量高于超滤是一种筛孔分离过程,主要用来截留分子量高于500的物质。在静压差的作的物质。在静压差的作用下,原料液中溶剂和小分子的溶质粒子从高压
80、的料液侧透过膜到低压侧,通常称用下,原料液中溶剂和小分子的溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧,通常称为滤出液或透过液;而大分子的溶质粒子组分被膜所阻截,使它们在滤剩液为滤出液或透过液;而大分子的溶质粒子组分被膜所阻截,使它们在滤剩液(或称或称浓缩液浓缩液)中浓度增大。中浓度增大。按照这种分离机理,超滤膜具有选择性的主要原因是形成了具有一定大小和形状按照这种分离机理,超滤膜具有选择性的主要原因是形成了具有一定大小和形状的孔,而聚合物质的化学性质对膜的分离特性影响不大。因此,可以用细孔模型表的孔,而聚合物质的化学性质对膜的分离特性影响不大。因此,可以用细孔模型表示超滤的传递过程。但也有人认为,除
81、了膜孔结构外,膜表面的化学性质也是影响示超滤的传递过程。但也有人认为,除了膜孔结构外,膜表面的化学性质也是影响超滤分离的重要因素,并认为反渗透理论可以作为研究超滤的基础。超滤分离的重要因素,并认为反渗透理论可以作为研究超滤的基础。大多数超滤膜都是聚合物或共聚物的合成膜,主要有醋酸纤维超滤膜、聚讽类超大多数超滤膜都是聚合物或共聚物的合成膜,主要有醋酸纤维超滤膜、聚讽类超滤膜和聚砚酰胺超滤膜。此外,聚丙烯脂也是一种很好的超滤膜材料。滤膜和聚砚酰胺超滤膜。此外,聚丙烯脂也是一种很好的超滤膜材料。在废水处理中,超滤技术可以用来去除废水中的淀粉、蛋白质、树胶、油漆等有在废水处理中,超滤技术可以用来去除废
82、水中的淀粉、蛋白质、树胶、油漆等有机物,以及粘土、微生物等物质。机物,以及粘土、微生物等物质。超滤技术还可用于纸浆和造纸废水、洗毛废水、还原染料废水、聚乙烯退浆废水、超滤技术还可用于纸浆和造纸废水、洗毛废水、还原染料废水、聚乙烯退浆废水、食品工业废水以及高层建筑物的生活污水处理,既可回收各种有用物质,也可以使食品工业废水以及高层建筑物的生活污水处理,既可回收各种有用物质,也可以使处理后的水回用于生产或生活。处理后的水回用于生产或生活。 溶解态污染物的其它分离方法溶解态污染物的其它分离方法1、吹脱法、吹脱法吹脱法是将空气通入废水中,改变有毒有害气体溶解于水中所建立吹脱法是将空气通入废水中,改变有
83、毒有害气体溶解于水中所建立的气液平衡关系,使这些挥发物质由液相转为气相,然后予以收集或的气液平衡关系,使这些挥发物质由液相转为气相,然后予以收集或者扩散到大气中去。吹脱过程属于传质过程;其推动力为废水中挥发者扩散到大气中去。吹脱过程属于传质过程;其推动力为废水中挥发物质的浓度与大气中该物质的浓度差。物质的浓度与大气中该物质的浓度差。吹脱法用于去除废水中的吹脱法用于去除废水中的CO2、H2S、HCN、CS2等溶解性有毒有等溶解性有毒有害气体。吹脱曝气既可以脱除原来存于废水中的溶解气体,也可以脱害气体。吹脱曝气既可以脱除原来存于废水中的溶解气体,也可以脱除化学转化而形成的溶解气体。例如,废水中的硫
84、化钠和氰化钠是固除化学转化而形成的溶解气体。例如,废水中的硫化钠和氰化钠是固态盐在水中的溶解物,在酸性条件下,由于它们离解生成的态盐在水中的溶解物,在酸性条件下,由于它们离解生成的S2-和和CN-离子能和离子能和H+离子反应生成离子反应生成H2S和和HCN,经过曝气吹脱,就可以将它们,经过曝气吹脱,就可以将它们以气体形式脱除。这种吹脱曝气称为转化吹脱法。以气体形式脱除。这种吹脱曝气称为转化吹脱法。脱设备类型很多,经常使用的为强化式吹脱池脱设备类型很多,经常使用的为强化式吹脱池(鼓泡池鼓泡池)和塔式吹脱和塔式吹脱装置装置(吹脱塔吹脱塔) 2、气提法、气提法汽提法的基本原理是所使用的介质不是空气而
85、是水蒸气。即使用水汽提法的基本原理是所使用的介质不是空气而是水蒸气。即使用水蒸气与废水直接接触,将废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩蒸气与废水直接接触,将废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩散到气相中去,从而达到从废水中分离污染物的目的。散到气相中去,从而达到从废水中分离污染物的目的。汽提法最早用于从合酚废水中回收挥发性酚。废水预热至汽提法最早用于从合酚废水中回收挥发性酚。废水预热至100后,后,由汽提塔的顶部淋下,与上升的蒸气流相遇,在填料层中或塔板上进由汽提塔的顶部淋下,与上升的蒸气流相遇,在填料层中或塔板上进行传质。净化后的废水由集水槽排走。蒸气和酚的混合气体从塔顶排行传质。净化后
86、的废水由集水槽排走。蒸气和酚的混合气体从塔顶排出,由鼓风机送入再生段回收酚。含酚蒸气由再生段的底部送入,先出,由鼓风机送入再生段回收酚。含酚蒸气由再生段的底部送入,先与淋下的循环碱液逆流相遇,再与补充的新碱液与淋下的循环碱液逆流相遇,再与补充的新碱液(浓度浓度10)相遇,经相遇,经化学吸收而脱酚,净化后的蒸气进入汽提段循环使用。碱液与酚发生化学吸收而脱酚,净化后的蒸气进入汽提段循环使用。碱液与酚发生化学反应,生成酚钠盐。化学反应,生成酚钠盐。 3、萃取法、萃取法当某一种溶质溶解在两个互不相溶的溶剂中时,若溶质在两相中的分子当某一种溶质溶解在两个互不相溶的溶剂中时,若溶质在两相中的分子状态相同,
87、在一定的温度下,溶质在两相中平衡浓度的比值为常数,这种状态相同,在一定的温度下,溶质在两相中平衡浓度的比值为常数,这种关系称为分配定律。则用一种与水不互溶,而对废水中某种污染物溶解度关系称为分配定律。则用一种与水不互溶,而对废水中某种污染物溶解度大的有机溶剂,从废水中分离去除该污染物的方法,称为萃取法。大的有机溶剂,从废水中分离去除该污染物的方法,称为萃取法。萃取是物质从一相转移到另一相的传质过程。两相之间物质的转移速率萃取是物质从一相转移到另一相的传质过程。两相之间物质的转移速率G(kg/h)可用下式表示:可用下式表示:式中式中:F两相的接触面积,两相的接触面积,m2;C传质推动力,即废水中
88、污染物质的实际浓度与平衡传质推动力,即废水中污染物质的实际浓度与平衡浓度之差值,浓度之差值,kg/m2;K传质系数,传质系数,m/h;它与两相的性质、浓度、温度、;它与两相的性质、浓度、温度、pH等有关。等有关。提高传质速率的主要途径有以下几方面:提高传质速率的主要途径有以下几方面:(1)增大传质推动力;增大传质推动力;(2)增加两相接触面积;增加两相接触面积;(3)增大传质系数。增大传质系数。G=KFC返回返回4、蒸发法、蒸发法废水的蒸发处理指加热废水废水的蒸发处理指加热废水(有时还兼施减压有时还兼施减压),使水分子逸出,从而,使水分子逸出,从而达到制取纯水和浓缩废水中溶质的目的。达到制取纯
89、水和浓缩废水中溶质的目的。蒸发法处理废水举例蒸发法处理废水举例(1)采用蒸发法浓缩高浓度有机废水,然后综合利用浓缩液或将其焚)采用蒸发法浓缩高浓度有机废水,然后综合利用浓缩液或将其焚化处理。化处理。(2)浓缩和回收废碱液)浓缩和回收废碱液纺织、造纸、化工等工业部门排出的高浓度纺织、造纸、化工等工业部门排出的高浓度碱液经蒸发浓缩后,可回用于生产。碱液经蒸发浓缩后,可回用于生产。(3)浓缩和回收废酸液)浓缩和回收废酸液酸洗废液可采用浸没燃烧法进行浓缩和回收。酸洗废液可采用浸没燃烧法进行浓缩和回收。 2常用工业废水处理工艺系统常用工业废水处理工艺系统2.1含油及石油化工废水含油及石油化工废水含油废水
90、的来源及污染特征含油废水的来源及污染特征1含油污水的产生含油污水的产生来源为石油开采炼制、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械来源为石油开采炼制、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业企业。由于机械剪切,水力冲刷,表面杂质,跑冒滴漏。加工等工业企业。由于机械剪切,水力冲刷,表面杂质,跑冒滴漏。2特征分类特征分类:污水中的油比重小于:污水中的油比重小于1,可以自然上浮水面,可以自然上浮水面可浮油:油珠较大,易浮于水面形成油膜或油层。可浮油:油珠较大,易浮于水面形成油膜或油层。分散油:悬浮于水中,但是在静止的时候,可以借助油珠与水比分散油:悬浮于水中,但是在静止的时候,可以借助油珠与水
91、比重差上浮至水面分离,直径重差上浮至水面分离,直径10100(微米)。(微米)。乳化油:呈乳化状态浮于水中,不能上浮,含量乳化油:呈乳化状态浮于水中,不能上浮,含量1520,直径,直径518,油珠成为稳定的乳化液。,油珠成为稳定的乳化液。溶解油:溶解于污水中,一般污水中溶解油:溶解于污水中,一般污水中515mg/L。油的污染程度油的污染程度1.形成一层分子膜,污染水质形成一层分子膜,污染水质2.水中溶解氧水中溶解氧O2含量下降含量下降3.生成生成CO2、形成形成H2CO3、PH、浊度浊度4.不能灌溉,不能灌溉,农业灌溉要求含油量农业灌溉要求含油量 50ppm5.不能生物处理,生物处理要求含油量
92、不能生物处理,生物处理要求含油量3050ppm。石油化工废水的特点石油化工废水的特点1.废水量大废水量大2.废水组分复杂废水组分复杂3.有机物特别是烃类及其衍生物含量高有机物特别是烃类及其衍生物含量高4.含有多种重金属含有多种重金属传统传统含油废水的处理方法及计算含油废水的处理方法及计算1除油池:只能去除可浮油除油池:只能去除可浮油平流式除油池平流式除油池污污水水从从池池一一端端流流入入,从从另另一一端端流流出出,比比重重小小于于1的的浮浮油油上上浮浮,水水面面设设集油管,可去除油珠不低于集油管,可去除油珠不低于100150。斜板式除油池斜板式除油池根根据据浅浅池池理理论论,池池内内设设斜斜板
93、板,间间距距2050mm,水水流流向向下下流流动动,油油珠珠向向上上浮浮动动,异异向向分分离离,泥泥渣渣滑滑向向池池底底,可可去去除除60油油珠珠,停停留留时时间短。间短。 2.气浮法:能去除可浮油和部分乳化油气浮法:能去除可浮油和部分乳化油将空气通入水中,并以微小气泡折出,将空气通入水中,并以微小气泡折出,使水中油珠杂质粘附气泡使水中油珠杂质粘附气泡一同上浮至水面分离。一同上浮至水面分离。其中:其中:u:静止水中,直径:静止水中,直径d油珠的上浮速度,油珠的上浮速度,:分别为水、油珠的密度,:分别为水、油珠的密度,d:上浮最小油珠,:上浮最小油珠,:粘滞系数:粘滞系数g:重力加速度。:重力加
94、速度。3除油池的计算除油池的计算理论基础:理论基础:最小油珠上浮速度用斯笃克士公式:最小油珠上浮速度用斯笃克士公式:其中:其中:A是表面积、是表面积、Q是流量、是流量、u是上浮速度、是上浮速度、是修正系数是修正系数除油池面积除油池面积其中:其中:U水平流速水平流速H池水深池水深 L3.6Ut过流断面及池长过流断面及池长除油池容积除油池容积t停留时间停留时间池格数池格数b格宽、格宽、h水深水深 长度长度污水中乳化油粗粒化附聚法污水中乳化油粗粒化附聚法1乳化油的产生乳化油的产生油油水水强强烈烈搅搅拌拌产产生生机机械械剪剪切切力力,油油珠珠变变小小,粘粘附附一一些些亲亲水水物物质质,形形成双电层成双
95、电层稳定态。稳定态。2乳化油性质乳化油性质微微小小性性,乳乳化化油油粒粒径径微微小小,具具有有布布朗朗运运动动,静静电电斥斥力力,微微粒粒表表面面水化作用。水化作用。亲亲水水性性,乳乳化化油油属属于于疏疏水水物物质质,但但表表面面粘粘附附亲亲水水物物质质而而呈呈现现亲亲水水性,稳定存在于污水中。性,稳定存在于污水中。带带电电性性,乳乳化化油油直直径径110微微米米,电电位位40100毫毫伏伏,带带负负电电,可可以长期保持稳定,在静电斥力作用下不会聚合,稳定存在污水中。以长期保持稳定,在静电斥力作用下不会聚合,稳定存在污水中。3.电位可以用电泳方法测定,计算公式:电位可以用电泳方法测定,计算公式
96、:u油珠上浮速度油珠上浮速度D介电常数介电常数E电位梯度电位梯度粘度粘度4粗粒化法附聚法粗粒化法附聚法定定义义:使使污污水水流流经经滤滤床床,乳乳化化油油被被粘粘附附在在滤滤料料表表面面,并并逐逐渐渐形形成成大大油油珠上浮珠上浮粗粗粒粒化化法法材材料料:以以石石英英砂砂为为例例石石英英砂砂在在锐锐角角处处,分分子子间间力力较较强强,先先吸吸附附小小油油珠珠,小小油油珠珠持持续续吸吸附附,逐逐渐渐形形成成一一层层油油膜膜,布布满满石石英英砂砂表表面面,形成大油珠上浮。形成大油珠上浮。根据动力学公式,油珠附根据动力学公式,油珠附聚力聚力F大小计算如下:大小计算如下:分析分析:设油珠为设油珠为1,污
97、水为,污水为2、石英砂为石英砂为3(1)油珠直径越大油珠直径越大r2,油水表面张力越大,油水表面张力越大,附聚力越大,附聚力越大F,越容易附聚。,越容易附聚。(2)提高水中含盐量,压缩电位,使表面力增大提高水中含盐量,压缩电位,使表面力增大,有利附聚,有利附聚,(3)由于油珠普遍带负电,油珠进一步稳定,不利附聚。由于油珠普遍带负电,油珠进一步稳定,不利附聚。(4)表面活性物增多,油珠由疏水转变亲水,表面活性物增多,油珠由疏水转变亲水,不利附聚不利附聚 含油及石油化工废水处理工艺系统含油及石油化工废水处理工艺系统沉砂池沉砂池隔油池隔油池调节池调节池泵泵浮选池浮选池曝气池曝气池快滤池快滤池含油废水
98、含油废水排放排放中和池中和池隔油池隔油池泵泵浮选池浮选池曝气池曝气池含碱废水含碱废水中和池中和池换热器换热器泵泵油水分离器油水分离器汽提塔汽提塔集水池集水池含硫废水含硫废水蒸汽蒸汽H2S+NH3污水污水2.2制浆造纸工业废水制浆造纸工业废水制浆造纸废水来源与水量制浆造纸废水来源与水量1 1、备料过程中的废水、备料过程中的废水 2、蒸煮工段废液蒸煮工段废液3、机械浆及化学机械浆废水、机械浆及化学机械浆废水4、洗浆、筛选废水、洗浆、筛选废水5、废纸回用过程的废水、废纸回用过程的废水6、漂白废水、漂白废水7、造纸废水、造纸废水制浆造纸废水的主要污染指标制浆造纸废水的主要污染指标制浆造纸废水的主要污染
99、指标制浆造纸废水的主要污染指标1.COD1.COD和和BODBOD: 半纤维素、糖类等易降解物质半纤维素、糖类等易降解物质;木素及大分子碳水化合物等难降解物质。木素及大分子碳水化合物等难降解物质。2.合成有机物合成有机物清洗剂,杀虫剂,油脂及工业化学物质等,共同点是有潜在毒性。清洗剂,杀虫剂,油脂及工业化学物质等,共同点是有潜在毒性。3.有机卤化物有机卤化物木素氯化分子量多高于木素氯化分子量多高于1000,透过细胞进行生物积累的可能性小。,透过细胞进行生物积累的可能性小。白水白水白水白水 造纸废水白水:即抄纸工段废水,它来源于造纸车间纸张抄造过程。造纸废水白水:即抄纸工段废水,它来源于造纸车间
100、纸张抄造过程。 白水主要含有:细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添白水主要含有:细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添加的胶料、加的胶料、湿强剂、防腐剂等,以不溶性湿强剂、防腐剂等,以不溶性COD为主,可生化性较低,其加入的防腐剂有一定的为主,可生化性较低,其加入的防腐剂有一定的毒性。毒性。 白水水量与负荷:水量较大,所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水白水水量与负荷:水量较大,所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水 白水回用:白水回用:提高白水回用率,减少多余白水排放,剩余白水经过过滤、气浮或沉提高白水回用率,减少多余白水排放,剩余白水经过过滤、气浮或沉淀等方
101、法,回收纤维,出水再用于抄纸过程。淀等方法,回收纤维,出水再用于抄纸过程。中段废水中段废水 是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白中排出的废水,颜色呈深黄是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白中排出的废水,颜色呈深黄色,占总量的色,占总量的8%9%,吨浆,吨浆COD负荷负荷310kg左右;左右; 中段水浓度高于生活污水,中段水浓度高于生活污水,BOD和和COD的比值在的比值在0.20到到0.35之间,可生化性较之间,可生化性较差,有机物难以生物降解且处理难度大;差,有机物难以生物降解且处理难度大; 中段水中的污染物主要是悬浮纤维及纤维原料中的溶解性有机物,有机物主要中段水中的污染物
102、主要是悬浮纤维及纤维原料中的溶解性有机物,有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等,以可溶性是木质素、纤维素、有机酸等,以可溶性COD为主。其中,对环境污染为主。其中,对环境污染最严重最严重的是漂白过程中产生的含氯废水。的是漂白过程中产生的含氯废水。制浆造纸废水的处理制浆造纸废水的处理制浆造纸废水的处理制浆造纸废水的处理2.3乳品工业废水处理乳品工业废水处理乳品废水的来源及水质水量特征乳品废水的来源及水质水量特征乳品废水的来源及水质水量特征乳品废水的来源及水质水量特征 洗涤废水:含有较多污染物洗涤废水:含有较多污染物 冷却水:一般不会被污染冷却水:一般不会被污染 产品加工废水产品加工废水:含有较多
103、污染物,间歇式排放。:含有较多污染物,间歇式排放。乳品废水处理技术及系统乳品废水处理技术及系统乳品废水处理技术及系统乳品废水处理技术及系统排放排放污泥脱水机污泥脱水机脱水污泥外运脱水污泥外运沉砂池沉砂池隔油沉淀池隔油沉淀池生物滤池生物滤池生物滤池生物滤池二沉池二沉池沉淀池沉淀池废水废水水回流水回流出水出水2.4啤酒工业废水处理啤酒工业废水处理废水废水种类种类来源来源废水量部废水量部/总(总(%)COD(mg/L高(低)废水高(低)废水COD mg/L总排放口总排放口COD高浓高浓度有度有机废机废水水麦槽水、糖化车间麦槽水、糖化车间的刷锅水的刷锅水510200004000040006000100
104、01500发酵车间的前罐洗发酵车间的前罐洗涤水、洗酵母水涤水、洗酵母水202520003000低浓低浓度有度有机废机废水水制麦车间浸麦水、制麦车间浸麦水、洗锅水、冲洗水等洗锅水、冲洗水等2025300400300700罐装车间的酒桶酒罐装车间的酒桶酒瓶洗涤水瓶洗涤水3040500800冷却冷却水及水及其他其他各种冷凝水、冷却各种冷凝水、冷却水、杂用水等水、杂用水等无污染物无污染物100啤酒工业废水的水质水量啤酒工业废水的水质水量啤酒工业废水的水质水量啤酒工业废水的水质水量啤酒废水处理技术及系统啤酒废水处理技术及系统啤酒废水处理技术及系统啤酒废水处理技术及系统2.5纺织印染废水处理纺织印染废水处
105、理2.6有毒有害工业废水处理有毒有害工业废水处理含氰废水处理含氰废水处理1.含氰废水的来源:含氰废水的来源:氰化电镀氰化电镀2.碱性氯化法:碱性氯化法分一级处理和二级处理,碱性氯化法:碱性氯化法分一级处理和二级处理,其原理为:利用其原理为:利用OCI-的氧化作用。的氧化作用。一级处理:包括两个主要反应,一级处理:包括两个主要反应,CN-+OCI-+H2O=CNCI+2OH-CNCI+2OH-=CNO-+CI-+H2O二级处理二级处理NaCNO+3HOCI+H2O=2CO2+N2+3NaCI+HCI+H2OCNCI+2HOCI+H2O=2CO2+N2+5HCI碱性氯化法间歇处理含氰废水工艺流程碱
106、性氯化法间歇处理含氰废水工艺流程碱性氯化法连续处理含氰废水工艺流程碱性氯化法连续处理含氰废水工艺流程电解氧化法处理含氰废水时,电解氧化法处理含氰废水时,CN可在阳极直接被氧化,其电极可在阳极直接被氧化,其电极反应分两步进行,第一步将反应分两步进行,第一步将CN氧化为氧化为CNO,第二步将,第二步将CNO氧氧化为化为N2和和CO2(HCO3-)。CN的阳极氧化需在碱性条件下进行,这是的阳极氧化需在碱性条件下进行,这是因为碱性条件下形成的因为碱性条件下形成的HCN在阳极上放电十分困难,而碱性条件下在阳极上放电十分困难,而碱性条件下形成的形成的CN易于在阳极放电;同时阳极反应也需要有易于在阳极放电;
107、同时阳极反应也需要有OH离子参加。离子参加。但但pH太高,将发生太高,将发生OH放电析出放电析出O2的副反应,与氰的氧化破坏无的副反应,与氰的氧化破坏无关,却使电流效率,降低。关,却使电流效率,降低。 3.电解氧化法:电解氧化法:含铬废水处理含铬废水处理1.含铬废水的来源:含铬废水的来源:镀铬、钝化、铝阳极氧化等镀件的清洗水。镀铬、钝化、铝阳极氧化等镀件的清洗水。2.用离子交换法处理含铬废水,不论是单独使用还是在闭路循环系统中用离子交换法处理含铬废水,不论是单独使用还是在闭路循环系统中与其它单元操作组合使用,都具有普遍性。一般认为,该法用来回收与其它单元操作组合使用,都具有普遍性。一般认为,该
108、法用来回收铬是经济合理的,当废水含铬铬是经济合理的,当废水含铬l00mg/Ll00mg/L,回收铬的价值完全可以抵偿处,回收铬的价值完全可以抵偿处理费。理费。 3、亚硫酸钠法处理含铬污水、亚硫酸钠法处理含铬污水含铬污水主要来自电镀厂,污水中含有的铬酸根和重铬酸根形式含铬污水主要来自电镀厂,污水中含有的铬酸根和重铬酸根形式存在的高价铬,其比例大小与存在的高价铬,其比例大小与PH有关。有关。在酸性条件下水中投加亚硫酸氢钠,将六价铬还原成三价铬,然在酸性条件下水中投加亚硫酸氢钠,将六价铬还原成三价铬,然后投石灰,生成氢氧化物沉淀。后投石灰,生成氢氧化物沉淀。反应时控制反应时控制PH值值7.5-9.0
109、4.电解还原法:电解还原法:铬通常以铬通常以Cr2O72的形态存在于废水中,直流电作用下,向阳极迁移,的形态存在于废水中,直流电作用下,向阳极迁移,被铁阳极产物被铁阳极产物Fe2+离子所还原。阴极还直接还原一部分六价铬。由于离子所还原。阴极还直接还原一部分六价铬。由于H+离离子在阴极放电,使废水的子在阴极放电,使废水的pH值逐渐提高,值逐渐提高,Cr3+和和Fe3+便形成便形成Cr(OH)3及及Fe(OH)3沉淀。生成的氢氧化铁有凝聚作用,能促进氢氧化铬迅速沉淀。沉淀。生成的氢氧化铁有凝聚作用,能促进氢氧化铬迅速沉淀。工业废水的中和处理工业废水的中和处理1.酸和碱反应生成盐和水称为中和反应酸和
110、碱反应生成盐和水称为中和反应2.酸碱废水的产生酸碱废水的产生酸性污水化工厂、化纤厂、电镀厂,金属加工厂等酸性污水酸性污水化工厂、化纤厂、电镀厂,金属加工厂等酸性污水PH14,腐蚀性强,改变水体的腐蚀性强,改变水体的PH值,影响水生植物。值,影响水生植物。碱性污水印染厂、造纸厂、炼油厂的碱性污水碱性污水印染厂、造纸厂、炼油厂的碱性污水PH1014,腐蚀危害小,腐蚀危害小于酸性水,影响水生植物。于酸性水,影响水生植物。3.酸碱污水在浓度高时酸碱污水在浓度高时3%5以上,应考虑回收和综合利用,制造硫以上,应考虑回收和综合利用,制造硫酸亚铁、硫酸铁、在浓度不高时方可采用处理的方法。酸亚铁、硫酸铁、在浓
111、度不高时方可采用处理的方法。4.中和剂:中和剂:酸酸性性污污水水的的中中和和剂剂:苏苏打打NaCO3和和苛苛性性钠钠NaOH具具有有组组成成均均匀匀,易易于于贮贮存存,反反应应迅迅速速,易易溶溶于于水水,但但价价格格较较高高。石石灰灰Ca(OH)2来来源源广广泛泛,价价格格便便宜宜。石石灰灰石石CaCO3,白白云云石石CaCO3MgCO3是是开开发发的的石石料料,在在产产地地价价格格便便宜宜,可以作为一种中和材料,主要用于滤床使用。可以作为一种中和材料,主要用于滤床使用。碱性污水的中和剂硫酸、盐酸、烟道气。碱性污水的中和剂硫酸、盐酸、烟道气。 5.中和方法分类中和方法分类碱性污水中和处理碱性污
112、水中和处理常常用用于于酸酸性性污污水水中中和和,或或者者采采用用投投酸酸中中和和和和烟烟道道气气中中和和碱碱性性污污水水,碱碱性性污污水水中中和和处处理理需需具具备备采采用用方方法法的的条条件件,投投加加酸酸中中和和方方法法简简单单,但但费费用过高,烟道气体中和方便实用。用过高,烟道气体中和方便实用。烟道气中含有高达烟道气中含有高达24的的CO2,有时还合有少量,有时还合有少量SO2及及H2S,故可,故可用来中和碱性废水,其中和产物用来中和碱性废水,其中和产物Na2CO3、Na2SO4、Na2S均为弱酸强均为弱酸强碱盐,具有一定的碱性,因此酸性物质必须超量供应。碱盐,具有一定的碱性,因此酸性物
113、质必须超量供应。用烟道气中和碱性废水时,废水由接触筒顶淋下,或沿筒内壁流下,用烟道气中和碱性废水时,废水由接触筒顶淋下,或沿筒内壁流下,烟道气则由筒底朗上逆流通过,在逆流接触过程中,废水与烟道气都得烟道气则由筒底朗上逆流通过,在逆流接触过程中,废水与烟道气都得到了净化。接触筒中可以装填料,办可不装填料。到了净化。接触筒中可以装填料,办可不装填料。用烟道气中和碱性废水的优点是可以把废水处理与烟道气除尘结合用烟道气中和碱性废水的优点是可以把废水处理与烟道气除尘结合起来,缺点是处理后的废水中,硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。起来,缺点是处理后的废水中,硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。污泥消化时获
114、得的沼气中含有污泥消化时获得的沼气中含有2535%的的CO2气体,如经水洗,可气体,如经水洗,可部分溶入水中,再用以中和碱性废水,也能获得一定效果。部分溶入水中,再用以中和碱性废水,也能获得一定效果。药剂中和法药剂中和法用用碱碱性性、酸酸性性物物质质为为中中和和剂剂处处理理,常常采采用用石石灰灰处处理理酸酸性性污污水水,石石灰灰还还是混凝剂,可凝聚水中的杂质,对于含杂质多的酸性污水有利。是混凝剂,可凝聚水中的杂质,对于含杂质多的酸性污水有利。当当污污水水中中含含有有重重金金属属离离子子时时,加加入入石石灰灰,碱碱性性增增大大使使水水中中重重金金属属离离子子积大于溶度积产生沉淀。积大于溶度积产生
115、沉淀。药剂中和在混合池中进行,其后需设沉淀池和污泥干化,污水在混合药剂中和在混合池中进行,其后需设沉淀池和污泥干化,污水在混合反应池停留时间反应池停留时间5分钟,在沉淀池停留时间分钟,在沉淀池停留时间12小时,污泥是污水的体小时,污泥是污水的体积积2%5,污泥需脱水干化。,污泥需脱水干化。干投法用机械将药剂粉碎,直径干投法用机械将药剂粉碎,直径0.5mm,然后直接投入水中。,然后直接投入水中。湿投法将药剂溶解成液体,用计量设备控制投加量,可节省药剂。湿投法将药剂溶解成液体,用计量设备控制投加量,可节省药剂。n过滤中和法过滤中和法使污水流经具有中和能力的滤池,例如石灰石、白云石、大理石等,使污水
116、流经具有中和能力的滤池,例如石灰石、白云石、大理石等,产生中和作用。产生中和作用。石灰石与硫酸反应石灰石与硫酸反应白云石与硫酸反应白云石与硫酸反应白云石中含有白云石中含有,可生成溶解度较大的,可生成溶解度较大的不会造成反不会造成反应中滤池的堵塞,产生的应中滤池的堵塞,产生的是石灰石中和产生的是石灰石中和产生的50,影响,影响小一些,可以适当提高进水硫酸浓度。小一些,可以适当提高进水硫酸浓度。CaSO4酸碱污水相互中和法酸碱污水相互中和法电镀厂的酸性污水和印染厂的碱性污水相互混合,达到中和目的。电镀厂的酸性污水和印染厂的碱性污水相互混合,达到中和目的。根据化学反应等当量原理,根据化学反应等当量原
117、理,Q1C1=Q2C2计算污水中酸碱的含量及计算污水中酸碱的含量及污水量,使酸碱污水等当量混合,达到等当量中和并略偏于碱性。污水量,使酸碱污水等当量混合,达到等当量中和并略偏于碱性。2.7医药工业废水处理医药工业废水处理医院废水的水质特征医院废水的水质特征1.1.医院污水的主要污染物:病原性微生物、有毒有害的物理化学污染物、医院污水的主要污染物:病原性微生物、有毒有害的物理化学污染物、 放射性污染物放射性污染物2.2.病原性微生物:粪大肠菌群数和大肠菌群数病原性微生物:粪大肠菌群数和大肠菌群数3.3.传染性细菌和病毒传染性细菌和病毒4.4.有毒、有害物质有毒、有害物质 PHPH和和SSSS B
118、ODBOD和和COD BOD/COD=0.6 COD BOD/COD=0.6 消毒剂对生物处理不利,限制向下水道消毒剂对生物处理不利,限制向下水道 排放消毒剂。排放消毒剂。 总汞总汞 总汞是指无机的、有机的、可溶的和悬浮的汞的总称。总汞是指无机的、有机的、可溶的和悬浮的汞的总称。5.5.放射性同位素放射性同位素 I131 I131 、32P32P。放射性强度以。放射性强度以BqBq表示,浓度以表示,浓度以Bq/LBq/L。医院废水处理的示意图医院废水处理的示意图医院的一级处理流程医院的一级处理流程强化一级处理的一级半处理流程强化一级处理的一级半处理流程医院的二级处理流程医院的二级处理流程2.8
119、有机磷农药工业废水处理有机磷农药工业废水处理 有机磷废水的水质有机磷废水的水质 项目项目范围范围平均值平均值水温水温pHCODBODTP氨氮氨氮S2-SS浊度浊度1020478501500300600111910010检不出检不出检不出检不出1890045014.5 有机磷废水的处理流程有机磷废水的处理流程水水鼓风机鼓风机泥饼泥饼泥泵泥泵贮泥池贮泥池污泥污泥脱水间脱水间回流泵回流泵有机磷农有机磷农药废水药废水稀碱液稀碱液空气空气出水(回用出水(回用于水处理)于水处理)出水出水(排放)(排放)中和微碱解中和微碱解反应池反应池格栅格栅调节调节池池泵泵均化均化水解池水解池SBR2.9煤气厂废水处理煤
120、气厂废水处理 煤气废水的水质煤气废水的水质 主要含氨、硫化物、氰化物、焦油、杂环芳烃及多环芳烃主要含氨、硫化物、氰化物、焦油、杂环芳烃及多环芳烃废水中的杂质废水中的杂质固定床固定床(鲁奇炉)(鲁奇炉)流化床流化床(温克勒炉)(温克勒炉)气流床气流床(德士古炉)(德士古炉)苯酚(苯酚(mg/l)氨氨焦油焦油甲酸化合物甲酸化合物氰化物氰化物COD1500550035009000500无无1403500230002090001020无无52003001013002700无无10012001030200760 预处理预处理1.酚的回收酚的回收制气原料未完全分解,随煤气夹带出来的系统冷凝废液;制气原料未
121、完全分解,随煤气夹带出来的系统冷凝废液;粗煤气在冷却、洗涤过程中的剩余废水。粗煤气在冷却、洗涤过程中的剩余废水。2.氨的回收氨的回收氨回收流程示意图氨回收流程示意图方法:水蒸气气提方法:水蒸气气提蒸氨蒸氨废水中的碱度是由挥发氨造成的,固定废水中的碱度是由挥发氨造成的,固定氨占氨占1%,所以水蒸气提氨效率高。,所以水蒸气提氨效率高。处理工艺处理工艺厂名厂名规模规模水样水样主要水质指标主要水质指标CODCOD酚酚氨氮氨氮A-O-OA-O-O工艺工艺上海宝钢化上海宝钢化工公司工公司进水进水1500200050200150300出水出水6010000.205O-A-OO-A-O工艺工艺济宁煤炭化济宁煤
122、炭化学工业公司学工业公司进水进水28355506.42出水出水1401481.01活性污泥活性污泥+ +氧化氧化塘塘24002400进水进水1346183.55.5出水出水2未检出未检出未检出未检出A/O+A/O+接触氧化接触氧化临汾媒炭气临汾媒炭气化公司化公司进水进水3000650250出水出水1402300.9A/O+A/O+流化床流化床邢台钢铁公邢台钢铁公司焦化厂司焦化厂进水进水1200出水出水250A/OA/O填料床填料床+ +聚铁聚铁絮凝絮凝上海焦化厂上海焦化厂72007200进水进水800200出水出水10015生物膜生物膜+ +活性污活性污泥泥薛城焦化厂薛城焦化厂进水进水16952194.2出水出水1700.080.14A/A/OA/A/O14001400进水进水470060010出水出水18522.50.4010返回返回