化工環(huán)境工程概論第三章1

1、化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論化工廢水處理方法概述2物理處理法3化工廢水的來(lái)源及特點(diǎn)1第三章 化工廢水處理化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論物化處理法5生化處理法6化學(xué)處理法4第三章 化工廢水處理化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1 化工廢水的來(lái)源及特點(diǎn)1廢水的來(lái)源及特征廢水的來(lái)源及特征2水體污染物水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.1 廢水的來(lái)源及特征3.1.1.1 3.1.1.1 化工廢水的主要來(lái)源化工廢水的主要來(lái)源 化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、堆放的過(guò)程中因一部分物料流失又經(jīng)雨水或用水沖刷而形成的

2、廢水。 化學(xué)反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的廢料。 化學(xué)反應(yīng)中副反應(yīng)生成的廢水。 冷卻水。 一些特定生產(chǎn)過(guò)程排放的廢水。 地面和設(shè)備沖洗水和雨水，因常夾帶某些污染物，最終也形成廢水?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.1.2 3.1.1.2 化工廢水分類化工廢水分類 化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：第一類為含有機(jī)物的廢水，主要來(lái)自基本有機(jī)原料、合成材料（含合成塑料、合成橡膠、合成纖維）、農(nóng)藥、染料等行業(yè)排出的廢水；第二類為含無(wú)機(jī)物的廢水，如無(wú)機(jī)鹽、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及純堿等行業(yè)排出的廢水；第三類為既含有有機(jī)物又含有無(wú)機(jī)物的廢水，如氯堿、感光材料、涂料等行業(yè)。如果按廢水中所含主要污染物分則有含氰廢水、

3、含酚廢水、含硫廢水、含氟廢水、含鉻廢水、含有機(jī)磷化合物廢水、含有機(jī)物廢水等。3.1.1 廢水的來(lái)源及特征化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.1.3 3.1.1.3 化工廢水的特點(diǎn)化工廢水的特點(diǎn) 化學(xué)工業(yè)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中處于十分重要的地位。然而，它又是造成環(huán)境污染的主要工業(yè)系統(tǒng)之一。化工廢水污染有如下特點(diǎn)： 廢水排放量大 污染物種類多 污染物毒性大，不易生物降解3.1.1 廢水的來(lái)源及特征化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 廢水中有害污染物較多 化工廢水的水量和水質(zhì)視其原料路線、生產(chǎn)工藝方法及生產(chǎn)規(guī)模不同而有很大差異 污染范圍廣3.1.1 廢水的來(lái)源及特征化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2

4、 水體污染物 廢水中的污染物種類大致可分為：固體污染物、需氧污染物、營(yíng)養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物、熱污染等。化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.1 3.1.2.1 固體污染物固體污染物 固體污染物常用懸浮物和濁度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示。 懸浮物是一項(xiàng)重要的水質(zhì)指標(biāo)，它的存在不但使水質(zhì)渾濁，而且使管道及設(shè)備堵塞、磨損，干擾廢水處理及回收設(shè)備的工作。 濁度是對(duì)水的光傳導(dǎo)性能的一種測(cè)量，其值可表征廢水中膠體和懸浮物的含量。 固體污染物在水中以三種狀態(tài)存在：溶解態(tài)（直徑小于1nm）、膠體態(tài)（直徑介于1100nm）和懸浮態(tài)（直徑大于100nm）3.1.2 水

5、體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.2 3.1.2.2 耗氧有機(jī)物耗氧有機(jī)物 絕大多數(shù)的耗氧污染物（需氧污染物）是有機(jī)物，無(wú)機(jī)物主要為還原態(tài)的物質(zhì)，因而在一般情況下，耗氧污染物即指需氧有機(jī)物或耗氧有機(jī)物。 耗氧有機(jī)物種類繁多，組成復(fù)雜，難以分別對(duì)其進(jìn)行定量、定性分析。一般情況下，不對(duì)它們進(jìn)行單項(xiàng)定量測(cè)定，而是利用其共性，間接地反映其總量或分類含量。在工程實(shí)際中，采用以下幾個(gè)綜合水質(zhì)污染指標(biāo)來(lái)描述：3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 化學(xué)需氧量（COD）化學(xué)需氧量是指在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化成CO2、H2O所消耗的氧量 生化需氧量（BOD）生化需氧

6、量是指在有氧條件下，由于微生物的活動(dòng)，降解有機(jī)物所需的氧量 總需氧量（TOD）有機(jī)物主要元素是C、H、O、N、S等。在高溫下燃燒后，將分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量稱為總需氧量TOD。 總有機(jī)碳（TOC）總有機(jī)碳是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種水質(zhì)快速測(cè)定方法，通過(guò)測(cè)定廢水中的總有機(jī)碳量可以表示有機(jī)物的含量。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.3 3.1.2.3 富營(yíng)養(yǎng)化污染富營(yíng)養(yǎng)化污染 廢水中所含N和P是植物和微生物的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)廢水排入受納水體，使水中N和P的濃度分別超過(guò)0.2mg/L和0.02mg/L時(shí)，就會(huì)引起受納水體的富營(yíng)養(yǎng)化，提高各種水

7、生生物（主要是藻類）的活性，刺激它們的異常繁殖，并大量消耗水中的溶解氧，從而導(dǎo)致魚類等窒息和死亡。除此之外，水中大量的NO-3、NO-2若經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，將危害人體健康或有致癌作用。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.4 3.1.2.4 無(wú)機(jī)無(wú)毒物質(zhì)（酸、堿、鹽污染物）無(wú)機(jī)無(wú)毒物質(zhì)（酸、堿、鹽污染物） 無(wú)機(jī)無(wú)毒物質(zhì)主要指排入水體中的酸、堿及一般的無(wú)機(jī)鹽類。酸性廢水主要來(lái)源于礦山排水、工業(yè)廢水及酸雨。堿性廢水主要來(lái)自堿法造紙、化學(xué)纖維制造、制堿、制革等工業(yè)的廢水。酸堿廢水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中以pH來(lái)反映其含量水平。酸性廢水和堿性廢水可相互中和產(chǎn)生各種鹽類；酸性、堿性廢水亦

8、可與地表物質(zhì)相互作用，生成無(wú)機(jī)鹽類。所以，酸性或堿性污水造成的水體污染必然伴隨著無(wú)機(jī)鹽的污染。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.5 3.1.2.5 有毒污染物有毒污染物 廢水中能對(duì)生物引起毒性反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，稱有毒污染物。廢水中的毒物可分為三大類：無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)、有機(jī)有毒物質(zhì)和放射性物質(zhì)。 無(wú)機(jī)有毒物質(zhì) 有機(jī)有毒物質(zhì) 放射性物質(zhì)3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.6 3.1.2.6 油類污染物油類污染物 油類污染物包括“石油類”和“動(dòng)植物油”兩項(xiàng)。沿海及河口石油的開發(fā)、油輪運(yùn)輸、煉油工業(yè)廢水的排放、內(nèi)河水運(yùn)以及生活廢水的大量排放等，都

9、會(huì)導(dǎo)致水體受到油污染。油類污染物能在水面上形成油膜，影響氧氣進(jìn)入水體，破壞了水體的復(fù)氧條件。它還能附著于土壤顆粒表面和動(dòng)植物體表，影響?zhàn)B分的吸收和廢物的排出。同時(shí)，油污染還破壞了海灘休養(yǎng)地、風(fēng)景區(qū)的景觀等。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.7 3.1.2.7 生物污染物質(zhì)生物污染物質(zhì) 生物污染物質(zhì)主要指廢水中的致病性微生物，它包括致病細(xì)菌、病蟲卵和病毒。未污染的天然水中的細(xì)菌含量很低，水中的生物污染物主要來(lái)自生活污水、醫(yī)院污水和屠宰肉類加工、制革等工業(yè)廢水。主要通過(guò)動(dòng)物和人排泄的糞便中含有的細(xì)菌、病菌及寄生蟲類等污染水體，引起各種疾病傳播。生物污染物污染的特點(diǎn)是

10、數(shù)量大、分布廣、存活時(shí)間長(zhǎng)，繁殖速度快，必須予以高度重視。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.8 3.1.2.8 感官性狀污染物感官性狀污染物 廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現(xiàn)象的物質(zhì)，雖然沒(méi)有嚴(yán)重的危害，但也引起人們感官上的極度不快，被稱為感官性污染物。對(duì)于供游覽和文體活動(dòng)的水體而言，感官性污染物的危害則較大。各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)色度、臭味、濁度、漂浮物等指標(biāo)都作了相應(yīng)的規(guī)定。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.1.2.93.1.2.9熱污染熱污染 廢水溫度過(guò)高而引起的危害，稱為熱污染。熱電廠等的冷卻水是熱污染的主要來(lái)源。這種廢水直接排

11、入天然水體，可引起水溫升高，造成如下危害: 可使水中的溶解氧減少，相應(yīng)的虧氧量隨之減少，故大氣中的氧向水中傳遞的速率減慢；另一方面，會(huì)導(dǎo)致生物耗氧速度的加快，促使水體中的溶解氧進(jìn)一步耗盡，使水質(zhì)迅速惡化，造成魚類和其他水生生物死亡。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 可加快藻類繁殖，從而加快水體的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。 導(dǎo)致水體中的化學(xué)反應(yīng)加快，使水體中的物化性質(zhì)如離子濃度、電導(dǎo)率、腐蝕性發(fā)生變化，可能導(dǎo)致對(duì)管道和容器的腐蝕。 可加速細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，增加后續(xù)水處理的費(fèi)用。如取該水體作為給水源，則需要增加混凝劑和氯的投加量，且使水中的有機(jī)氯含量增加。3.1.2 水體污染物化工環(huán)境工程概

12、論化工環(huán)境工程概論3.2 化工廢水處理方法概述1按作用原理劃分按作用原理劃分2按處理程度劃分按處理程度劃分化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.2.1 按作用原理劃分 物理處理法 化學(xué)處理法 物理化學(xué)法 生物化學(xué)處理法 化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.2.2 按處理程度劃分3.2.2.1 3.2.2.1 一級(jí)處理一級(jí)處理 一級(jí)處理是去除廢水中的漂浮物和部分懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水pH、減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷的處理方法。 篩濾法 沉淀法 上浮法 預(yù)曝氣法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.2.2.2 3.2.2.2 二級(jí)處理二級(jí)處理 二級(jí)處理是污水通過(guò)一級(jí)處理后，再加處理，用

13、以除去污水中大量有機(jī)污染物，使污水進(jìn)一步凈化的工藝過(guò)程 污水在經(jīng)過(guò)篩濾、沉淀或上浮等一級(jí)處理之后，可以有效地去除部分懸浮物，也可以去除25%40%的BOD，但一般不能去除污水中呈溶解狀態(tài)的和呈膠體狀態(tài)的有機(jī)物、氧化物和硫化物等有毒物質(zhì)，不能達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此需要進(jìn)行二級(jí)處理。3.2.2 按處理程度劃分化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論二級(jí)處理的主要方法如下： 活性污泥法 廢水生物化學(xué)處理的主要處理方法。以污水中有機(jī)污染物作為底物，在有氧的條件下，對(duì)各種微生物群體進(jìn)行混合連續(xù)培養(yǎng)，形成活性污泥。利用這種活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除廢水中有機(jī)污染物。 生物膜法 生物

14、膜法是使廢水通過(guò)生長(zhǎng)在固定支承物表面的生物膜，利用生物氧化作用和各相之間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機(jī)污染物的方法。3.2.2 按處理程度劃分化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.2.2.3 3.2.2.3 三級(jí)處理三級(jí)處理 污水三級(jí)處理又稱污水深度處理或高級(jí)處理。為進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括微生物未能降解的有機(jī)物或磷、氮等可溶性無(wú)機(jī)物。 完善的三級(jí)處理由除磷、除氮、除有機(jī)物（主要是難以生物降解的有機(jī)物）、除病毒和病原菌、除懸浮物和除礦物質(zhì)等過(guò)程單元組成。3.2.2 按處理程度劃分化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3 物理處理法1重力分離重力分離2離心分離離心分離3過(guò)濾法過(guò)濾法

15、化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1 重力分離3.3.1.1 3.3.1.1 沉淀法的分類沉淀法的分類 從化工廢水中除去懸浮固體的方法，一般常采用沉淀法。這是對(duì)廢水預(yù)先進(jìn)行凈化處理的方法之一。沉淀法又分為自然沉淀和混凝沉淀兩種。 自然沉淀 自然沉淀是依靠廢水中固體顆粒的自身重量進(jìn)行沉降。該法僅對(duì)較大顆粒才能有較好的去除效果。 混凝沉淀混凝沉淀的基本原理是在廢水中投入電解質(zhì)作為混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑黏結(jié)成較大的膠團(tuán)，加速在水中的沉降，此法實(shí)質(zhì)為化學(xué)處理方法。化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1.2 3.3.1.2 影響沉淀的因素影響沉淀的因素 影響廢水或稱污水懸浮顆粒沉降

16、效率的主要因素有三個(gè)方面，即：污水的流速；懸浮顆粒的沉降速度；沉淀池的尺寸。3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1.3 3.3.1.3 沉降設(shè)備沉降設(shè)備 生產(chǎn)上用來(lái)對(duì)污水進(jìn)行沉淀處理的設(shè)備稱為沉淀池，根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，沉淀池的形式大致可以分為五種：即平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻射式沉淀池、斜管式沉淀池、斜板式沉淀池。沉淀池的操作區(qū)域可以分為水流部分和沉淀部分。3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1 重力分離平流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，效果良好，工作性能穩(wěn)定，但排泥較為困難?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 當(dāng)廢水含大量無(wú)機(jī)懸浮物且水量又

17、大時(shí)，宜采用輻流式沉淀池。3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 當(dāng)廢水含大量有機(jī)懸浮物而水量又不大時(shí)，可以考慮采用豎流式沉淀池。3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 用沉淀法處理廢水已有很長(zhǎng)的歷史，但此法設(shè)備龐大，生產(chǎn)能力不高。近年來(lái)，由于淺層沉淀理論的發(fā)展，開始從多層沉淀向斜板沉淀發(fā)展。3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1.4 3.3.1.4 沉砂池沉砂池 沉砂池也是一種沉淀池，用以分離廢水中相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)懸浮物，使這些懸浮物在池內(nèi)沉降，以免進(jìn)入后面的沉淀池污泥中而給排除及污泥處理帶來(lái)困難。但是，在沉砂池內(nèi)不能讓相對(duì)密度較小的有機(jī)

18、懸浮物沉降下來(lái)。沉砂池有平流式及豎流式兩種。國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的是平流式，平流沉砂池的效率較高3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.1.5 3.3.1.5 隔油池隔油池 石油開采與煉制：煤化工、石油化工及輕工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程排出大量含油廢水。油品相對(duì)密度一般都小于1，只有重油相對(duì)密度大于1。常用的隔油池有平流式、豎流式及斜板式。國(guó)內(nèi)多采用平流式隔油池，其構(gòu)造與平流式沉淀池相似，在實(shí)際運(yùn)行中主要其隔油作用，但也有一定的沉淀作用。3.3.1 重力分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.2 離心分離3.3.2.1 3.3.2.1

19、 離心分離的原理離心分離的原理 含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同，所受到的離心力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，通過(guò)不同的出口將它們分別引導(dǎo)出來(lái)，利用此原理就可分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得到凈化?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.2.2 3.3.2.2 離心分離方式離心分離方式 離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可分為水力懸流器和高速離心機(jī)兩種類型。3.3.2 離心分離化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.3 過(guò)濾法3.3.3.1 3.3.3.1 格柵過(guò)濾格柵過(guò)濾格柵的去除效率，跟格柵的設(shè)計(jì)很有關(guān)系。格柵的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括尺寸計(jì)算、水力計(jì)算、柵渣量

20、計(jì)算?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 格柵的間隙數(shù)量n可由下式確定 格柵的建筑寬度B（m）可由下式?jīng)Q定3.3.3 過(guò)濾法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 過(guò)柵的水頭損失h2由下式?jīng)Q定:3.3.3 過(guò)濾法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 柵后槽的總高度由下式?jīng)Q定: 柵槽總長(zhǎng)度計(jì)算公式：3.3.3 過(guò)濾法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 每日柵渣量計(jì)算：3.3.3 過(guò)濾法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.3.2 3.3.3.2 篩網(wǎng)過(guò)濾篩網(wǎng)過(guò)濾 一些工業(yè)廢水含有較細(xì)小選擇不同尺寸的篩網(wǎng)，能去除水中不同類型和大小的懸浮物，如纖維、紙漿、藻類等。他相當(dāng)于一個(gè)初沉池的作用。篩網(wǎng)過(guò)濾裝置很多，有振

21、動(dòng)篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)盤式篩網(wǎng)、微濾機(jī)等3.3.3 過(guò)濾法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.3 過(guò)濾法 水力篩網(wǎng)示意圖見(jiàn)圖3-11。它也是由運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)和固定篩網(wǎng)組成。運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)水平放置，呈截頂圓錐形。進(jìn)水端在運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)小端，廢水在從小端到大端流動(dòng)過(guò)程中，纖維等雜質(zhì)被篩網(wǎng)截留，并沿傾斜面卸到固定篩以進(jìn)一步脫水?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.3 過(guò)濾法3.3.3.3 3.3.3.3 顆粒介質(zhì)過(guò)濾顆粒介質(zhì)過(guò)濾 顆粒狀介質(zhì)過(guò)濾適用于去除廢水中的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，常用作離子交換和活性炭處理前的預(yù)處理，也能用作廢水的三級(jí)處理?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.3 過(guò)濾法化工環(huán)境

22、工程概論化工環(huán)境工程概論3.3.3.4 3.3.3.4 微濾機(jī)過(guò)濾法微濾機(jī)過(guò)濾法 3.3.3 過(guò)濾法 微濾機(jī)是一種機(jī)械過(guò)濾裝置，其構(gòu)造包括水平轉(zhuǎn)鼓和金屬濾網(wǎng)。轉(zhuǎn)鼓和濾網(wǎng)安裝在水池內(nèi)，水池內(nèi)還設(shè)有隔板。轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周速度為30m/min，三分之二的轉(zhuǎn)鼓浸在池水中?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4 化學(xué)處理法1中和法中和法2混凝沉淀法混凝沉淀法3化學(xué)氧化還原法化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.1 中和法3.4.1.1 3.4.1.1 中和酸性或堿性廢水的方法中和酸性或堿性廢水的方法 酸性廢水的中和處理方法 使酸性廢水通過(guò)石灰石濾床； 與石灰乳混合； 向酸性廢水中投加燒堿或

23、純堿溶液； 與堿性廢水混合，使廢水pH近于中性； 向酸性廢水中投加堿性廢渣，如電石渣、碳酸鈣、堿渣等?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 通常，盡量選用堿性廢水或廢渣來(lái)中和酸性廢水，以達(dá)到以廢治廢的目的。而燒堿或純堿不僅價(jià)格很貴，而且又是重要的工業(yè)原料，貨源亦緊張，故不應(yīng)輕易選用。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 堿性廢水處理方法 向堿性廢水中鼓入煙道廢氣； 向堿性廢水注入壓縮的二氧化碳?xì)怏w； 向堿性廢水投入酸或酸性廢水等。 對(duì)堿性廢水進(jìn)行中和時(shí)，可首先考慮采用酸性廢水的中和處理。若附近沒(méi)有酸性廢水時(shí)可采用投加酸進(jìn)行中和。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4

24、.1.2 3.4.1.2 酸性廢水中和處理的方式和設(shè)備酸性廢水中和處理的方式和設(shè)備 酸性廢水與堿性廢水混合 若有酸性與堿性兩種廢水同時(shí)均勻的排出時(shí)，并且兩者各自所含的酸、堿量又能夠相互平衡。那么，兩者可以直接在管道內(nèi)混合，不需設(shè)中和池，但是，對(duì)于排水情況經(jīng)常波動(dòng)變化時(shí)，則必須設(shè)置中和池。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 投藥中和 投藥中和就是將堿性中和藥劑如石灰、石灰石、電石渣、蘇打等，投入到酸性廢水中，經(jīng)過(guò)充分中和反應(yīng)，使廢水得以治理。投藥中和又分為干投法和濕投法兩種。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（1）干投法3.4.1 中和法 干投法是將固體的中和藥劑

25、按理論投加量的1.41.5倍，均勻連續(xù)地投入到酸性廢水中。干法可采用利用電磁振蕩原理的石灰振蕩設(shè)備投加，以保證投加量的均勻。它設(shè)備簡(jiǎn)單，但反應(yīng)較慢，而且反應(yīng)不易徹底、投藥量大?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（2）濕投法3.4.1 中和法 當(dāng)石灰成塊狀時(shí)，則不宜采用干投法，可采用濕投法。即先在石灰消化槽里將石灰加水消化，制成40%50%濃度的乳液，投入乳液槽，再加水?dāng)嚢枵{(diào)配成5%10%濃度的石灰水，然后用泵送到投配槽，經(jīng)投加器投入渠道，與酸性廢水共同流入中和反應(yīng)池，發(fā)生中和反應(yīng)后進(jìn)行澄清，使水與沉淀物進(jìn)行分離?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（3）過(guò)濾中和 過(guò)濾中和就是利用石灰石、大理石、白云

26、石等作濾料，使酸性廢水通過(guò)濾料得到中和。采用過(guò)濾中和時(shí)，要求對(duì)廢水中的懸浮物、油脂等進(jìn)行預(yù)處理，以便于中和的進(jìn)行，并防止濾料的堵塞。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 為了克服硫酸鈣沉淀覆蓋濾料這一缺點(diǎn)，利用石灰石作濾料處理含硫酸廢水出現(xiàn)了新型的過(guò)濾中和反應(yīng)器，即升流式膨脹中和濾池。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.1.3 3.4.1.3 堿性廢水中和處理的方式和設(shè)備堿性廢水中和處理的方式和設(shè)備 利用廢酸性物質(zhì)中和法 廢酸性物質(zhì)包括含酸廢水、煙道氣等。煙道氣中CO2含量可高達(dá)24%，此外有時(shí)還含有高濃度的SO2和H2S等酸性氣體，故可用來(lái)中和堿性廢水。

27、藥劑中和法 常用的藥劑是硫酸、鹽酸及壓縮二氧化碳。硫酸的價(jià)格比較低，應(yīng)用最廣。鹽酸的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物溶解度高，沉渣量少，但價(jià)格較高。3.4.1 中和法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.2.1 3.4.2.1 混凝原理混凝原理 壓縮雙電層機(jī)理 吸附電中和機(jī)理 吸附架橋機(jī)理 沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.2.2 3.4.2.2 影響混凝效果的因素影響混凝效果的因素 水樣的影響 藥劑投加量的影響 水溫的影響 堿度的影響 廢水pH的影響 水力條件的影響3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.2.3 3.4.2.3 混凝劑和助凝劑混凝

28、劑和助凝劑 無(wú)機(jī)混凝劑主要是利用其中的強(qiáng)水解基團(tuán)水解形成的微絮體使脫粒脫穩(wěn)，無(wú)機(jī)混凝劑以其價(jià)格低廉、原料易得等優(yōu)點(diǎn)得以大量運(yùn)用。有機(jī)混凝劑分為天然有機(jī)混凝劑與人工合成有機(jī)高分子混凝劑。 助凝劑有以下三類：pH調(diào)節(jié)劑、活化劑、氧化劑3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.2.3 3.4.2.3 混凝處理流程及設(shè)備混凝處理流程及設(shè)備 混凝處理流程包括投藥、混合、反應(yīng)及沉淀分離幾個(gè)部分。3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（1）投藥 投藥方法分干法和濕法兩種。干法即把藥劑直接投放到被處理的水中。其優(yōu)點(diǎn)是占地少，缺點(diǎn)是對(duì)藥劑的粒度要求較高，投配量較難控制，對(duì)機(jī)械

29、設(shè)備要求較高，同時(shí)勞動(dòng)條件也差。用得較多的是濕法，即先把藥劑配制成一定濃度的溶液，再投入被處理水中。投藥設(shè)備包括投加和計(jì)量?jī)刹糠帧３２捎玫耐都釉O(shè)備有：耐酸水泵、真空泵及空氣壓縮機(jī)等；常用的計(jì)量設(shè)備有：浮杯式計(jì)量器、孔板及轉(zhuǎn)子流量計(jì)等。3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（2）混合 當(dāng)藥劑投入廢水中后在水中發(fā)生水解反應(yīng)并產(chǎn)生異電荷膠體，與水中膠體和懸浮物接觸，形成細(xì)小的礬花，這一過(guò)程就是混合，大約在1030s內(nèi)完成，一般不超過(guò)2min。對(duì)混合的要求是快速而均勻。 混合的動(dòng)力源有水力和機(jī)械攪拌兩類。因此混合設(shè)備也分為兩類，采用機(jī)械攪拌的有機(jī)械攪拌混合槽、水泵混合槽等；利用水力混合

30、的有管道式、穿孔板式、渦流式混合槽等。3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（3）反應(yīng) 反應(yīng)池的形式有隔板反應(yīng)池、渦流式反應(yīng)池、懸浮反應(yīng)加隔板反應(yīng)池和機(jī)械攪拌反應(yīng)池等。3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論（4）澄清池 澄清池是能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)混凝劑與原水的混合、反應(yīng)、澄清合成一體的設(shè)備。具有效率高而尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。 3.4.2 混凝沉淀法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.3 化學(xué)氧化還原法3.4.3.1 3.4.3.1 空氣氧化法空氣氧化法 空氣氧化法是利用空氣中的氧氧化廢水中的有機(jī)物和還原性物質(zhì)的一種處理方法，空氣因氧化能力比較弱，主要用于含還原性較強(qiáng)物質(zhì)的

31、廢水處理?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 空氣氧化脫硫在密閉的塔器（空塔、板式塔、填料塔）中進(jìn)行。3.4.3 化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.3.2 3.4.3.2 氯氧化法氯氧化法 氯氣是普遍使用的氧化劑，既用于給水消毒，又用于廢水氧化，主要是起到消毒殺菌的作用。 氯氧化法目前主要是用在對(duì)含酚、含氰、含硫化物的廢水治理方面。3.4.3 化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.4.3.3 3.4.3.3 臭氧氧化法臭氧氧化法 臭氧（O3）是氧的同素異構(gòu)體，在常溫常壓下是一種具有魚腥味的淡紫色氣體。沸點(diǎn)-112.5；密度2.144kg/m3。此外，臭氧還具有以下

32、一些重要性質(zhì)： 不穩(wěn)定性3.4.3 化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 溶解性 毒性 氧化性3.4.3 化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 制備臭氧的方法很多，有化學(xué)法、紫外線法、電解法和無(wú)聲放電法等。 無(wú)聲放電法的原理3.4.3 化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 臭氧發(fā)生系統(tǒng)及裝置 臭氧在廢水處理中的應(yīng)用3.4.3 化學(xué)氧化還原法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5 物化處理法12吸附法吸附法浮選法浮選法34電滲析電滲析反滲透反滲透5超過(guò)濾法超過(guò)濾法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.1 吸附法3.5.1.1 3.5.1.1 吸附的原理吸附的原理

33、物理吸附是由于固體的表面粒子（分子、原子）存在著剩余的吸引力所引起的。 化學(xué)吸附有選擇性，即一種吸附劑只對(duì)某種或特定幾種物質(zhì)有吸附作用?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.1.2 3.5.1.2 吸附平衡吸附平衡 在吸附過(guò)程中，固、液兩相經(jīng)過(guò)充分的接觸后，一方面吸附劑不斷地吸附吸附質(zhì)，另一方面吸附質(zhì)由于熱運(yùn)動(dòng)又不斷地脫離吸附劑表面而解吸，最終將達(dá)到吸附與解吸的動(dòng)態(tài)平衡。達(dá)到平衡時(shí)，單位吸附劑所吸附的物質(zhì)的數(shù)量稱為平衡吸附量，這種狀態(tài)稱為吸附平衡。3.5.1 吸附法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 在一定的溫度下，吸附質(zhì)在固相中的濃度與吸附質(zhì)在液相的平衡濃度存在著某種函數(shù)關(guān)系，這種關(guān)系可以用

34、吸附等溫線來(lái)表示：3.5.1 吸附法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.1.3 3.5.1.3 吸附劑及其再生吸附劑及其再生 吸附劑的選擇 吸附能力強(qiáng)；吸附選擇性好；吸附平衡濃度低；容易再生和再利用；機(jī)械強(qiáng)度好；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；來(lái)源容易；價(jià)格便宜。 吸附劑的再生3.5.1 吸附法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.1.4 3.5.1.4 吸附工藝及設(shè)備吸附工藝及設(shè)備3.5.1 吸附法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.1 吸附法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.2 浮選法3.5.2.1 3.5.2.1 浮選法的基本原理浮選法的基本原理 浮選法的基本原理浮選法主要是根據(jù)表面張力的

35、作用原理，當(dāng)液體和空氣相接觸時(shí)，在接觸面上的液體分子受液體內(nèi)部液體分子的引力，使之趨向于被拉向液體的內(nèi)部，引起液體表面收縮至最小，使得液珠總是呈圓球形存在?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.2.2 3.5.2.2 浮選法設(shè)備及流程浮選法設(shè)備及流程 加壓浮選法3.5.2 浮選法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論 曝氣浮選法 真空浮選法 電解氣浮法 生物浮選法3.5.2 浮選法化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.3 電滲析3.5.3.1 3.5.3.1 電滲析原理電滲析原理 電滲析是在滲析法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)廢水處理新工藝。化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.3.2 3.5.3.2

36、 電滲析在廢水處理中的應(yīng)用電滲析在廢水處理中的應(yīng)用 在廢水處理中，根據(jù)工藝特點(diǎn)，電滲析法操作有兩種基本類型，一種是由陽(yáng)膜和陰膜交替排列而成的普通電滲析工藝，主要用于從廢水中單純分離污染物離子，或者把廢水中的污染物離子和非電解質(zhì)污染物分離開，再用其他方法處理；另一種是由復(fù)合膜與陽(yáng)膜構(gòu)成的特殊電滲析工藝，利用復(fù)合膜的極化反應(yīng)和極室中的電極反應(yīng)以產(chǎn)生H+和OH-，從廢水中制取酸和堿。3.5.3 電滲析化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.4 反滲透3.5.4.1 3.5.4.1 反滲透原理反滲透原理 實(shí)現(xiàn)反滲透必須具備兩個(gè)條件：一是必須有一種高選擇性和高透水性的半滲透膜；二是操作壓力必須高于廢水的

37、滲透壓?；きh(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.4.2 3.5.4.2 反滲透工藝在廢水處理中的應(yīng)用反滲透工藝在廢水處理中的應(yīng)用 反滲透最早用于海水淡化，隨著反滲透膜材料的發(fā)展，高效膜組件的出現(xiàn)，反滲透的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。在海水和苦咸水的脫鹽，鍋爐給水和純水制備，廢水處理與再生，有用物質(zhì)的分離和濃縮等方面，反滲透都發(fā)揮了重要的作用。3.5.4 反滲透化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.5.5 超過(guò)濾法 超過(guò)濾法簡(jiǎn)稱超濾法，與反滲透一樣也依靠推動(dòng)力和半透膜實(shí)現(xiàn)分離。 近年來(lái)超濾法在工業(yè)廢水處理方面應(yīng)用很廣，如用于電泳涂漆廢水、含油廢水、含聚乙烯醇廢水、紙漿廢水、顏料和染色廢水、放射性廢水等的處理以及食品工業(yè)廢水中回收蛋白質(zhì)、淀粉等。但由于化工廢水中含有各種各樣的溶質(zhì)，難以只采用單一的超濾方法，大多是將超濾法與其他廢水處理法聯(lián)合使用。化工環(huán)境工程概論化工環(huán)境工程概論3.6 生化處理法12生化處理方法分類生化處理方法分類微生物及生物處理微生物及生物處理34活性