工業(yè)廢水的化學(xué)處理方法

1、遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院1 13 34 45 52 2遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、概述一、概述二、酸堿廢水互相中和法二、酸堿廢水互相中和法三、藥劑中和法三、藥劑中和法四、過(guò)濾中和法四、過(guò)濾中和法1 1第一節(jié)第一節(jié) 中和中和遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、概述一、概述1、酸堿廢水的來(lái)源與處置酸性廢水：化工廠(chǎng)、化纖廠(chǎng)、電鍍廠(chǎng)、煤加工廠(chǎng)幾金屬酸洗車(chē)間等；堿性廢水：印染廠(chǎng)、金屬加工廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)、造紙廠(chǎng)等；當(dāng)酸或堿廢水的濃度很高時(shí)，如在3%-5%以上時(shí)，應(yīng)考慮回用和綜合利用的可能

2、性；當(dāng)濃度不高，如小于3%時(shí)，才考慮中和處理。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、概述一、概述2、中和法的適用情況在廢水排入水體之前，因?yàn)樗飳?duì)pH值的變化極其敏感，當(dāng)大量廢水排入后使水體的pH值變得偏酸或偏堿時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不良影響；在廢水排入城市排水管道之前，由于酸、堿對(duì)排水管道產(chǎn)生腐蝕作用，一般城市排水管道對(duì)排入工業(yè)廢水的pH值都有明確的規(guī)定；在廢水需要進(jìn)行化學(xué)或生物處理之前，對(duì)于化學(xué)處理（如混凝、除磷等），要求廢水pH值升高或降低到某一需要的最佳值。對(duì)于生物處理，廢水的pH值通常應(yīng)維持在6.58.5范圍內(nèi)，以保證處理構(gòu)筑物內(nèi)的微生物維持最佳活性。遼寧石

3、油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、概述一、概述3、中和藥劑酸性廢水中和處理采用的中和藥劑：石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等；堿性廢水中和處理采用的中和藥劑：鹽酸和硫酸等；中和劑的單位消耗量見(jiàn)表1及表2.遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院表表1 1 堿性中和劑的單位消耗量堿性中和劑的單位消耗量酸類(lèi)名稱(chēng)酸類(lèi)名稱(chēng)中和中和1g1g所需堿性物質(zhì)的量所需堿性物質(zhì)的量/g/gCaOCaOCa(OH)Ca(OH)2 2CaCOCaCO3 3MgCOMgCO3 3CaCOCaCO3 3- MgCO- MgCO3 3硫酸硫酸H H2 2SOSO

4、4 40.5710.5710.7550.7551.021.020.860.860.940.94鹽酸鹽酸HClHCl0.770.771.011.011.371.371.151.151.291.29硝酸硝酸HNOHNO3 30.4450.4450.590.590.7950.7950.6680.6680.7320.732醋酸醋酸HCHHCH3 3COOHCOOH0.4660.4660.6160.6160.830.830.6950.695- -堿類(lèi)名稱(chēng)堿類(lèi)名稱(chēng)中和中和1g1g堿所需酸性物質(zhì)的量堿所需酸性物質(zhì)的量/g/gH H2 2SOSO4 4HClHClHNOHNO3 3100%100%98%98%

5、100%100%98%98%100%100%98%98%NaOHNaOH1.221.221.241.240.910.912.532.531.371.372.422.42KOHKOH0.880.880.900.900.650.651.801.801.131.131.741.74CaCa（OHOH）2 20.320.321.341.340.990.992.742.741.701.702.622.62NHNH3 32.882.882.932.932.122.125.905.903.713.715.705.70表表2 2 酸性中和劑的單位消耗量酸性中和劑的單位消耗量遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油

6、天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、概述一、概述4、中和方法廢水的中和方法有酸性廢水與堿性廢水相互中和、藥劑中和和過(guò)濾中和3種方法；中和方法的選擇應(yīng)考慮： 含酸或含堿廢水所含酸類(lèi)或堿類(lèi)的性質(zhì)、濃度、水量及其變化規(guī)律； 首先應(yīng)尋找能就地取材的酸性或堿性廢料，并盡可能加以利用； 本地區(qū)中和藥劑和濾料（如石灰石、白云石等）的供應(yīng)情況； 接納廢水水體性質(zhì)、城市下水道能容納廢水的條件，后續(xù)處理（如生物處理）對(duì)pH值的要求等。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院二、酸堿廢水互相中和法二、酸堿廢水互相中和法1 1、要求：、要求：是將酸性廢水和堿性廢水共同引入中和池中，并在池內(nèi)

7、進(jìn)行混合攪拌。中和結(jié)果，應(yīng)該使廢水呈中性或弱堿性。根據(jù)質(zhì)量守恒原理計(jì)算酸、堿廢水的混合比例或流量，并且使實(shí)際需要量略大于計(jì)算量。當(dāng)酸、堿廢水的流量和濃度經(jīng)常變化，而且波動(dòng)很大時(shí)，應(yīng)該設(shè)調(diào)節(jié)池加以調(diào)節(jié)，中和反應(yīng)則在中和池 進(jìn)行，其容積應(yīng)按1.52.0h的廢水量考慮。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院二、酸堿廢水互相中和法二、酸堿廢水互相中和法2 2、廢水需要量計(jì)算：、廢水需要量計(jì)算： 中和時(shí)酸性廢水和堿性廢水的酸和堿的當(dāng)量數(shù)應(yīng)相等，即按當(dāng)量定律來(lái)計(jì)算： Q Q1 1C C1 1=Q=Q2 2C C2 2式中 Q1，Q2-酸性、堿性廢水流量，L/h； C1，C2-

8、酸性、堿性廢水的當(dāng)量濃度，克當(dāng)量/h。在中和過(guò)程中，酸堿雙方的當(dāng)量恰好相等時(shí)稱(chēng)為中和反應(yīng)的等當(dāng)點(diǎn)；強(qiáng)酸強(qiáng)堿互相中和時(shí)，由于生成的強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不發(fā)生水解，因此等當(dāng)點(diǎn)即中性點(diǎn)，溶液的PH值等于7.0；若中和一方為弱酸或弱堿時(shí)，由于中和過(guò)程所生成的鹽的水解，盡管達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)，但溶液并非中性，PH值大小取決于所生成鹽的水解度。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院例例12-112-1(1)(1)百分比濃度百分比濃度當(dāng)量濃度當(dāng)量濃度百分比濃度為重量之比，故的1.4%aOH中占1.4%*1000=14g的NaOH，當(dāng)量濃度為14/40.01=0.3499geq/L(2)(2)克當(dāng)

9、量流量克當(dāng)量流量8m3/h=8000L/h=8000*0.3499=2799.20geq/hHCl-NaOH=2808.49-2799.20=9.29geq/h(3) (3) 混合后廢水的當(dāng)量濃度混合后廢水的當(dāng)量濃度9.29/(8+16.3)=0.38 geq/m3=0.38*10-3 geq/L(4) (4) 混合后廢水的混合后廢水的pHpH值值l全部電離，且當(dāng)量濃度摩爾濃度，故H+=0.38*10-3 mol/L，pH=-lgH+=3.42(5) (5) 中和池有效容積中和池有效容積 反應(yīng)時(shí)間取2hW=(8+16.3)*2=48.6m3遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油

10、天然氣工程學(xué)院二、酸堿廢水互相中和法二、酸堿廢水互相中和法3 3、中和設(shè)備：、中和設(shè)備：當(dāng)水質(zhì)水量變化較小或后續(xù)處理對(duì)PH要求較寬時(shí)，可在集水井（或管道、混合槽）內(nèi)進(jìn)行連續(xù)混合反應(yīng)；當(dāng)水質(zhì)水量變化不大或后續(xù)對(duì)PH要求較高時(shí)，可設(shè)連續(xù)流中和池。中和時(shí)間視水質(zhì)水量變化情況確定，一般采用1-2h；當(dāng)水質(zhì)水量變化較大，且水量較小時(shí)，連續(xù)流無(wú)法保證出水PH要求，或出水中還含有其他雜質(zhì)或重金屬離子時(shí)，多采用間歇式中和池。池有效容積可按污水排放周期（如一班或一晝夜）中的廢水量來(lái)計(jì)算。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、藥劑中和法三、藥劑中和法1 1、酸性廢水的藥劑中和處理

11、、酸性廢水的藥劑中和處理中和劑及其用量 中和劑：常用石灰.石灰乳有凝聚作用,適用處理雜質(zhì)多高濃度的酸性廢水.可選用工業(yè)廢渣. 用量：書(shū)中表12-2：中和酸所需堿、鹽量，同時(shí)要考慮純度和不均勻性問(wèn)題遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、藥劑中和法三、藥劑中和法中和反應(yīng) 石灰可以中和不同濃度的酸性廢水，在用石灰乳時(shí)，中和反應(yīng)方程式如下： 廢水中含有其他金屬鹽類(lèi)，如鐵、鉛、鋅、銅等也消耗石灰乳的用量，反應(yīng)如下：遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、藥劑中和法三、藥劑中和法藥劑中和處理工藝流程藥劑中和處理工藝流程主要裝置主要裝置投藥裝

12、置投藥裝置混合反應(yīng)裝置混合反應(yīng)裝置沉淀池沉淀池沉渣脫水裝置沉渣脫水裝置出水出水遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、藥劑中和法三、藥劑中和法投藥裝置投藥裝置 采用石灰做中和劑時(shí)，s可以采用干投或濕投，一般采用濕投，見(jiàn)右圖。 石灰經(jīng)消解后，形成石灰乳排至溶液槽。消解采用人工和機(jī)械法。 采用機(jī)械攪拌、空氣攪拌、水泵攪拌。石灰乳投配裝置遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、藥劑中和法三、藥劑中和法混合反應(yīng)裝置混合反應(yīng)裝置 混合時(shí)間：用石灰和酸性廢水時(shí)，采用2-5min。其它采用5-10min，如下圖,四室隔板反應(yīng)池，采用壓縮空氣攪拌

13、。四室隔板反應(yīng)池沉淀池沉淀池 采用豎流式(沉渣量少時(shí))或平流式(排泥困難時(shí))。沉渣用污泥泵排出。沉渣脫水裝置沉渣脫水裝置 采用機(jī)械脫水或干化場(chǎng)脫水遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、藥劑中和法三、藥劑中和法2 2、堿性廢水的藥劑中和處理、堿性廢水的藥劑中和處理中和劑 硫酸、鹽酸、硝酸、煙道氣中和反應(yīng) 以含氫氧化鈉和氫氧化銨堿性廢水為例，中和劑用工業(yè)硫酸，其化學(xué)反應(yīng)如下： 如果硫酸銨的濃度足夠，可考慮回收利用。以含氫氧化鈉堿性廢水為例，用煙道氣中和，煙道氣中含CO2量可達(dá)24%。其化學(xué)反應(yīng)如下：遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)

14、院四、過(guò)濾中和法四、過(guò)濾中和法定義：酸性廢水流過(guò)堿性濾料時(shí)與濾料進(jìn)行中和反應(yīng)的方法。定義：酸性廢水流過(guò)堿性濾料時(shí)與濾料進(jìn)行中和反應(yīng)的方法。適用對(duì)象：用于酸性廢水的中和處理。適用對(duì)象：用于酸性廢水的中和處理。濾料：石灰石、大理石、白云石。濾料：石灰石、大理石、白云石。類(lèi)型：類(lèi)型：普通中和濾池普通中和濾池、升流式膨脹中和濾池升流式膨脹中和濾池、滾筒中和濾池滾筒中和濾池。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院1 1、普通中和濾池、普通中和濾池適用范圍適用范圍 對(duì)硫酸廢水，因中和過(guò)程中生成的硫酸鈣在水中溶解度很小，易在濾料對(duì)硫酸廢水，因中和過(guò)程中生成的硫酸鈣在水中溶解度很

15、小，易在濾料表面形成覆蓋層，阻礙濾料和酸的接觸反應(yīng)。表面形成覆蓋層，阻礙濾料和酸的接觸反應(yīng)。硫酸極限濃度：用石灰石時(shí)為硫酸極限濃度：用石灰石時(shí)為2g/L2g/L，白云石為，白云石為5g/L5g/L硝酸和鹽酸的極限濃度：硝酸和鹽酸的極限濃度：20g/L20g/L四、過(guò)濾中和法四、過(guò)濾中和法遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院四、過(guò)濾中和法四、過(guò)濾中和法普通中和濾池形式形式 分為升流式和降流式。參數(shù)：濾料直徑為分為升流式和降流式。參數(shù)：濾料直徑為30-50mm30-50mm，過(guò)濾速度，過(guò)濾速度1-1.5m/h1-1.5m/h，接觸時(shí)間不少于接觸時(shí)間不少于10min1

16、0min，濾床厚度為，濾床厚度為1-1.5m.1-1.5m.。中和濾池的計(jì)算中和濾池的計(jì)算 自學(xué)自學(xué)遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院2 2、升流式膨脹中和濾池、升流式膨脹中和濾池廢水從濾池的底部進(jìn)入，從池頂流出，使濾料處于膨脹狀態(tài)。廢水從濾池的底部進(jìn)入，從池頂流出，使濾料處于膨脹狀態(tài)。分類(lèi)：恒濾速變?yōu)V速分類(lèi)：恒濾速變?yōu)V速 恒濾速升流式膨脹中和濾池采用大阻力或小阻力布水系統(tǒng)進(jìn)水。大阻力恒濾速升流式膨脹中和濾池采用大阻力或小阻力布水系統(tǒng)進(jìn)水。大阻力布水系統(tǒng)底部裝有柵狀配管，干管與支管下部開(kāi)有孔眼，下設(shè)卵石承托層，布水系統(tǒng)底部裝有柵狀配管，干管與支管下部開(kāi)有孔眼，

17、下設(shè)卵石承托層，濾層高度一般為濾層高度一般為1.0m1.2m1.0m1.2m，總高度一般為，總高度一般為33.5m33.5m。為使濾料處于膨脹狀態(tài)并。為使濾料處于膨脹狀態(tài)并互相摩擦，不結(jié)垢，避免堵塞，流速采用互相摩擦，不結(jié)垢，避免堵塞，流速采用6080m/h6080m/h，膨脹率保持在，膨脹率保持在50%50%左右。左右。上清水區(qū)高度為上清水區(qū)高度為0.5m0.5m。 變?yōu)V速膨脹中和濾池下部橫截面積小，上部大。上濾速下部為變?yōu)V速膨脹中和濾池下部橫截面積小，上部大。上濾速下部為130150m/130150m/h h，上部為，上部為4060m/h4060m/h，使濾層全部都能膨脹，上部出水可少帶料

18、，克服了恒速，使濾層全部都能膨脹，上部出水可少帶料，克服了恒速膨脹濾池下部膨脹不起來(lái)，上部帶出小顆粒濾料的缺點(diǎn)。膨脹濾池下部膨脹不起來(lái)，上部帶出小顆粒濾料的缺點(diǎn)。應(yīng)用實(shí)例：自學(xué)應(yīng)用實(shí)例：自學(xué)四、過(guò)濾中和法四、過(guò)濾中和法遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院3 3、滾筒中和濾池、滾筒中和濾池這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)水硫酸濃度可超過(guò)極限濃度值數(shù)倍，濾料不必破碎到這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)水硫酸濃度可超過(guò)極限濃度值數(shù)倍，濾料不必破碎到很小粒徑，但構(gòu)造復(fù)雜，動(dòng)力費(fèi)用高，運(yùn)行時(shí)設(shè)備噪音較大。很小粒徑，但構(gòu)造復(fù)雜，動(dòng)力費(fèi)用高，運(yùn)行時(shí)設(shè)備噪音較大。 四、過(guò)濾中和法四、過(guò)濾中和法遼寧石油化工大

19、學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、概述一、概述二、氫氧化物沉淀法二、氫氧化物沉淀法三、硫化物沉淀法三、硫化物沉淀法四、鋇鹽沉淀法四、鋇鹽沉淀法2 2遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院 化學(xué)沉淀法是指向水中投加沉淀劑，使之與廢水中污染物發(fā)生沉淀反應(yīng)，化學(xué)沉淀法是指向水中投加沉淀劑，使之與廢水中污染物發(fā)生沉淀反應(yīng)，形成難溶的固體，然后進(jìn)行固液分離，從而除去廢水中污染物的一種方法。形成難溶的固體，然后進(jìn)行固液分離，從而除去廢水中污染物的一種方法。一般用于處理含金屬離子的工業(yè)廢水。一般用于處理含金屬離子的工業(yè)廢水。一、概述一、概述 在一定溫度下

20、，難溶化合物在一定溫度下，難溶化合物AmBnAmBn的飽和溶液中，其沉淀的飽和溶液中，其沉淀- -溶解平衡可表示溶解平衡可表示為：令為：令A(yù)mBnAmBn的溶解度為的溶解度為S(mol/l)S(mol/l)，則：，則：遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院 根據(jù)溶度積可以判斷沉淀的生成與溶解，判斷水中離子是否能用化學(xué)沉根據(jù)溶度積可以判斷沉淀的生成與溶解，判斷水中離子是否能用化學(xué)沉淀法處理以及分離的程度：淀法處理以及分離的程度：一、概述一、概述遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院1 1原理原理 水中金屬離子很容易生成各種氫氧化物，它們

21、的生成條件和存在狀態(tài)與水中金屬離子很容易生成各種氫氧化物，它們的生成條件和存在狀態(tài)與溶液溶液PHPH有直接關(guān)系。如果水中的金屬離子以有直接關(guān)系。如果水中的金屬離子以Mn+Mn+表示，則其氫氧化物的溶解表示，則其氫氧化物的溶解平衡為：平衡為：二、氫氧化物沉淀法二、氫氧化物沉淀法 因?yàn)樗谝驗(yàn)樗?525的離子積：的離子積： 由此可見(jiàn)：由此可見(jiàn)：金屬離子濃度相同時(shí)，溶度積越小，則開(kāi)始析出氫氧化物沉淀的金屬離子濃度相同時(shí)，溶度積越小，則開(kāi)始析出氫氧化物沉淀的PHPH值越低；值越低；同一金屬離子，濃度越大，開(kāi)始析出氫氧化物沉淀的同一金屬離子，濃度越大，開(kāi)始析出氫氧化物沉淀的PHPH值愈低。值愈低。遼寧

22、石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院2 2氫氧化物沉淀法在廢水處理中的應(yīng)用氫氧化物沉淀法在廢水處理中的應(yīng)用二、氫氧化物沉淀法二、氫氧化物沉淀法 某礦山廢水含銅某礦山廢水含銅83.4mg/L83.4mg/L，總鐵，總鐵1260mg/L1260mg/L，二價(jià)鐵，二價(jià)鐵10mg/L10mg/L，PHPH為為2.232.23，沉淀劑采用石灰乳，其工藝流程圖如下所示。沉淀劑采用石灰乳，其工藝流程圖如下所示。 一級(jí)化學(xué)沉淀控制一級(jí)化學(xué)沉淀控制PHPH為為3.473.47，使鐵先沉淀，鐵渣含鐵，使鐵先沉淀，鐵渣含鐵32.84%32.84%，含銅，含銅0.140.148%8%；第二

23、級(jí)化學(xué)沉淀控制；第二級(jí)化學(xué)沉淀控制PHPH在在7.5-8.57.5-8.5范圍，使銅沉淀，銅渣含銅范圍，使銅沉淀，銅渣含銅3.06%3.06%，含，含鐵鐵1.38%1.38%。廢水經(jīng)二級(jí)化學(xué)沉淀后，出水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，鐵渣和銅渣可回。廢水經(jīng)二級(jí)化學(xué)沉淀后，出水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，鐵渣和銅渣可回收利用。收利用。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、硫化物沉淀法三、硫化物沉淀法含汞廢水處理，由于生成的硫化汞顆粒很小，沉淀物分離困難，常投加適含汞廢水處理，由于生成的硫化汞顆粒很小，沉淀物分離困難，常投加適量的凝聚劑，進(jìn)行共沉，這種方法叫硫化物共沉法。先加硫化鈉，生成量的

24、凝聚劑，進(jìn)行共沉，這種方法叫硫化物共沉法。先加硫化鈉，生成HgSHgS和和HgHg沉淀后，再投加適量的沉淀后，再投加適量的FeSO4FeSO4，形成，形成FeSFeS和和Fe(OH)2Fe(OH)2沉淀沉淀常用沉淀劑：硫化氫、硫化鈉、硫化鉀常用沉淀劑：硫化氫、硫化鈉、硫化鉀遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院四、鋇鹽沉淀法四、鋇鹽沉淀法用于處理六價(jià)鉻；用于處理六價(jià)鉻；沉淀劑：碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇等。沉淀劑：碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇等。BaCO3+CrO42-BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32- - BaCrO4+CO32- - 沉

25、淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化過(guò)量的鋇可用石膏法去除。過(guò)量的鋇可用石膏法去除。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法 氯氧化法氯氧化法 空氣氧化法空氣氧化法 高錳酸鉀氧化法高錳酸鉀氧化法二、藥劑還原法二、藥劑還原法 原理原理 亞硫酸鹽亞硫酸鹽 硫酸亞鐵硫酸亞鐵 水合肼水合肼3 3氧化：得電子價(jià)位降低氧化劑（氧、臭氧、氯、漂白粉、三氯化鐵）還原：失電子價(jià)位升高還原劑（Fe2+、SO42-、鐵、鋅、SO2等） 通過(guò)藥劑與污染物的氧化還原反應(yīng)，把廢水中有毒害的污染通過(guò)藥劑與污染物的氧化還原反應(yīng)，把廢水中有毒害的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或微毒物質(zhì)的處理方法稱(chēng)為藥劑

26、氧化還原法。物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或微毒物質(zhì)的處理方法稱(chēng)為藥劑氧化還原法。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法向廢水中投加氧化劑，氧化廢水中的有毒有害物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害向廢水中投加氧化劑，氧化廢水中的有毒有害物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害的或毒性小的新物質(zhì)的方法稱(chēng)為氧化法；的或毒性小的新物質(zhì)的方法稱(chēng)為氧化法；氯系氧化劑包括氯氣、氯的含氧酸及其鈉鹽、鈣鹽以及二氧化氯；氯系氧化劑包括氯氣、氯的含氧酸及其鈉鹽、鈣鹽以及二氧化氯；氯氧化法：用于去除氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類(lèi)、脫色、脫臭、氯氧化法：用于去除氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類(lèi)、脫色、脫

27、臭、殺菌等；殺菌等；含氰廢水：來(lái)源于電鍍車(chē)間和某些化工廠(chǎng)，如氰化鈉、氰化鉀、氰化銨等，含氰廢水：來(lái)源于電鍍車(chē)間和某些化工廠(chǎng)，如氰化鈉、氰化鉀、氰化銨等，氰離子為氰離子為CN-CN-。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院1.1.堿式氯化法基本原理堿式氯化法基本原理 利用次氯酸根的氧化作用利用次氯酸根的氧化作用 (ClO-)(ClO-) 漂白粉漂白粉 2CaOCl2+H2O=2HClO+Ca(OH)2+CaCl22CaOCl2+H2O=2HClO+Ca(OH)2+CaCl2 氯氣氯氣 Cl2+H2O=HCl+HClOCl2+H2O=HCl+HClO一、藥劑氧化法一、

28、藥劑氧化法遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院1.1.堿式氯化法基本原理堿式氯化法基本原理 局部氧化法局部氧化法 氰化物在堿性條件下被氯氧化成氰酸鹽。氰化物在堿性條件下被氯氧化成氰酸鹽。 CN-+ClO-+H2O CN-+ClO-+H2OCNCl+2OH-CNCl+2OH- 與與pHpH值無(wú)關(guān)值無(wú)關(guān) CNCl+OH- CNCl+OH-CNO-+Cl-+H2O pHCNO-+Cl-+H2O pH越高反應(yīng)越快越高反應(yīng)越快 用量：用量： a. a.破壞游離氰所需氧化劑的理論用量為：破壞游離氰所需氧化劑的理論用量為：CN:Cl2=1:2.73CN:Cl2=1:2.73C

29、N:NaOCl=1:2.85CN:NaOCl=1:2.85CN:CN:漂白粉漂白粉( (有效氯有效氯20%20%25%)=1:425%)=1:45 5 b. b.破壞絡(luò)離子用量：破壞絡(luò)離子用量：CN:NaOCl=1:3.22CN:NaOCl=1:3.22 c. c.還有其它還原物質(zhì)，故若用還有其它還原物質(zhì)，故若用NaOClNaOCl計(jì)，用量為含氰量的計(jì)，用量為含氰量的5 58 8倍。倍。 一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法1.1.堿式氯化法基本原理堿式氯化法基本原理 完全氧化法完全氧化法 將生成的氰酸根將

30、生成的氰酸根CNO-CNO-進(jìn)一步氧化成進(jìn)一步氧化成N2N2和和CO2CO2，消除氰酸鹽對(duì)環(huán)境的污染。，消除氰酸鹽對(duì)環(huán)境的污染。2NaCNO+3HOCl+H2O=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O 2NaCNO+3HOCl+H2O=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O 2CNCl+2HOCl+H2O=2CO2+N2+5HCl pH2CNCl+2HOCl+H2O=2CO2+N2+5HCl pH控制控制pHpH小于小于1212用量用量a.a.氧化劑的用量一般為局部法的氧化劑的用量一般為局部法的1.11.11.21.2倍；倍；b.b.藥劑分兩次投加，分步進(jìn)行，以保證有效地破壞氰酸鹽；藥

31、劑分兩次投加，分步進(jìn)行，以保證有效地破壞氰酸鹽；c.c.適當(dāng)攪拌可加速反應(yīng)進(jìn)行。適當(dāng)攪拌可加速反應(yīng)進(jìn)行。 遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法2.2.堿式氯化法處理含氰廢水的工藝流程堿式氯化法處理含氰廢水的工藝流程 含氰廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池絮凝沉淀池絮凝沉淀池加堿濾池濾池排放沖洗排水加凝聚劑加氧化劑沖洗水?dāng)嚢栉勰嗝撍勰嗝撍勰嘁患?jí)氧化處理含氰廢水基本工藝流程一級(jí)氧化處理含氰廢水基本工藝流程遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法2.2.堿式氯化法處理含氰廢水的工藝流程堿式氯化法處理

32、含氰廢水的工藝流程 兩級(jí)氧化處理含氰廢水基本工藝流程兩級(jí)氧化處理含氰廢水基本工藝流程含氰廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池一級(jí)絮凝池一級(jí)絮凝池加堿濾池濾池排放沖洗排水加凝聚劑加氧化劑沖洗水?dāng)嚢栉勰嗝撍勰嗝撍勰喑恋沓爻恋沓囟?jí)絮凝池二級(jí)絮凝池?cái)嚢柽|寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、藥劑氧化法一、藥劑氧化法 3.3.堿式氯化法注意事項(xiàng)：堿式氯化法注意事項(xiàng)：宜用于電鍍廢水，氰離子含量不大于宜用于電鍍廢水，氰離子含量不大于50mg/L50mg/L；一般情況下采用一級(jí)氧化處理，特殊采用二級(jí)氧化處理，氧化劑分級(jí)投加。一般情況下采用一級(jí)氧化處理，特殊采用二級(jí)氧化處理，氧化劑分級(jí)投加。設(shè)

33、有調(diào)節(jié)池，宜設(shè)兩格，有效容積按設(shè)有調(diào)節(jié)池，宜設(shè)兩格，有效容積按2-4h2-4h平均廢水量計(jì)算，并設(shè)除油、清平均廢水量計(jì)算，并設(shè)除油、清除沉淀物等設(shè)施；間歇處理兩格沉淀池交替使用時(shí)可不設(shè)調(diào)節(jié)池；除沉淀物等設(shè)施；間歇處理兩格沉淀池交替使用時(shí)可不設(shè)調(diào)節(jié)池；可采用水力攪拌或機(jī)械攪拌；可采用水力攪拌或機(jī)械攪拌；氧化劑可采用次氯酸鈉、漂白粉、液氯等，其投加量按試驗(yàn)確定或按氰離氧化劑可采用次氯酸鈉、漂白粉、液氯等，其投加量按試驗(yàn)確定或按氰離子與活性氯的重量比計(jì)算確定，一級(jí)氧化子與活性氯的重量比計(jì)算確定，一級(jí)氧化1:3-1:41:3-1:4，兩級(jí)氧化，兩級(jí)氧化1:7-1:81:7-1:8；一級(jí)氧化處理時(shí)，采用

34、次氯酸鈉、漂白粉、漂粉精時(shí)，廢水一級(jí)氧化處理時(shí)，采用次氯酸鈉、漂白粉、漂粉精時(shí)，廢水PHPH控制在控制在10-110-11 1，采用液氯時(shí)，采用液氯時(shí)PHPH控制在控制在11-11.511-11.5，反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間30min30min；兩級(jí)氧化時(shí)，一級(jí)氧化；兩級(jí)氧化時(shí)，一級(jí)氧化廢水廢水PHPH值控制在值控制在10-1110-11，反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間10-15min10-15min，二級(jí)氧化，二級(jí)氧化PH6.5-7.0PH6.5-7.0，反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間10-15min10-15min。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院1.1.藥劑還原法處理含鉻廢水基本原

35、理藥劑還原法處理含鉻廢水基本原理 含鉻廢水來(lái)源：電鍍廠(chǎng)、制革廠(chǎng)、某些化工廠(chǎng)含鉻廢水來(lái)源：電鍍廠(chǎng)、制革廠(chǎng)、某些化工廠(chǎng)原理：在酸性條件下，利用化學(xué)還原劑將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后用堿原理：在酸性條件下，利用化學(xué)還原劑將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后用堿使三價(jià)鉻成為氫氧化鉻沉淀去除。使三價(jià)鉻成為氫氧化鉻沉淀去除。 六價(jià)鉻：六價(jià)鉻：CrO42-CrO42-和和Cr2O72-Cr2O72- 在酸性條件下，主要以在酸性條件下，主要以Cr2O72-Cr2O72-形式存在形式存在CrO42-+2H+CrO42-+2H+Cr2O72-Cr2O72-H2OH2O 在堿性條件下，主要以在堿性條件下，主要以CrO42-Cr

36、O42-形式存在形式存在Cr2O72-Cr2O72-2OH-2OH-2CrO42-+2H2O2CrO42-+2H2O常用的還原劑有：亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫常用的還原劑有：亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫、水合肼、鐵屑、鐵粉等。酸亞鐵、二氧化硫、水合肼、鐵屑、鐵粉等。二、藥劑還原法二、藥劑還原法遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院2.2.亞硫酸鹽還原法亞硫酸鹽還原法 六價(jià)鉻與亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉反應(yīng)后，生成三價(jià)鉻六價(jià)鉻與亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉反應(yīng)后，生成三價(jià)鉻Cr3+Cr3+，在堿性條件，在堿性條件下再形成下

37、再形成Cr(OH)3Cr(OH)3沉淀，中和劑為沉淀，中和劑為NaOHNaOH和石灰。和石灰。3 3硫酸亞鐵還原法硫酸亞鐵還原法 在酸性條件下，用硫酸亞鐵還原六價(jià)鉻，形成在酸性條件下，用硫酸亞鐵還原六價(jià)鉻，形成Cr3+Cr3+和和Fe3+Fe3+，用石灰乳中，用石灰乳中和沉淀，形成混合沉淀物和沉淀，形成混合沉淀物CaSO4CaSO4、Cr(OH)3Cr(OH)3和和Fe(OH)3Fe(OH)3，稱(chēng)為硫酸亞鐵石灰法，稱(chēng)為硫酸亞鐵石灰法，無(wú)回收價(jià)值。無(wú)回收價(jià)值。4 4水合肼還原法水合肼還原法 水合肼水合肼N2H4.H2ON2H4.H2O在中性或微堿性條件下，能迅速感覺(jué)還原六價(jià)鉻并生成在中性或微堿性

38、條件下，能迅速感覺(jué)還原六價(jià)鉻并生成氫氧化鉻沉淀。氫氧化鉻沉淀。4CrO3+3N2H44CrO3+3N2H44Cr(OH)3+3N24Cr(OH)3+3N2可處理鍍鉻生產(chǎn)線(xiàn)第二回收槽帶出的含鉻廢水，也可處理鉻酸鹽鈍化工藝中可處理鍍鉻生產(chǎn)線(xiàn)第二回收槽帶出的含鉻廢水，也可處理鉻酸鹽鈍化工藝中產(chǎn)生的含鉻漂洗水。產(chǎn)生的含鉻漂洗水。二、藥劑還原法二、藥劑還原法遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院4 4第四節(jié)第四節(jié) 臭氧氧化臭氧氧化一、臭氧的理化性質(zhì)一、臭氧的理化性質(zhì)二、臭氧的制備二、臭氧的制備三、臭氧的接觸反應(yīng)設(shè)備三、臭氧的接觸反應(yīng)設(shè)備四、尾氣處理四、尾氣處理四、臭氧廢水處

39、理系統(tǒng)的計(jì)算四、臭氧廢水處理系統(tǒng)的計(jì)算四、臭氧在廢水處理中的應(yīng)用四、臭氧在廢水處理中的應(yīng)用四、臭氧氧化的優(yōu)缺點(diǎn)四、臭氧氧化的優(yōu)缺點(diǎn)遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院一、臭氧的理化性質(zhì)一、臭氧的理化性質(zhì) 臭氧臭氧O3O3是氧的同素異構(gòu)體，是一種具有魚(yú)腥味的淡紫色氣體。沸點(diǎn)是氧的同素異構(gòu)體，是一種具有魚(yú)腥味的淡紫色氣體。沸點(diǎn)- -112.5112.5；密度；密度2.144kg2.144kgm3m3，此外，臭氧還具有以下一些重要性質(zhì)。，此外，臭氧還具有以下一些重要性質(zhì)。 不穩(wěn)定性：在常溫下容易分解成為氧氣并放出熱量。不穩(wěn)定性：在常溫下容易分解成為氧氣并放出熱量。溶解

40、性：在水中溶解度比純氧高溶解性：在水中溶解度比純氧高1010倍，比空氣高倍，比空氣高2525倍。倍。毒性：高濃度臭氧是有毒氣體，有強(qiáng)烈的刺激作用毒性：高濃度臭氧是有毒氣體，有強(qiáng)烈的刺激作用 氧化性：一種強(qiáng)氧化劑，氧化還原電位與氧化性：一種強(qiáng)氧化劑，氧化還原電位與pHpH值有關(guān)。值有關(guān)。 腐蝕性腐蝕性 臭氧具有強(qiáng)腐蝕性。臭氧具有強(qiáng)腐蝕性。 遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院二、臭氧的制備二、臭氧的制備空氣中的臭氧是氧氣吸收太陽(yáng)波長(zhǎng)小于空氣中的臭氧是氧氣吸收太陽(yáng)波長(zhǎng)小于185nm185nm紫外線(xiàn)后形成的。反應(yīng)為紫外線(xiàn)后形成的。反應(yīng)為3O2+h=2O33O2+h=2

41、O3 當(dāng)用波長(zhǎng)當(dāng)用波長(zhǎng)25nm25nm紫外線(xiàn)照射臭氧時(shí)，它又分解成氧氣。實(shí)驗(yàn)室可用其它方紫外線(xiàn)照射臭氧時(shí)，它又分解成氧氣。實(shí)驗(yàn)室可用其它方法制取少量臭氧。例如，用濃法制取少量臭氧。例如，用濃H2SO4H2SO4與與BaO2BaO2作用可制得臭氧。作用可制得臭氧。氧氣在無(wú)聲放電或紫外線(xiàn)的作用下，有一部分轉(zhuǎn)變成臭氧氧氣在無(wú)聲放電或紫外線(xiàn)的作用下，有一部分轉(zhuǎn)變成臭氧3O2=2O33O2=2O3實(shí)驗(yàn)室里用感應(yīng)圈進(jìn)行無(wú)聲放電。生成的臭氧用淀粉實(shí)驗(yàn)室里用感應(yīng)圈進(jìn)行無(wú)聲放電。生成的臭氧用淀粉碘化鉀溶液或淀粉碘化鉀溶液或淀粉碘碘化鉀試紙來(lái)檢驗(yàn)化鉀試紙來(lái)檢驗(yàn)O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2O3+2KI

42、+H2O=I2+2KOH+O2遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院二、臭氧的制備二、臭氧的制備2 2、臭氧的制備過(guò)程、臭氧的制備過(guò)程1 1、臭氧發(fā)生器、臭氧發(fā)生器遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院三、臭氧的接觸反應(yīng)設(shè)備三、臭氧的接觸反應(yīng)設(shè)備 一般根據(jù)臭氧化空氣與水的接觸方式分為：一般根據(jù)臭氧化空氣與水的接觸方式分為： 氣泡式（應(yīng)用較多）：水膜式；水滴式氣泡式（應(yīng)用較多）：水膜式；水滴式 遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院四、尾氣

43、處理四、尾氣處理 活性碳法：活性碳法：2C+O32C+O3 CO2+COCO2+CO 藥劑法藥劑法: : 亞鐵鹽等使其還原；氫氧化鈉使其分解亞鐵鹽等使其還原；氫氧化鈉使其分解 燃燒法：在燃燒法：在30003000以上立即分解。以上立即分解。遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院五、臭氧廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、臭氧廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1 1）發(fā)生器）發(fā)生器 臭氧需要量：臭氧需要量：Qo3=1.06 Q C (g/h)Qo3=1.06 Q C (g/h) Q: Q:處理廢水量，處理廢水量，m3/hm3/h C: C:臭氧投量。通過(guò)試驗(yàn)確定臭氧投量。通過(guò)試驗(yàn)確定（2 2）

44、臭氧接觸反應(yīng)器）臭氧接觸反應(yīng)器 容積計(jì)算：容積計(jì)算：V=QT/60V=QT/60（3 3）氣源冷卻和除塵設(shè)備）氣源冷卻和除塵設(shè)備 選擇合適的冷凝器。選擇合適的冷凝器。（4 4）干燥器）干燥器遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院石油天然氣工程學(xué)院六、臭氧在水處理中的應(yīng)用六、臭氧在水處理中的應(yīng)用 水經(jīng)臭氧處理，可達(dá)到降低水經(jīng)臭氧處理，可達(dá)到降低CODCOD、殺菌、增加溶解氧、脫色除臭、殺菌、增加溶解氧、脫色除臭、降低濁度幾個(gè)目的。降低濁度幾個(gè)目的。 臭氧的消毒能力比氯更強(qiáng)。對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒，用氯消毒，保持臭氧的消毒能力比氯更強(qiáng)。對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒，用氯消毒，保持O.O.5 51mg/L1mg/L余氯量，需余氯量，需1.51.52h2h，而達(dá)到同樣效果，用臭氧消毒，保持，而達(dá)到同樣效果，用臭氧消毒，保持O.0O.04545O.45mgO3O.45mgO3，只需，只需2min2min。 將混凝或活性污泥法與臭氧化聯(lián)合，可以有效地去除色度和難陣解將混凝或活性污泥法與臭氧化聯(lián)合，可以有效地去除色度和難陣解的有機(jī)物，紫外線(xiàn)照射可以激活的有機(jī)物，紫外線(xiàn)照射可以激活O3O3分子和污染物分子，加快反應(yīng)速度，分子和污染物分子，加快反應(yīng)速度，增強(qiáng)氧化能力，降低具氧消耗量。目前臭氧氧化法存在的缺點(diǎn)是電耗大，增強(qiáng)氧化能力，降低具氧消耗量。目前臭氧氧化法存在的缺點(diǎn)是電耗大，成本高。成本高