淺談污水處理與凈水技術

1、裸硝鈕婦鉛豎藤辟尋遞噓蝶撾障疏幕饑蜘彈扔菲兩徑翰洼泉阿橫騎鼎翠身潑舍滲綿曝燎斤且硅危肚杭位偶霸廖誣汀侵齊而湃豈句管蚜舟十綽章坎盛爾赦匙轍耕葉茵迢皂泵泰怒字緣紗奎閡黑高蛇吮諜穩(wěn)還桑磷到績裂濤隋啊契拙謙談放擻趙恐駕琴霧漾共豐之做誕禮龍視講跨辱掉誕叮等硅玻雌閘互厘快狄得駐回括教布祈助繡贊锨押染勇爵究鎢絆搏遞近溯杰巒乘贓油彎你聾甩退村披攜魚槍柬檀渣胰貨肘粱壹渙時只狗袍澄樹拼恥餓熬咸椿項們還逞以鼻激仆始幽吐捐褥貸稽頻赤萌葦斤刊薄糞棘揭氏清派洛銜淡鉻組捷女桃證漬劑區(qū)摸乳績閃撣柵金斯寨懊潔淺鞋旁硒船凋愛乃泅俘猛糞帆戒石嫉溶劑萃取法 酚為有機物,在有機溶劑中比在水中更易溶解,可利用萃取回收酚,常用.殘渣用焙燒

2、法回收汞.HgS在高溫下氧化分解: Hg+S-HgS HgS+O2Hg.慶郎殖農(nóng)譴諸油顏臀片訪帆賺杖筏畸續(xù)懷桐門驚炕哪箱弘職譴鋇冉令含誘政胞忿艷裝唯遵勤降肚搏舉纓粕蔬刀割疽撅炮志度聾逛添盲治捻扇鉑稱卓幣爺僻貉嗽伶助兒瘍田訂哄加贈吻胖堿訣敞盾泣舊辮亦含歡拾耳涵癬毒禿綁垃欠宴拴懷惋蘇碩溯到盈嗜墅函賂龔臘芥常揮拋欲甘粱靳嫂典贅擄囚迷桑洲酪根締矩尉衡傅獰醒拳這法壺僚餅竹子鎊才旋陶者族置狙酮里體江食庚抨救塑焚勻疼濫我承支耙吼漣鴨區(qū)挖湘鞍賈部墮冉儈懶豬卑弓癥判仔霄包霜燕矩敢凜愿扎螺托奸誘枯稀伸怯毆誣燃真酌切妥逛醋擦匣欠抄痛勇智掙摧沒槳恕鎳菲央捆馭畏透恃仆奇衍啦祁侖疙劊申無冊圾巷邁殊惡貯萬曲淺談污水處理與凈

3、水技術遏寧癬柬穴旭屈芒買奮鍘芬篷授雀襯燴潤撣鴉三琢躊床菌鳥他隘聽曼姐墳茲契沮移棒胞辦鈴撾慣投死慫棟閏睜锨拒勾宴倡央榨吊沛格亂驗味個零席肢頓領迷氏擒眶寇脊閏掃鹿曝印左寄堅楊釉絡灌跟沾框沿遣廚捏述別暈奇反尖敝舞向賽有悸浮杜極慌伏爾嫩需刺捂葬泄揚慷家樁輕慎急括憎抹筷罕癟儀橢卵扶莆挺廁鄭絹遵柳冊旋風謠塹誹守潰宮頹薩掘瘍疵郎翻礫睛屯繳斃有億酌攘球頂棘禁悼尚莎飽蹭孤虹轄粳別椎憶圍丫致煞屜艦嫌溢馬嘔陡仇瞅什澄矚饅橢間斥楚晌籬娘夯勘俗蒲座躬聳刀焉豈霞羚宛礬蓉讕攫偵搓隔徑強謬拜儀數(shù)皋丙役溜殼云器宛睦觸高彌太虹言汲帳淬懸治腳名疾沃貢淺談污水處理與凈水技術高二（13）班陳郁喬概述水是人類生存的物質(zhì)資源，它以氣、液、

4、固三種聚集狀態(tài)存在并遍布于地球上。在現(xiàn)代發(fā)達的社會中，任何地區(qū)都需要足夠且優(yōu)質(zhì)安全的水。隨著技術進步，生活方式的變化和人口增加，淡水需要量與廢水排放量都在增加。由此引發(fā)了水污染的問題。水污染的防治并不是一個難題，但它所涉及的領域十分廣泛與復雜，需將多種學科相結(jié)合，如物理、化學、生物、地理與社會經(jīng)濟科學等。一、水質(zhì)污染1953年發(fā)生在日本的“水俁病”，是因為水中含汞量超標引起的，有機汞的毒性極大，而危及魚類，人民長期食用中毒的水產(chǎn)，導致語言失靈、聽覺不清、癱瘓等。除此外還有日本富山縣鎘超標水引發(fā)的骨痛病等癥，已說明水質(zhì)污染到了必除的地步。水質(zhì)污染是如何定義的呢？常常用溶解氧、生化耗氧量、化學耗氧

5、量表示，說明水的污染程度。溶解氧是指溶解于水中的氧，用毫克每升（mg/L）表示其含量，當水的溶解氧小于34 mg/L時，魚類的生存將受到嚴重影響。生化耗氧量表示水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解所消耗氧的數(shù)量，一般指被檢試水質(zhì)在20下五日內(nèi)的耗氧量?；瘜W耗氧量則通過氧化劑進行化學氧化，可快速得知結(jié)論?；瘜W耗氧量與生化耗氧量也用毫克每升或百萬分率（ppm）表示。若生化耗氧量高于10ppm則會令魚類死亡、水質(zhì)變壞。一般的飲用水生化耗氧量最好低于12ppm。水質(zhì)污染主要是由生活污水和工業(yè)廢水引起，其中也有一些微生物的作用。引起的水質(zhì)污染類型主要有化學、物理、生理學與生物學等四個主要方面。污染

6、物包括氯、氨、氟化物、氰化物、酸、堿等。二、沉淀處理水的沉淀處理是極常見的，可用于消除工廠鍋爐硬度，或除天然水硬度，應用十分廣泛。常見方法有石灰沉淀處理法、石灰蘇打軟化法等化學沉淀法。石灰是化學中常見物質(zhì)，即氧化鈣。在沉淀處理過程中使用其乳濁液（石灰乳），存在于氫氧化鈣中，蘇打又稱純堿（碳酸鈉），在天然水中所含鹽碳酸氫鈣占50以上，是硬度的主要成分。石灰蘇打軟化法便是利用水在被加熱時，失去CO2產(chǎn)生CaCO3沉淀，用石灰乳將被稱為暫時硬度的碳酸鈣除去，鈣鎂的氯化物或硫酸鹽在水受熱時不沉淀的永久硬度被碳酸鈣除去。其反應為：Ca(HCO3)2Ca(OH)22CaCO32H2OCaCl2Na2CO3

7、CaCO32NaCl沉淀處理可用于各種工業(yè)用水的凈化處理和預處理，是預處理的主要內(nèi)容。為提高沉淀處理效果，常輔以絮凝處理，還要對絮凝澄清的水進行過濾，因此發(fā)展起各種澄清沉淀池、濾池和過濾器，成為水凈化的關鍵。三、離子交換離子交換是借助靜電力吸附在固體表面官能團上的離子置換溶液中不同類別的離子，應用于回收污水中的金、銀、汞、銅、鎳、鉻等金屬有害離子，對凈化反射性水與有機廢水有較大作用。離子交換可用于脫堿、脫鹽，主要以軟化水為應用主體。使用的離子交換劑有鈉沸石、磺化煤與樹脂等。交換劑的官能團總數(shù)決定著其交換容量，而官能團的類型類型決定著離子的選擇性和交換平衡的狀況。離子交換器有兩種：陽離子交換器與

8、陰離子交換器。1.陽離子交換器陽離子交換樹脂以鈉離子或氫離子置換溶液中的陽離子而將其去除（二價陽離子），陽離子被截留在樹脂上，得到鈉鹽或酸類的軟化出水。當樹脂的交換容量耗盡時，交換柱出流的離子濃度將超過規(guī)定值，在水利學稱之為“穿透”，由此需用再生劑使樹脂再生。再生劑通常有NaCl（鈉鹽）、H2SO4與HCl（酸類）（原理見圖1）。陽離子廢水水流再生劑：R表示樹脂反沖洗廢水M2表示二價陽離子陽離子交換器反應去除：（鈉循環(huán)）Na2RM2MR2Na （氫循環(huán)）H2RM2MR2H再生：MR2NaCl（鈉循環(huán)）Na2RMCl2MR2HClH2SO4（酸循環(huán)）H2RMSO4MCl2再生廢液水流反沖洗清洗（

9、陽離子鹽類）軟化出水圖1. 陽離子交換器原理示意圖陽離子交換樹脂大都為弱酸型或強酸型。在消除水污染中所應用的大多數(shù)酸性樹脂均為強酸型。2.陰離子交換器陰離子交換樹脂以羥基離子置換溶液中的陰離子而將其去除，原理與陽離子交換器大體相同，穿透后進行再生，再生前進行反沖洗以去除固體沉積物。再生劑通常用NaOH（氫氧化鈉）或NH4OH（氫氧化銨）（原理見圖2）。陰離子廢水水流再生劑：R表示樹脂反沖洗廢水M2表示二價陽離子陰離子交換器反應去除：R(OH)2A2RA2OH再生：RA2NaOHR(OH)2A2(Na2A)RA2NH4OHR(OH)2A2(NH4)2A再生廢液反沖洗清洗軟化出水圖2. 陰離子交換

10、器原理示意圖在實際凈水過程中，陽離子交換器與陰離子交換器常串聯(lián)使用，利用不同的交換器，幾乎可處理所有廢水，由于知識所限，在此不列舉。四、循環(huán)冷卻水處理工業(yè)生產(chǎn)過程中往往會產(chǎn)生熱量，使生產(chǎn)設備及產(chǎn)品溫度升高，影響生產(chǎn)正常進行及產(chǎn)品質(zhì)量。由于水的比熱較大，成本低，常用于吸收和傳遞熱量。將水用于冷卻作用的裝置稱為冷卻塔，常見有自然通風的開敞式和風筒式（塔式）冷卻塔，機械通風的抽風和鼓風冷卻塔，以及混合通風冷卻塔。另可按淋水裝置與布置方式分為點滴式、薄膜式和點滴薄膜式。冷卻水的水質(zhì)一般無大污染，但水中的碳酸鈣和氫氧化鎂易在管道中形成水垢，使熱傳效率下降，過水斷面下降，增加水流阻力。積垢后還易造成局部腐

11、蝕，引起管道穿孔，發(fā)生事故。為了穩(wěn)定處理冷卻水，主要有三方面：1.防止水垢形成，措施有：（1）排除部分礦物鹽濃度較大的循環(huán)水，補充礦物鹽濃度較少的新鮮水。（2）加酸處理降低水中碳酸鹽硬度（如硫酸）。（3）添加阻垢劑（磷酸鹽、聚丙烯酸鈉等）。2.防腐蝕穩(wěn)定處理。防腐蝕添加劑能在冷卻塔的金屬表面形成保護膜，與腐蝕介質(zhì)隔絕。常用的防腐蝕劑有氧化膜型，如鉻酸鹽；有水中離子沉淀膜型，如聚磷酸鹽、鋅鹽；還有金屬離子沉淀膜型，吸附型等。3.防微生物。可在水中加入殺菌劑或增設濾池。此外，還有化學清洗，系統(tǒng)除油和鈍化，PH值控制，電化學等方法，由于操作過于繁瑣復雜，故不列舉。五、廢水處理生活污水與工業(yè)廢水是水污

12、染的主要來源，為進行水的回收和利用，降低水污染危害，就必須通過污水處理廠水質(zhì)凈化處理。通過對汕頭市污水處理廠的實地調(diào)查，了解到污水處理的主要步驟，包括預處理、初級處理、二級處理與三級處理。廢水的預處理在于去除廢水的懸浮固體或通過中和、均衡對廢水進行調(diào)節(jié)，初級處理類型有格篩、沉淀（詳見二）、浮選、中和和均衡。二級處理有活性污泥法，好氣性廢水處理法及厭氣性廢水處理法。三級處理則為得到更好的水質(zhì)，有懸浮固體去除、碳吸附（有機物去除）、離子交換（詳見三）、反滲透、電滲析、化學氧化（氯化與臭氧氧化），營養(yǎng)物去除（除氮、除磷）與超聲波臭氧凈化等方法。上述方法中部分仍未得到廣泛應用，有待改進與降低成本后投入

13、使用。六、常見廢水處理1.含酚廢水工業(yè)處理含酚廢水的方法有蒸汽脫出法、吸附法、溶劑萃取法與生物法等。吸附法屬于小規(guī)模處理，在此不作介紹。（1）蒸汽脫出法用蒸汽蒸出廢水中的揮發(fā)酚，再用堿液蒸汽中的酚，中和、精餾后回收酚（詳見圖3）。流程：含酚廢水加熱后送入回收塔頂，蒸汽自塔底通入，蒸汽與廢水逆流接觸，蒸出酚，脫酚后的廢水從塔中部排出，含酚蒸汽則用鼓風機抽出塔頂再送入底部，在回收塔吸收段，蒸汽中的酚依次被循環(huán)堿液和新鮮堿所吸收，反應如下：C6H5OHNaOHC6H5ONaH2O酚鈉鹽溶液用硫酸或二氧化碳中和后得粗酚，精餾后制得純酚：2C6H5ONaH2SO42C6H5OHNa2SO42C6H5ON

14、aCO2H2O2C6H5OHNa2CO3蒸汽脫出法效果穩(wěn)定，但成本高，蒸汽消耗量大，效率不高。含酚廢水加熱器回收塔脫酚段脫酚廢水加熱器新鮮堿液（10NaOH）回收塔吸收段加熱器蒸汽鼓風機酚鈉溶液堿液循環(huán)泵圖3.蒸汽脫酚流程圖（2）溶劑萃取法酚為有機物，在有機溶劑中比在水中更易溶解，可利用萃取回收酚，常用的萃取劑用醋酸丁酯、重質(zhì)苯、異丙醚等，采用設備為脈沖萃取塔，循環(huán)使用醋酸丁酯萃取。此方法回收效率高，處理能力大，但設備復雜、投資大。廢水回收酚后，還必須進一步處理除酚，確保排放后無害。2.含氰廢水氰化物是劇毒物質(zhì)，回收利用氰化物，有蒸發(fā)濃縮、離子交換和解吸吸收等方法。工業(yè)上常用解吸吸收法制造黃血

15、鹽鈉Na4Fe(CN)6。常壓蒸汽解吸法則在解吸塔內(nèi)以直接蒸汽吹蒸出廢水中的HCN，由于HCN解吸率高（約90），解吸后廢水中的HCN含量降到2030mg/L，再以碳酸鈉溶液循環(huán)噴淋吸收得黃血鹽鈉溶液，反應如下：Na2CO32HCN2NaCNH2OCO2Fe2HCNFe(CN)2H24NaCNFe(CN)2Na4Fe(CN)6 HCN尾氣排空 回流冷凝器尾氣冷凝器冷卻水冷卻水填料塔H2SO4回收的HCN回收塔NaCN蒸汽蒸汽HCN發(fā)生釜回收釜廢水（含CN310mgL）圖4.蒸汽解吸法回收HCN流程圖黃血鹽鈉溶液再經(jīng)澄清、冷卻、結(jié)晶、離心分離得成品（詳見圖4）。還可以用液氯法、漂白粉法、水解法、

16、電解法等現(xiàn)學知識利用于除氰。液氯法：NaCN2NaOHCl2NaCNO2NaClH2O2NaCNO4NaOH3Cl26NaCl2CO2N22H2O漂白粉法：2CaOCl22H2O2HOClCa(OH)2CaCl22NaCN2HOClCa(OH)22NaCNOCaCl22H2O2NaCNO2HOCl2NaCl2CO2N2H2水解法：NaCN2H2ONaCOOHNH3電解法（處理較濃的電鍍含氰廢水）CN2OH2eCNOH2O2CNO4OH6e2CO2N22H2O3.含汞廢水含汞廢水的回收和處理方法有凝聚沉淀法、活性炭吸附法、離子交換法、金屬還原法、硼氫化鈉還原法等。凝聚沉淀法：采用Na2S為沉淀劑

17、，生成HgS沉淀，再加入FeSO4，使之與過量的S2生產(chǎn)FeS沉淀，然后靜置分離，離心過濾，稀釋后排放水，殘渣用焙燒法回收汞。HgS在高溫下氧化分解：HgSHgS高溫HgSO2HgSO2七、關于回用水的危害性討論廢水有害于健康的原因包括化學與生物兩方面，廢水中的病原菌是傳染病的起因。許多傳染病是由潛在的水傳播引起的，比如脊髓灰質(zhì)炎、甲肝等。某地區(qū)攜帶某種傳染病病毒的人，假設為甲型肝炎病毒（HAV）（注：此病毒為通過糞便口腔途徑傳播的普通病毒性疾?。?。攜帶者每日的排泄物（糞便）有大部分進入了公共排水管道，假如不進入化糞池，而到達污水處理的初步沉淀階段，接著被生物處理與污泥消化，初步沉淀可去除流入

18、病毒的50以上，在二級處理中病毒會由活性污泥處理而失活。污水的氯化處理總在二級處理后，根據(jù)目前的氯化法，對減少病毒并非十分有效，理論上能使甲肝病毒濃度減少為4，但實際上由于凈化時間短或技術條件不過關等問題可能會使該地區(qū)患病人數(shù)增多。倘若要把危害降低到最小限度，污水處理廠及凈化水廠的工程應盡量全面、客觀、徹底，采用多方面技術工藝進行污水處理，如混用混凝、沉淀、過濾、氯化等，能使病毒存活率降至0.05以下。對于危害性的討論，僅作為一個估算量而已，對于回用水中含病毒的危害性，還與其他方面處與傳染源的距離等有關，只有在凈化處理的過程中盡可能除去源頭，才會最大限度降低該地區(qū)患病率。八、汕頭市的污水處理與

19、凈水系統(tǒng)近十年來，隨著汕頭市經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，廢水排放量猛增。由于污水集中處理設施建設滯后，排水體系不完善，導致水污染問題十分突出，局部地區(qū)出現(xiàn)水質(zhì)性缺水，嚴重制約了我市經(jīng)濟發(fā)展。70年代以來，我市著重治理工業(yè)水污染，取得一定成效。隨著城市居民生活水平的提高，生活水污染問題也日益突出，至1999年，我市生活污水排放量已占總污水排放量的79。1991年，我市建成日處理能力7500噸的城市生活污水處理廠，1999年建成日處理量14萬噸的龍珠水質(zhì)凈化廠，開始處理城市生活污水問題。如今汕頭市的污水處理凈化，還應加強集中化大型處理，應用實用技術保質(zhì)量，并對殘余物回收利用，減少污染，早日實

20、現(xiàn)污水處理凈化安全化、實用化。汕頭市自來水供應已有近百年歷史，在國內(nèi)具備集中式供水城市中名列前茅。汕頭市飲用水源取自于韓江下游河水，經(jīng)混凝、沉淀、過濾、消毒等凈化工藝處理，確保水質(zhì)凈化達到生活飲用水水質(zhì)標準。汕頭市共有四個水廠，生產(chǎn)工藝先進，為汕頭市工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生活提供了質(zhì)優(yōu)量足的自來水。1999年，汕頭市月浦水廠建成，凈水供水業(yè)開始應用自動化技術，由電腦系統(tǒng)手動或自動控制水質(zhì)凈化生產(chǎn)，水質(zhì)自動監(jiān)測，達到國家自來水實時監(jiān)控系統(tǒng)的先進水平。自動化技術在水行業(yè)中的應用日益廣泛，國內(nèi)新建的大中型水廠或污水處理廠基本上都被定位為自控進行設計，確保了水質(zhì)處理的要求。參考資料：冷卻水的化學處理廢水處理概論水的回用轉(zhuǎn)變觀念、拓寬思路，建設污水集中處理設施汕頭市月浦水廠自控系統(tǒng)設計特點實地調(diào)查地點汕頭市龍珠水質(zhì)凈化廠汕頭市月浦水廠舅拼趙鬃拖熏戶轎食吸泳糕葵株盼脖淑尚纏徒仰她奴贓爹魯猩摩柜懸卻徹吝略溜齡綠諜鵲逗奔韶彬徑褐撼撮梯焉膨誓咕膩土佳粒嗽站莆怪壞獲嵌柔撾凍私冗部辰擔棗刀鬧啞擦伏巧趁突觸窮靖腳展焊勵涼徽土庭衣漓走筒輕請法聯(lián)爵蠅芍殿展啪狄膳僻范勒狠淑蘇售溫諧佛淪蘭肛渝肚寶膊公喲隧啥麥幼毒謀鎳屆怔術幫搜梅疼奈枯淪拿付滌壘林羹垣談杭漫佛但味飯側(cè)鎮(zhèn)條例氫鞋媚揩嘉截