危險工藝環(huán)?；A(chǔ)知識培訓(xùn)

1、培訓(xùn)人：李兆亮2022年7月2日l據(jù)統(tǒng)計(jì)：我國的工業(yè)污染在環(huán)境污染中占70%，工業(yè)污染的治理率很低，廢水僅20%，廢氣和廢渣還不到50%。l化學(xué)工業(yè)是環(huán)境污染最為嚴(yán)重的工業(yè)行業(yè)，從原料到產(chǎn)品，從生產(chǎn)到使用，都有造成環(huán)境污染的因素。現(xiàn)代化工的特點(diǎn)是量大和多樣化。原料消耗量大、產(chǎn)品量大、廢棄物也多。產(chǎn)品多樣化、原料多樣化、生產(chǎn)方法也是多樣化。隨著化工產(chǎn)品、原料和生產(chǎn)方法的不同所產(chǎn)生的污染物也多種多樣。弄清這些污染物的來源和種類對于防治是必要的。l化工污染物的種類化工污染物的種類 按污染物的性質(zhì)可分為：無機(jī)化工污染和有機(jī)化工污染； 按污染物的形態(tài)可分為：廢氣、廢水及廢渣。l化工污染物是在生產(chǎn)過程和使

2、用過程中產(chǎn)生的，其產(chǎn)生的原因和污染環(huán)境的途徑是多種多樣的。l化工污染物主要來源可分為：化工污染物主要來源可分為：化工生產(chǎn)的原料、半成品及產(chǎn)品；化工生產(chǎn)過程中排放出的廢棄物。1.1.化學(xué)反應(yīng)不完全化學(xué)反應(yīng)不完全 目前，所有的化工生產(chǎn)中，原輔料不可能全部轉(zhuǎn)化為半成品或成品，其中有一個轉(zhuǎn)化率的問題。未反應(yīng)的原輔料。雖有部分可以回收再用，但最終總有一部分因回收不完全或不可能回收而被排放掉。若化工原輔料為有害物質(zhì)，排放后便會造成環(huán)境污染。化工生產(chǎn)中的“三廢”，實(shí)際上是生產(chǎn)過程中流失的原料、中間體、副產(chǎn)品，甚至是產(chǎn)品。如：農(nóng)藥行業(yè)的主要原料利用率為30-40%。 對“三廢”的有效處理和利用，既可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效

3、益，又可減少環(huán)境污染。2.2.原料不純原料不純 化工原料（也包括輔料）有時本身純度不夠，其中含有雜質(zhì)。這些雜質(zhì)因一般不參與化學(xué)反應(yīng)，最后也要排放掉，而大多數(shù)雜質(zhì)為有害的化學(xué)物質(zhì)，對環(huán)境會造成重大污染。有些化學(xué)雜質(zhì)甚至還參與化學(xué)反應(yīng)，而生成的反應(yīng)產(chǎn)物同樣也是目的產(chǎn)品的雜質(zhì)，也是有害的污染物。3.3.物料泄漏物料泄漏 由于生產(chǎn)設(shè)備、管道等封閉不嚴(yán)密，或者由于操作水平和管理水平跟不上，物料在儲存、運(yùn)輸以及生產(chǎn)過程中，往往會造成化工原輔料、產(chǎn)品的泄漏，習(xí)慣上稱為“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，這一現(xiàn)象不僅造成經(jīng)濟(jì)上的損失，同時還可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事故，甚至?xí)黼y以預(yù)料的后果。4.4.產(chǎn)品使用不當(dāng)及其廢棄

4、物產(chǎn)品使用不當(dāng)及其廢棄物 化肥使用不合理，會使土地板結(jié)，流入水體會產(chǎn)生“富營養(yǎng)化”問題；塑料制品用后廢棄，會產(chǎn)生“白色污染”；氟利昂大量使用，會破壞臭氧層，都是眾所周知的典型事例。1.1.燃燒過程燃燒過程 化工生產(chǎn)過程一般需要在一定壓力和溫度下進(jìn)行，因此需要有能量的輸入，從而要燃燒大量的燃料，但是在燃料的燃燒過程中，不可避免地產(chǎn)生大量的廢氣和煙塵等有害物質(zhì)，對環(huán)境造成危害。 煙氣中各種有害物質(zhì)的含量與燃料的品種和燃燒條件有很大關(guān)系。2.2.冷卻水冷卻水 化工生產(chǎn)過程中除了需要大量的熱能外，還需要大量的冷卻水（例：生產(chǎn)1t燒堿，大約需100t冷卻水）。在生產(chǎn)過程中，用水冷卻的方式一般有兩種。直接

5、冷卻：冷卻水直接與被冷卻的物料進(jìn)行接觸，使冷卻水中含有化工物料，而成為污染物質(zhì)；間接冷卻：盡管冷卻水不與物料直接接觸，但在冷卻水中常常加入防腐劑、防垢劑、殺藻劑等化學(xué)物質(zhì)，排出后也會造成污染，即使沒有加入有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)，冷卻水也會對周圍環(huán)境帶來熱污染問題。3.3.副反應(yīng)和副產(chǎn)品副反應(yīng)和副產(chǎn)品 化工生產(chǎn)中，在進(jìn)行主反應(yīng)的同時，還經(jīng)常伴隨著一些人們所不希望的副反應(yīng)及其產(chǎn)物。副產(chǎn)物雖然有的經(jīng)過回收之后可以成為有用的物質(zhì)，但由于副產(chǎn)物的數(shù)量不大，而且成分較復(fù)雜，要進(jìn)行回收存在許多困難，經(jīng)濟(jì)上不合理，所以往往將副產(chǎn)品作為廢料排棄，而引起環(huán)境污染。4.4.生產(chǎn)事故造成的化工污染生產(chǎn)事故造成的化工污染 化工

6、生產(chǎn)過程中比較經(jīng)常發(fā)生的事故是設(shè)備事故，比較偶然的事故是工藝事故。一、廢氣簡介1 化工廢氣的來源 各種化工產(chǎn)品在每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生并排出廢氣，造成對環(huán)境的污染。其來源有以下幾個方面?；瘜W(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的副反應(yīng)和反應(yīng)進(jìn)行不完全所化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的副反應(yīng)和反應(yīng)進(jìn)行不完全所產(chǎn)生的廢氣。產(chǎn)生的廢氣。l在化工生產(chǎn)過程中，隨著反應(yīng)條件和原料純度的不同，有一個轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率的問題。l原料不可能全部轉(zhuǎn)化為成品或半成品成品或半成品，這樣就形成了廢料。l一般情況下，在進(jìn)行主反應(yīng)的同時，經(jīng)常還伴隨著一些不希望產(chǎn)生的副反應(yīng)副反應(yīng)，副反應(yīng)的產(chǎn)物有的可以回收利用，有的則因數(shù)量不大、成分復(fù)雜，無回收價值，因而作為廢料排出。產(chǎn)品加

7、工和使用過程中產(chǎn)生的廢氣以及產(chǎn)品加工和使用過程中產(chǎn)生的廢氣以及搬運(yùn)、破碎、篩分及包裝過程中產(chǎn)生的搬運(yùn)、破碎、篩分及包裝過程中產(chǎn)生的粉塵等。粉塵等。生產(chǎn)技術(shù)路線及設(shè)備陳舊落后，造成反生產(chǎn)技術(shù)路線及設(shè)備陳舊落后，造成反應(yīng)不完全，生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生應(yīng)不完全，生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生不合格的產(chǎn)品或造成物料的不合格的產(chǎn)品或造成物料的“跑、冒、跑、冒、滴、漏滴、漏”。開、停車或因操作失誤，指揮不當(dāng)，管開、停車或因操作失誤，指揮不當(dāng)，管理不善造成廢氣的排放。理不善造成廢氣的排放?；どa(chǎn)中排放的某些氣體，在光或雨化工生產(chǎn)中排放的某些氣體，在光或雨的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也能產(chǎn)生有害的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，

8、也能產(chǎn)生有害氣體。氣體。2 化工廢氣的分類化工廢氣的分類化工廢氣，按所含的污染物性質(zhì)可分為三大類：化工廢氣，按所含的污染物性質(zhì)可分為三大類：第一類為含有無機(jī)污染物的化工廢氣，這類廢氣第一類為含有無機(jī)污染物的化工廢氣，這類廢氣 主要來自氮肥、磷肥（含硫酸）、無機(jī)鹽等行主要來自氮肥、磷肥（含硫酸）、無機(jī)鹽等行業(yè)；業(yè)；第二類為含有有機(jī)污染的廢氣，主要來自有機(jī)原第二類為含有有機(jī)污染的廢氣，主要來自有機(jī)原 料及合成材料、農(nóng)藥、染料、涂料等行業(yè)；料及合成材料、農(nóng)藥、染料、涂料等行業(yè)；第三類為既含無機(jī)污染物又含有機(jī)污染物的廢氣，第三類為既含無機(jī)污染物又含有機(jī)污染物的廢氣， 如胺基化工藝排放既有氨氣、又有有機(jī)

9、廢氣。如胺基化工藝排放既有氨氣、又有有機(jī)廢氣。3化工廢氣的特點(diǎn)化工廢氣的特點(diǎn)（1）種類繁多）種類繁多l(xiāng)由于化學(xué)工業(yè)行業(yè)比較多，加上每個行業(yè)所用的化工原料千差萬別，即使同一產(chǎn)品所用的工藝路線、同一工藝的不同時間都有差異，生產(chǎn)過程化學(xué)反應(yīng)繁雜。因此，造成化工廢氣種類繁多。(2)組成復(fù)雜組成復(fù)雜l化工廢氣中常含有多種復(fù)雜的有毒成分。例如，農(nóng)藥、染料、氯堿等行業(yè)廢氣中，既含有多種無機(jī)化合物，又含有多種有機(jī)化合物。此外，從原料到產(chǎn)品，由于經(jīng)過許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生多種副產(chǎn)物，致使某些廢氣的組成變得更加復(fù)雜。(3)污染物濃度高污染物濃度高l不少化工企業(yè)由于缺乏改造的資金和技術(shù)，同時加上管理不善、操作工人

10、素質(zhì)不高、工藝設(shè)備陳舊等因素，導(dǎo)致產(chǎn)品陳舊，原材料流失嚴(yán)重，廢氣濃度中污染物濃度高。（4）污染面廣，危害性大）污染面廣，危害性大遍布全國各地的中小企業(yè)大多工藝落后，設(shè)備陳舊，技術(shù)力量薄弱，防治污染所需要的技術(shù)、設(shè)備和資金難以解決。特別是近幾年，由于化工產(chǎn)品供不應(yīng)求，各地盲目地建設(shè)了一大批鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，進(jìn)一步擴(kuò)大了污染面。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)噸產(chǎn)品的原料、能源消耗都很高，排放的污染物大大超過大中型化工企業(yè)的排放量，而得到治理的很少。 化工廢氣常含有致癌、致畸、致突變、惡臭、強(qiáng)腐蝕性及易燃、易爆性的組分，對生產(chǎn)裝置、人身安全與健康、及周圍環(huán)境造成嚴(yán)重危害。 化工廢氣常含有致癌、致畸、致突變、惡臭強(qiáng)腐蝕性及易燃

11、、易爆性的組分，對生產(chǎn)裝置、人身安全與健康、及周圍環(huán)境造成嚴(yán)重危害。4 主要大氣污染物l目前對環(huán)境和人類產(chǎn)生危害的大氣污染物約有100種左右。其中影響范圍廣、具有普遍性的污染物有顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物、碳?xì)浠衔锏取? 廢氣中主要污染物的影響l大氣中的污染物對環(huán)境和人體都會產(chǎn)生很大的影響，歷史上曾發(fā)生過著名的大氣污染事件，八大公害中事件中有五大公害屬于大氣污染事件，如日本的四日市哮喘病事件，英國的倫敦?zé)熿F事件，美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件等。大氣污染不僅影響到其周圍環(huán)境，而且對全球環(huán)境也帶來影響，如溫室氣體效應(yīng)、酸雨、南極臭氧空洞等，其結(jié)果對全球的氣候、生態(tài)、農(nóng)業(yè)、森林產(chǎn)生一系列的影

12、響。l 大氣污染物可以通過各種途徑降到水體、土壤和作物中影響環(huán)境，并通過呼吸、皮膚接觸、食物、飲用水等進(jìn)入人體，引起對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成直接的近期或遠(yuǎn)期的危害。6 大氣污染物的治理技術(shù)大氣污染物的治理技術(shù)l各種生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的空氣污染物，按其存在狀態(tài)可分為兩大類：其一是氣溶膠態(tài)污染物，如粉塵、煙塵、霧滴和塵霧等顆粒狀污染物，其二是氣態(tài)污染物，如SO2、NOx、CO、NH3、H2S、有機(jī)廢氣等主要以分子狀態(tài)存在于廢氣中。l前者可利用其質(zhì)量較大的特點(diǎn)，通過外力的作用，將其分離出來，通常稱為除塵；后者則要利用污染物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，通過采用冷凝、吸收、吸附、燃燒、催化等方法進(jìn)行處理。l以下各

13、節(jié)擬就除塵技術(shù)和氣體污染物的一般治理方法進(jìn)行介紹。1 粉塵的特性l隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人類的各種活動越來越占主導(dǎo)地位，以致在氣溶膠粒子的來源中人為來源所占的比例逐漸增加。l化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)所排放出廢氣中的粉塵污染物，主要是含有硅、鋁、鐵、鎳、釩、鈣等氧化物及粒度在103m以下的浮游物質(zhì)。這些物質(zhì)都會污染周圍的環(huán)境，為此，控制所排放出廢氣中的粉塵污染物的數(shù)量，是大氣環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。l粉塵的物理性質(zhì)，對于確定采用的何種除塵方法有重要影響。l粉塵性質(zhì)中最重要的是粉塵顆粒尺寸和密度，此外還有比電阻率、附著性、粒子形狀、親水性、腐蝕性、毒性和爆炸性等。（1）粒子大小l粉塵經(jīng)常是由大小不同的粒子所組成

14、，為了表示出其中各種粒徑粒子的多少，通常以各種粒徑的粒子在全部粒子中的分級分率來說明，即用分級分布曲線和積分分布曲線表示（見圖4-2）。（2）塵粒的密度l塵粒的密度對于重力除塵及離心除塵等裝置的性能，有很大影響。l由于粉塵往往是許多粒子的集合體，粒子之間有間隙存在，因此，粉塵的視比重比粒子的真比重要小得多，粉塵間隙的體積占總體積的分率，稱為空隙率空隙率。l空隙率大則視比重小，視比重與真比重相差越大，粉塵也越容易飛揚(yáng)。（3）塵粒的電阻率l塵粒的電阻率對于電除塵和過濾除塵裝置的去除效率有很大影響。l一般，工業(yè)塵粒的電阻率介于10-3 cm （炭黑）和1014 cm （干石灰石粉）之間。其中電阻率在

15、104-2x1010cm的范圍內(nèi)，最適宜采用電除塵裝置。l電阻率太高或太低均不適宜采用電除塵方法，但可預(yù)先對塵粒進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理，改變其電阻率，使其保持在上述特定的范圍內(nèi)。l改變塵粒的電阻率可以采用以下幾種方法。l改變溫度改變溫度：大多數(shù)的電阻是隨溫度升高而增大，直到一最大值。l加入水分加入水分：塵粒吸附水分后可使表面導(dǎo)電率增加，引起電阻率降低。l添加化學(xué)藥品添加化學(xué)藥品：向含塵氣體中添加化學(xué)藥品可以調(diào)節(jié)塵粒電阻，例如，對于燃燒重油產(chǎn)生的粉塵由于其電阻率比較低，向其中加入適量的氨，便可以提高電阻值。 除塵裝置的主要性能是用除塵效率和壓力損失來表示。3.2.2.1總除塵效率的計(jì)算（1）根據(jù)除塵器進(jìn)

16、口、出口管道內(nèi)煙氣的流量和煙塵濃度計(jì)算 除塵效率的定義除塵效率的定義，可以根據(jù)氣體進(jìn)、出除塵器時的含塵流量來確定。 已知?dú)怏w進(jìn)除塵裝置時的含塵流量為s1g/s，含塵濃度為c1g/m3（標(biāo)）；除塵器出口氣體的含塵流量為s2g/s ，氣體含塵濃度為c2g/m3（標(biāo)）。則通過除塵器所去除的塵量為（s1-s2）g/s 。除塵器除塵總效率可由下式定義： 某些塵粒在氣體中達(dá)到一定濃度就可能引起爆炸，各種塵粒爆炸的最低濃度即爆炸濃度下限，見表4-3所示。3.2.4.1除塵設(shè)備的分類 根據(jù)各種除塵裝置作用原理的不同，可以將除塵裝置大致分為四大類四大類： 即機(jī)械式機(jī)械式除塵器、濕式濕式（洗滌式）除塵器、電電除塵

17、器和過濾式過濾式除塵器四類。 此外，聲波除塵器亦是依靠機(jī)械原理進(jìn)行除塵，但是，由于它還利用了聲波的作用使粉塵凝集，故有時將聲波除塵器另分為一類。l大氣污染大氣污染，是指由于有害的氣態(tài)污染物進(jìn)入大氣，使大氣在成分、氣味、顏色和性質(zhì)等方面發(fā)生變化，危害生物生活環(huán)境，影響人體健康和動植物的生存。l化學(xué)工業(yè)所排放廢氣中的主要污染物化學(xué)工業(yè)所排放廢氣中的主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、碳化物及各種有機(jī)氣體等。近年，由于石油化工的迅速發(fā)展和大量利用含硫燃料作為能源，使得二氧化硫和氮氧化物對大氣所造成的污染更為嚴(yán)重。 目前處理氣態(tài)污染物的方法，主要有吸收、吸附、催化轉(zhuǎn)化、冷凝和燃燒等方法。3

18、.1吸收法3.1.1吸收法及分類l吸收是利用氣體混合物中不同組分在吸收劑中溶解度的不同，或者與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從而將有害組分從氣流中分離出來的過程。l吸收法用于治理氣態(tài)污染物，技術(shù)上比較成熟，操作經(jīng)驗(yàn)比較豐富，適用性比較強(qiáng)，各種氣態(tài)污染物如：SO2、H2S、HF、NOx等一般都可選擇適宜的吸收劑和吸收設(shè)備進(jìn)行處理，并可回收有用產(chǎn)品。因此，該法在氣態(tài)污染物治理方面得到廣泛應(yīng)用。氣體吸收可以分為物理吸收物理吸收和化學(xué)吸收化學(xué)吸收。（1）物理吸收，溶解的氣體與溶劑或溶劑中某種成分并不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。 此時，溶解了的氣體所產(chǎn)生的平衡蒸氣壓與溶質(zhì)及溶劑的性質(zhì)、體系的溫度、壓力和濃度有關(guān)。 吸

19、附過程的推動力等于氣相中氣體的分壓與溶液溶質(zhì)氣體的平衡蒸氣壓之差。 用重油吸收烴類蒸氣或用水吸收醇類和酮類物質(zhì)，屬于物理吸附。（2）化學(xué)吸收，溶解的氣體與溶劑或與溶劑中某一成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 一種快速發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致氣體平衡蒸氣壓的降低，有利于吸收操作。雙堿法脫硫?qū)儆诨瘜W(xué)吸收。 在溶劑中所發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，有可逆和不可逆之分?？赡娣磻?yīng)可逆反應(yīng)中，溶劑中必然存在著一些溶解的氣體，因此液面上必有平衡分壓，其大小取決于溫度、濃度和平衡常數(shù)。不可逆反應(yīng)不可逆反應(yīng)中，被吸收氣體的平衡分壓等于零，理論上吸收率可以達(dá)到百分之百，實(shí)際上由于溶劑中有效組分所能增加的吸收效率的程度不同，則難以達(dá)到

20、百分之百。 吸收效率的大小取決于溶劑中有效組分和氣體的濃度、溶質(zhì)和溶劑的反應(yīng)速率，以及體系的溫度和壓力。因此化學(xué)吸收比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)往往借助于中間試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室數(shù)據(jù)。3.1.2吸收液 在吸收操作中，選擇合適的吸收液是很重要的。有化學(xué)反應(yīng)的吸收和單純的物理吸收相比，前者吸收速率較大。（1）吸收液的選擇，應(yīng)從下列因素考慮。為了提高吸收速度，增大對有害組分的吸收率，減少吸收液用量和設(shè)備尺寸，要求對有害組分的溶解度盡量大，對其余組分則盡量?。粸榱藴p少吸收液的損失，其蒸氣壓應(yīng)盡量低；為了減少設(shè)備費(fèi)用，盡量不采用腐蝕性介質(zhì)；粘度要低，比熱不大，不起泡；盡可能無毒、難燃，且化學(xué)穩(wěn)定性好，冰點(diǎn)要低；來源充足，價格

21、低廉，最好能就地取材，易再生重復(fù)使用；使用中有利于有害組分的回收利用。（2）吸收液主要分為以下四種。水水用于吸收易溶的有害氣體，水吸收效率與吸收溫度有關(guān)，一般隨著溫度的增高，吸收效率下降。當(dāng)廢氣中有害物質(zhì)含量很低時，水吸收效率很低，這時需采用其他高效的吸收液。水作為吸收液的優(yōu)點(diǎn)是便宜易得，比較經(jīng)濟(jì)。堿性吸收液堿性吸收液用于吸收那些能和堿起反應(yīng)的有害氣體，如二氧化硫、氮氧化物、硫化氫、氯化氫、氯氣等，常用的堿性吸收液有：氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水、碳酸鈉等。酸性吸收液酸性吸收液可以增加有害氣體在稀酸中的溶解度或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如一氧化碳和二氧化氮在一定濃度的稀硝酸中的溶解度比在水中大得多，濃硫酸也可

22、以吸收一氧化氮。有機(jī)吸收液有機(jī)吸收液有機(jī)廢氣一般可以用有機(jī)吸收液，如洗油吸收苯和瀝青煙，聚乙烯醚、冷甲醇、二乙醇胺等均可作為有機(jī)吸收液，能去除一部分有害酸性氣體，如硫化氫、二氧化碳等。3.1.3吸收塔 吸收法中所用的吸收設(shè)備主要作用是使氣液兩相充分接觸，以便很好地進(jìn)行傳遞。提供大的接觸面，接觸界面易于更新，最大限度地減少阻力和增大推動力。 許多吸收設(shè)備與濕式除塵設(shè)備是基本相似的，這里就不再作詳細(xì)介紹。 各種吸收裝置的性能比較見表4-7。 用于凈化操作的吸收器大多數(shù)為填料塔、篩板塔或噴淋塔。具體結(jié)構(gòu)示意圖見圖4-12圖4-14。（1）填料塔 填料塔屬于微分接觸逆流操作，塔內(nèi)以填料作為氣液接觸的基

23、本構(gòu)件。填料塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料（有環(huán)形、球形、旋槳形、柵板形等），以增加兩種流體間的接觸表面。用做吸附劑的液體由塔的上部通過分布器進(jìn)入塔內(nèi)，沿填料表面下降。需要凈化的氣體則由塔的下部通過填料孔隙逆流而上與液體接觸，氣體中的污染物被吸附而達(dá)到氣體凈化的目的。（2）板式塔 板式塔屬于逐級接觸逆流操作，塔內(nèi)以塔板作為氣液接觸的基本構(gòu)件。 篩板塔內(nèi)裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，形狀如篩；并裝有溢流管（亦有無溢流管的）。 操作時，液體由塔頂流入，經(jīng)溢流管，逐板下降，并在板上積有一層一定厚度的液膜。需要凈化的氣體由塔底進(jìn)入，經(jīng)篩孔上升穿過液層，鼓泡而出，因而兩相可充分接觸，氣體中的污染物被吸收液所

24、吸收而達(dá)到凈化的目的。（3）噴淋塔 而噴淋塔內(nèi)既無填料也無塔板，所以又稱之為空心吸收塔。 操作時液體由塔頂進(jìn)入，經(jīng)過安裝在塔內(nèi)各處的噴嘴，被噴成霧狀或雨滴狀。而氣體和前兩種吸收塔一樣由塔底部進(jìn)入塔體，在上升過程中與霧狀或雨滴狀的吸收液充分接觸，使液體吸收氣體中的污染物，而吸收后的吸收液由塔底流出，凈化后的氣體由塔頂排出。3.2.1吸附原理與分類吸附原理與分類 氣體混合物與適當(dāng)?shù)亩嗫仔怨腆w接觸，利用固體表面存在的未平衡的分子引力或化學(xué)鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸留在固體表面上，這種分離氣體混合物的過程稱為氣體吸附氣體吸附。 作為工業(yè)上的一種分離過程，吸附已廣泛應(yīng)用于化工、冶金、石油、食品

25、、輕工及高純氣體制備等工業(yè)部門。 由于吸附法具有分離效率高、能回收有效組分，設(shè)備簡單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，已成為治理環(huán)境污染物的主要方法之一。在大氣污染控制中，吸附法可用于中低濃度廢氣的凈化。 根據(jù)吸附力不同，吸附可以分為物理吸附和化物理吸附和化學(xué)吸附學(xué)吸附，其特點(diǎn)列于表4-8。 這兩類吸附往往同時存在，僅因條件不同而有主次之分，低溫下以物理吸附為主，隨著溫度提高物理吸附減少，而化學(xué)吸附相應(yīng)增多。 吸附過程是放熱過程，物理吸附時吸附熱約等于吸附質(zhì)的升華熱，化學(xué)吸附時吸附熱與化學(xué)反應(yīng)熱相近。l使氣體和固體吸附劑進(jìn)行接觸，以便氣體中的可吸附部分被吸附在吸附劑上；l將未被吸附的氣體與吸

26、附劑分開；l進(jìn)行吸附劑的再生，或更換新吸附劑。3.2.2吸附劑吸附劑 常用的氣體吸附劑有骨碳、硅膠、礬土（氧化鋁）、鐵礬土、漂白土、分子篩、絲光沸石和活性炭等，其物理性質(zhì)見表4-9所示。 由于硅膠、礬土、鐵礬土、漂白土和分子篩等都對水蒸氣有很強(qiáng)的吸附能力，因此他們主要用于氣體干燥或處理干燥氣體。 在大氣污染控制方面應(yīng)用最廣的吸附劑是活性炭。 良好的吸附劑應(yīng)滿足如下要求：吸附量大，特別是保持吸附量大；選擇性好；解吸容易；機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性好； 阻力??；吸附劑便于再生； 廉價。其中最重要的條件是吸附量大。其中最重要的條件是吸附量大。3.2.3吸附裝置 根據(jù)吸附器內(nèi)吸附劑床層的特點(diǎn)，可將

27、氣體吸附器分為固定床、移動床和流化床固定床、移動床和流化床三種類型。（1）固定床吸附裝置 吸附層靜止不動的裝置稱為固定床吸附裝置。 固定床吸附器多為立式或臥式的空心容器，其中裝有吸附劑。吸附過程中氣體流動，而吸附劑固定不動。這種裝置的結(jié)構(gòu)簡單，工藝成熟，性能可靠，目前應(yīng)用較多。 圖4.15為臥式固定床吸附器示意圖。（2）移動床吸附裝置 而在流動床吸附器中， 需要凈化的氣體和吸附劑則各以一定的速度作逆流運(yùn)動進(jìn)行接觸。吸附劑有塔頂進(jìn)入吸附器，依次經(jīng)吸附段、精餾段、解吸段進(jìn)入塔底的卸料裝置，并以一定的流速排出，然后由升揚(yáng)鼓風(fēng)機(jī)輸送至塔頂，再進(jìn)入吸附器，重新開始上述的吸附循環(huán)。需 凈化的氣體從吸附段底

28、部進(jìn)入吸附器，與吸附劑逆流接觸后，從吸附段的頂部排出。 移動床示意圖見4-16圖（3）流化床吸附塔圖4-17為流化床吸附塔示意圖，塔內(nèi)吸附劑與凈化氣體逆流運(yùn)動，吸附劑在篩板上處于流化狀態(tài)。全塔分為兩段，上段為吸附段，下段用熱氣流進(jìn)行加熱再生。再生后的吸附劑用空氣提升至吸附塔頂進(jìn)行循環(huán)使用。3.3.1催化作用與分類催化作用與分類催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用，將催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用，將廢氣中的氣體有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為易廢氣中的氣體有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為易于去除的物質(zhì)的一種廢氣治理技術(shù)。于去除的物質(zhì)的一種廢氣治理技術(shù)。催化法與吸收、吸附法不同，應(yīng)

29、用催化法治理污染物催化法與吸收、吸附法不同，應(yīng)用催化法治理污染物過程中，無需將污染物與主氣流分離，可直接將有過程中，無需將污染物與主氣流分離，可直接將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物，這不僅可避免產(chǎn)生二次污染，害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物，這不僅可避免產(chǎn)生二次污染，而且可簡化操作過程。此外，由于所處理的氣體污而且可簡化操作過程。此外，由于所處理的氣體污染物的初始濃度都很低，反應(yīng)的熱效應(yīng)不大，一般染物的初始濃度都很低，反應(yīng)的熱效應(yīng)不大，一般可以不考慮催化床層的傳熱問題，從而大大簡化了可以不考慮催化床層的傳熱問題，從而大大簡化了催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。由于上述優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)了催化法凈化氣態(tài)污染物的推廣和應(yīng)用。目

30、前此法已成為一項(xiàng)重要的大氣污染治理技術(shù)。所處理的主要污染物有二氧化硫、硫化氫、CO、苯、甲苯和氮氧化物等。催化轉(zhuǎn)化法分為催化氧化法和催化還原法。催化氧化法催化氧化法是使有害氣體在催化劑的作用下，與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害氣體的方法。 例如：例如：利用催化法使廢氣中的碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫后加以回收利用等。催化還原法催化還原法是使有害氣體在催化劑的作用下，和還原性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變?yōu)闊o害氣體的方法。 例如：例如：氮氧化物能在催化劑作用下，被氨還原為氮?dú)夂退?。催化轉(zhuǎn)化法具有效率高，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。采用這種方法的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑，并延長催化劑的使

31、用壽命。催化法的缺點(diǎn)缺點(diǎn)是催化劑價格較高，廢氣預(yù)熱需要一定的能量，即需添加附加的燃料使得廢氣催化燃燒。3.3.2 催化劑固體催化劑表面一般只有厚度為20-30nm起催化作用。為了節(jié)約催化劑，提高催化劑的活性、穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，通常把催化劑附載在有一定比表面積的惰性物質(zhì)上，這種惰性物質(zhì)稱為載體載體，而所附載的催化劑稱為活性組分活性組分。絕大多數(shù)氣體凈化過程中所用的催化劑一般為金屬鹽類或金屬，主要有鉑、鈀、釕、銠等貴金屬以及錳、鐵、鈷、鑷、銅、釩等的氧化物。根據(jù)活性組分的不同，催化劑可分為貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑兩大類。典型的載體為氧化鋁、鐵礬土、石棉、陶土、活性炭和金屬絲等。載體可為球狀、圓

32、柱狀、絲狀、網(wǎng)狀、蜂窩狀等。由于存在于氣流中的雜質(zhì)作用而引起的喪失催化活性的現(xiàn)象通常稱為催化劑中毒催化劑中毒。工業(yè)催化劑不僅必須具有所要求的活性和抗中毒的能力，還必須具有一定的強(qiáng)度，特別是在連續(xù)流動的過程中使用時更是這樣。其次，還要控制催化劑的形狀和大小，以降低通過床層的壓力降，這點(diǎn)也是重要的。3.4.1燃燒法原理與分類 燃燒法是通過熱氧化燃燒或高溫分解的原理，將廢氣中的可燃有害成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法，又稱焚化法。例如含烴廢氣在燃燒中被氧化成無害的CO2和H2O。此外燃燒法還可以消煙、除臭。燃燒法已被廣泛應(yīng)用于石油化工、有機(jī)化工、食品化工、涂料和油漆的生產(chǎn)、金屬漆包線的生產(chǎn)、紙漿和造紙、動物

33、飼養(yǎng)場、城市廢物的干燥和焚燒處理等主要含有有機(jī)污染物的廢氣治理。通過燃燒法處理廢氣中的污染物有：碳?xì)浠衔?、甲烷、苯、二甲苯、一氧化碳、硫化氫、惡臭物質(zhì)、黑煙（含炭粒和油煙）。燃燒法又可分為： 直接燃燒（rto、直燃爐）和催化燃燒（rco）兩種方法。直接燃燒和催化燃燒的特點(diǎn)列于表4-10。3.4.2 燃燒裝置燃燒法工藝簡單、操作方便，而且有機(jī)廢氣濃度越高越有利。并可回收熱能。但處理可燃組分含量低的廢氣時，需預(yù)熱耗能。采用這種方法時，還必須注意控制燃燒溫度和燃燒時間，不然，有機(jī)物會炭化成顆粒，以粉塵形式隨煙氣外排，造成二次污染。圖4-19是一種常見催化燃燒裝置的示意圖。3.5.1冷凝法原理冷凝法

34、是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力，使處于蒸氣狀態(tài)的污染物冷凝并從廢氣中分離出來的過程。該法特別適用于處理污染物濃度在10000cm3/m3以上的有機(jī)廢氣。冷凝法在理論上可以達(dá)到很高的凈化程度，但對有害物質(zhì)要求控制到百萬分之幾，則所需要的費(fèi)用很高。所以冷凝法不適宜處理低濃度的廢氣，常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的前處理，以便減輕這些方法的負(fù)荷。如煉油廠、油氈廠的氧化瀝青生產(chǎn)中的尾氣，先用冷凝法回收，然后送去燃燒凈化；氯堿及煉金廠中，常用冷凝法使汞蒸氣變化成液體而加以回收；此外，高濕度廢氣也用于冷凝法使水蒸氣冷凝下來，大大減少氣體量，便于下步操作。

35、冷凝法對有害氣體的去除程度，與冷卻溫度和有 害成分的飽和蒸氣壓有關(guān)。冷卻溫度越低，有害成分越接近飽和，其去除程度越高。冷凝法有一次冷凝法和多次冷凝法之分。前者多用于凈化含單一有害組分的廢氣。后者多用于凈化含多種有害成分的廢氣或用于提高廢氣的凈化效率。冷源可以是地下水、大氣或特制冷源。3.5.2冷凝器冷凝法設(shè)備簡單、操作方便，并容易回收較純產(chǎn)品。冷凝器冷凝器分為表面冷凝器和接觸冷凝器表面冷凝器和接觸冷凝器兩大類。表面冷凝器表面冷凝器又可分為列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、淋灑式冷凝器、螺旋板冷凝器；接觸冷凝器接觸冷凝器分為噴淋式接觸冷凝器、噴射式接觸冷凝器、填料式接觸冷凝器、塔板式接觸冷凝器四大類。

36、圖4-20和圖4-21列出了兩種典型的冷凝器。3.3.6.1生物法廢氣的生物法處理是利用微生物的生命活動過程把廢氣中氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化成少害甚至無害的物質(zhì)。自然界中存在各種各樣的微生物，因而幾乎所有無機(jī)和有機(jī)的污染物都能被微生物所轉(zhuǎn)化。生物處理不需要再生過程和其他高級處理，與其他凈化方法相比，其處理設(shè)備簡單、費(fèi)用又低，并可以達(dá)到無害化目的。因此生物處理技術(shù)廣泛地被應(yīng)用于廢氣治理工程中，特別是有機(jī)廢氣的凈化，如屠宰場、肉類加工廠、金屬鑄造廠、固體廢物堆肥化工廠的臭氣處理。該法的局限性在于不能回收污染物質(zhì)，只適用于污染物濃度很低的情況。危險工藝環(huán)保知識廢水篇 化工生產(chǎn)過程一般需用大量的水，同時會排出相

37、當(dāng)數(shù)量的廢水?；S一般多集中在江、河、湖、海附近，生產(chǎn)廢水就近排入水域，對水域造成污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國化工行業(yè)排出的廢水量占全部廢水量的22%，居第一位。事實(shí)上，化工廢水對水系（包括地面水和地下水）的污染是許多地方最嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象，是進(jìn)行環(huán)境治理的首要目標(biāo)。1.1.1化工廢水的種類化工廢水的種類 化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)是一個多品種多行業(yè)的工業(yè)部門。 狹義化學(xué)工業(yè)狹義化學(xué)工業(yè)包括化學(xué)礦山、石油化工、煤炭化工、酸堿工業(yè)、化肥工業(yè)、塑料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、染料工業(yè)、涂料工業(yè)、橡膠工業(yè)、炸藥和起爆藥工業(yè)、感光材料等?；どa(chǎn)離不開水，在目前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下化工生產(chǎn)很難根除廢水產(chǎn)生。l化工廢水總的特點(diǎn)：化工廢

38、水總的特點(diǎn)：l 是量大、有害種類多，居各工業(yè)系統(tǒng)之首，廢水中污染成分隨產(chǎn)品品種、生產(chǎn)工藝等不同而千變?nèi)f化。l化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類： 含有機(jī)物的廢水 含無機(jī)物的廢水 含有機(jī)物和無機(jī)物的混合廢水 l按廢水中所含主要污染物分：按廢水中所含主要污染物分： 含氰廢水 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1.1.2化工廢水污染的特點(diǎn)化工廢水污染的特點(diǎn) 1.有毒害性 2.生化需氧量（BOD)和化學(xué)需氧量（COD） 均較高 3.pH超標(biāo) 4.營養(yǎng)化物質(zhì)多 5.廢水溫度較高 6.恢復(fù)比較困難1.1.3廢水處理原則廢水處理原則1.1.3

39、.1水污染指標(biāo) 水污染指標(biāo)是衡量水體被污染程度的數(shù)值標(biāo)示，也是控制好檢測水處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)。其中，最常用的水污染指標(biāo)有（8個）：生化需氧量（生化需氧量（BOD）：）：表示在有飽和氧條件下，好氧微生物在20 ,經(jīng)一定天數(shù)降解每升水中有機(jī)物所消耗的游離氧的量，常用單位mg/L，常以5日為測定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時間，以BOD5表示?；瘜W(xué)需氧量（化學(xué)需氧量（CODCOD）：）：表示用強(qiáng)氧化劑把有機(jī)物氧化為H2O和CO2所消耗的相當(dāng)氧量。常用的氧化劑為重鉻酸鉀或高錳酸鉀，分別表示為CODCr或簡寫（COD）和CODMn（也稱耗氧量，簡稱OC），單位為mg/L?？傂柩趿浚傂柩趿浚═OD）：）：當(dāng)有機(jī)

40、物完全被氧化時，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO、SO2時所消耗的氧量，單位為mg/L?？傆袡C(jī)碳（總有機(jī)碳（TOC）：）：表示水中有機(jī)污染物的總含碳量，以碳含量表示，單位為mg/L。懸浮物（懸浮物（SS）：）：水樣過濾后，濾膜或?yàn)V紙上截留下來的物質(zhì)，單位為mg/L。pH：表示污水的酸堿性。有毒物質(zhì)：有毒物質(zhì)：表示水中所含對生物有害物質(zhì)的含量，如氰化物、砷化物、汞、鎘、鉻、鉛等，單位為mg/L。大腸桿菌數(shù)：大腸桿菌數(shù)：指每升水中所含大腸桿菌的數(shù)目，單位為個/L。1.1.3.2廢水處理的方法分類 針對不同污染物的特征，發(fā)展了各種不同的廢水處理方法，特別是對化工廢水的處理，這些處理方法

41、可按其工作原理劃分為4大類，即物理處理法、化學(xué)處理法、物料化學(xué)處理法和生物處理法。（1）物理處理法：）物理處理法： 通過物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)（包括油膜和油珠）的廢水處理法。根據(jù)物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截流法等。 屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上?。飧?、浮選）等，相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、除油池、氣浮池及其附屬裝置等。（2）化學(xué)處理法：）化學(xué)處理法： 通過化學(xué)反應(yīng)去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。如以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理方法混凝、中和、氧化還原等。化學(xué)處理法各處理單元所使用

42、的處理設(shè)備，除相應(yīng)的池、罐、塔外，還有一些附屬裝置?；瘜W(xué)處理法主要用于處理各種工業(yè)廢水。（3 3）物理化學(xué)法：）物理化學(xué)法： 以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元具有化學(xué)作用，而同時又有與之相關(guān)的物理作用，所以稱為物理化學(xué)法，即運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使污水得到凈化處理的方法。如萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又統(tǒng)稱膜處理技術(shù)。采用本法前廢水一般均需預(yù)處理，先除去水中的懸浮物、油漬、有害氣體等，有時還要調(diào)整pH，以便提高處理效果。（4）生物處理法：）生物處理法： 通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化穩(wěn)定、無害物質(zhì)的廢水處理方法

43、。根據(jù)起作用的微生物不同，生物處理法又可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。1.1.3.3廢水處理的一般原則 廢水中污染物質(zhì)是多種多樣的，所以往往不可能用一種處理單元就把所有污染物質(zhì)去除干凈。 化工廢水處理的主要原則：化工廢水處理的主要原則：首先才清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，改革生產(chǎn)工藝好設(shè)備，減少污染物，防止廢水外排，進(jìn)行綜合利用和回收。必須外排的廢水，其處理方法隨水質(zhì)和要求而異。按處理深度又可分為一級處理、二級處理、三級處理。分級常用操作單元作用一級處理隔柵、篩網(wǎng)、氣浮、沉淀、預(yù)曝氣中和除去懸浮物、油、調(diào)節(jié)pH，初步處理二級處理活性污泥法、生物膜法、厭氧生化法、混凝、氧化還原除去大量有機(jī)污染物，主

44、要處理三級處理氧化還原、電滲析、反滲透、吸附、離子交換除去前二級未去除的有機(jī)物、無機(jī)物、病原體，深度處理表1.廢水處理方法分類（1）一級處理：）一級處理： 主要分離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?？梢圆捎脰啪W(wǎng)過濾、自然沉淀、上浮、隔油等方法。 污水經(jīng)一級處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以一般以一級處理為預(yù)處理，以二級處理為主體，必要時再進(jìn)行三級處理，即深度處理，使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或補(bǔ)充工業(yè)用水和城市供水，一級處理的常用方法如下。（2）二級處理：）二級處理： 污水通過一級處理后，再加處理，用以除去污水中大量有機(jī)污染物，使污水

45、進(jìn)一步凈化的工藝過程。相當(dāng)長時間以來，主要把生物化學(xué)處理作為污水二級處理的主體工藝。近年來，采用化學(xué)或物理化學(xué)處理法作為二級處理主體工藝，并隨著化學(xué)藥劑品種的不斷增加，處理設(shè)備和工藝的不斷改進(jìn)而得到推廣。因此，二級處理原作為生化處理的同義詞已失去意義。 污水在經(jīng)過篩濾、沉淀或上浮等一級處理之后，可以有效地去除部分懸浮物，生化需氧量(BOD)，但一般不能去除污水(25-40%）也可以去除中呈溶解狀態(tài)的和呈膠體狀態(tài)的有機(jī)物和氧化物、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)行二級處理，二級處理的主要方法如下。a.活性污泥法：活性污泥法：廢水生物化學(xué)處理中的主要處理方法。以污水中有機(jī)污染物作

46、為底物，在有氧的條件下，對各種微生物群體進(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、分解和沉淀等作用過程，去除廢水中有機(jī)污染物，從而得到凈化?；钚晕勰喾◤拈_創(chuàng)至今已經(jīng)有90年的歷史，目前已成為有機(jī)工業(yè)廢水和城市污水最有效的生物處理法，應(yīng)用非常普遍。活性污泥法運(yùn)行方式多種多樣，如傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣法、生物吸附法、混合式曝氣法、純氧曝氣法、深井曝氣法，以及近幾年所發(fā)展的氧化溝（延時曝氣活性污泥法）。b.生物膜法生物膜法:生物膜法是使廢水通過生長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。用這種方法處理廢水的構(gòu)筑物

47、有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化池以及最近發(fā)展起來的懸浮載體流化床，目前采用生物接觸氧化池為多。 近年來，有的國家正在研究和采用化學(xué)或物理化學(xué)處理法作為二級處理主體工藝，預(yù)期這些方法將隨著化學(xué)藥劑品種的不斷增加，處理設(shè)備和工藝的不斷改進(jìn)而得到推廣。污水二級處理可以去除污水中大量BOD和懸浮物，在較大程度上凈化污水，對保護(hù)環(huán)境起到了一定作用。但隨著污水量的不斷增加，水資源的日益緊張，需要獲取更高質(zhì)量的處理水，以供重復(fù)使用或補(bǔ)充水源。為此，有時需要在二級處理基礎(chǔ)上，再進(jìn)行污水三級處理。(3)三級處理三級處理 污水三級處理又稱污水深度處理或高級處理。為進(jìn)一步去除二級處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括

48、微生物未能降解的有機(jī)物或磷、氮等可溶性無機(jī)物。三級處理是深度處理的同義詞，但二者又不完全一致。三級處理是經(jīng)二級處理后，為了從廢水中去除某種特定的污染物質(zhì)，如磷、氮等，而補(bǔ)充增加的一項(xiàng)或幾項(xiàng)處理單元；至于深度處理則往往是以廢水回收、復(fù)用為目的，在二級處理后所增設(shè)的處理單元或系統(tǒng)。三級處理耗資較大，管理也較復(fù)雜，但能充分利用水資源。 完善的三級處理由除磷、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、除懸浮物和觸礦物質(zhì)等單元過程組成。根據(jù)三級處理出水的具體去向，其處理流程和組成單元是不同的。如果為防止受納水體富營養(yǎng)化，則采用除磷和除氮的三級處理；如果為保護(hù)下游引用水源或浴場不受污染

49、，則應(yīng)采用除磷、除氮、除毒物、除病菌和病原菌等三級處理，如直接作為城市飲用水以外的生活用水，如洗衣、清掃、沖洗廁所、噴灑街道和綠化地帶等用水，其出水水質(zhì)要求接近于飲用水標(biāo)準(zhǔn)。1.1.3.4化工廢水處理標(biāo)準(zhǔn) 化工廢水處理的目標(biāo)有二類： 一是在廠內(nèi)重復(fù)利用； 二是向廠外排放。 對前一類的要求，原則上只要滿足廠內(nèi)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)即可。對后一類的要求最低也要符合我國環(huán)境保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括廢水接受方和排放方兩方面的標(biāo)準(zhǔn)。 我國已制定了比較完善的水系環(huán)境保護(hù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對化工廢水處理來說，最基本的是地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( (GB3838-2002)GB3838-2002)和和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（污

50、水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996GB8978-1996）。 （1）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( (GB3838-GB3838-2002)2002)：是國家環(huán)保部經(jīng)多次修訂頒布的現(xiàn)行是國家環(huán)保部經(jīng)多次修訂頒布的現(xiàn)行最基本的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。最基本的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)地表水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低依次劃分為5類：類：類：主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)；類：類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一 級保護(hù)區(qū)、珍稀動物生物棲息地、魚蝦類產(chǎn) 卵場、仔稚幼魚的索餌場等；類：類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地 二級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道，水 產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；

51、類：類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接 觸的娛樂用水區(qū)；類：類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。l 在工業(yè)廢水的處理中，物理法占有重要的地位。與其他方法相比，物理法具有設(shè)備簡單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。它主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油類等物質(zhì)。物理法一般用作其他處理方法的預(yù)處理或補(bǔ)充處理。l物理法包括：物理法包括：過濾、重力分離、離心分離等。1.2.1重力分離 廢水中含有的較多無機(jī)砂?；蚬腆w顆粒，必須采用沉淀法除掉，以防止水泵或其他機(jī)械設(shè)備、管道受到磨損，防止淤塞。沉淀池中沉降下來的固體，可用機(jī)械進(jìn)行清除。1.2.1.1沉淀法的分類 從化工廢水中除去懸浮

52、固體的方法，一般常采用沉淀法。此法是利用固體與水兩者相對密度差異的原理，使固體和液體分離。這是對廢水預(yù)先進(jìn)行凈化處理的方法之一，被廣泛采用作為廢水的預(yù)處理。例如對化工廢水進(jìn)行生化處理之前，為保證生化處理順利進(jìn)行，先要從廢水中除去砂粒固體顆粒雜質(zhì)以及一部分有機(jī)物質(zhì)，以減輕生化裝置的處理負(fù)荷。因此，在生化處理前，廢水先要通過沉淀池進(jìn)行沉淀，設(shè)備在生化處理之前的沉淀池，稱為初級沉淀池，或稱為一次沉淀池。而在生化處理后的沉淀池，稱為二次沉淀池，其目的是進(jìn)一步去除殘留的固體物質(zhì)，包括生化處理后多余的活性污泥。沉淀法又分為自然沉淀和混凝沉淀兩種：v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。

53、此種僅對較大顆粒，可以達(dá)到去除的目的，是屬物理方法。v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能結(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，具體內(nèi)容將在化學(xué)處理方法中再介紹。1.2.1.2影響沉淀的因素 影響廢水或稱污水懸浮顆粒沉降效率的主要因素有三個方面，即： 污水的流速； 懸浮顆粒的沉降速度； 沉淀池的尺寸。 在一定的污水流速下，對一定大小的沉淀池其沉降效率主要取決于顆粒的沉降速度。 自由沉降顆粒的沉降速度，與顆粒的形狀以及顆粒與流體間的相對運(yùn)動情況有關(guān)。通常是用雷諾數(shù)Re的大小，來判斷顆粒在水中沉降的相對運(yùn)動流動類型，1.2.1

54、.3沉降設(shè)備沉降設(shè)備 生產(chǎn)上用來對污水進(jìn)行沉淀處理的設(shè)備稱為沉淀生產(chǎn)上用來對污水進(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：可以分為五種：即即 平流式沉淀池；平流式沉淀池； 豎流式沉淀池；豎流式沉淀池； 輻射式沉淀池；輻射式沉淀池； 斜管式沉淀池；斜管式沉淀池； 斜板式沉淀池等。斜板式沉淀池等。沉淀池的操作區(qū)域可以分為水流部分和沉淀部分。沉淀池的操作區(qū)域可以分為水流部分和沉淀部分。l（1）水流部分）水流部分l 廢水在這部分內(nèi)流動，懸浮固體顆粒也在這部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)行廢水在這部分內(nèi)流動，懸浮固體顆粒也在這部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)

55、行沉降。為了使水流均勻的通過各個水?dāng)嗝?，一般均在污水的入口沉降。為了使水流均勻的通過各個水?dāng)嗝妫话憔谖鬯娜肟谔幵O(shè)置擋板，并且要使進(jìn)水的入口置于池內(nèi)的水面以下。另外在處設(shè)置擋板，并且要使進(jìn)水的入口置于池內(nèi)的水面以下。另外在沉淀池的出水口前，設(shè)置浮渣擋板，用以防止漂浮在水面上的浮沉淀池的出水口前，設(shè)置浮渣擋板，用以防止漂浮在水面上的浮渣以及油污等流出沉淀池。渣以及油污等流出沉淀池。 （2）沉淀部分）沉淀部分 沉降到池底的污泥需定期排放。采用機(jī)械排泥的沉降池底是沉降到池底的污泥需定期排放。采用機(jī)械排泥的沉降池底是平底。也可以采用泥漿泵或利用水的壓力將污泥排出，此時池底平底。也可以采用泥漿泵或利

56、用水的壓力將污泥排出，此時池底應(yīng)為錐形。另外還可以將兩種排泥方式同時采用。應(yīng)為錐形。另外還可以將兩種排泥方式同時采用。l1.2.1.4隔油池l 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)過程排出大量含油廢水。油品相對密度一般都小于1，只有重油相對密度大于1。l化工煉油廢水中的油類一般以三種狀態(tài)存在，即：l懸浮狀態(tài)，這部分油在廢水中分散顆粒較大，易于懸浮狀態(tài)，這部分油在廢水中分散顆粒較大，易于 l 上浮分離，占總含油量的上浮分離，占總含油量的80-90%；l乳化狀態(tài)，油珠顆粒較小，直徑一般在乳化狀態(tài)，油珠顆粒較小，直徑一般在0.05-25m之之 l 間，不易上浮去除，約占總含油間，不易上

57、浮去除，約占總含油10-15%；l溶解狀態(tài)，這部分油僅占總含油量的溶解狀態(tài)，這部分油僅占總含油量的0.2-0.5%。l 只要去除前兩部分油，則廢水中的絕大多數(shù)油類物質(zhì)被去除，一般能夠達(dá)到排放要求。對于懸浮狀態(tài)的油類，一般用隔油池分離；對于乳化油則采用浮選法分離。 常用的隔油池有平流式、豎流式及斜板式。國內(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)行中主要起隔油作用，但也有一定的沉淀作用。 國外常用的油分離器有平流式、平行板式和波紋板式等類型。其中波紋板式油分離器示于圖3-8 。池內(nèi)斜板大多數(shù)采用聚酯玻璃鋼波紋板，板間距為20-50mm，傾角不小于45，斜板采用異向流形式，廢水自上而

58、下流入斜板組，油粒沿斜板上浮。 實(shí)踐表明，斜板隔油池需停留時間僅為平流隔油池的1/2-1/4，約30min。斜板隔油池去除油滴的最小直徑為60m。 殼牌石油公司研制的斜板隔油池即所謂PPI（Parallel Plate Intercepter）型油水分離池如圖3-9所示。該裝置可去除大于60m的油珠。l1.2.2.1離心分離的原理 含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時，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，通過不同的出口將它們分別引導(dǎo)出來，利用此原理就可分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得以凈化。當(dāng)廢水高速旋轉(zhuǎn)時，水中的顆粒物所受的離心力表示如下：l1.2

59、.2.2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旋流器和高速離心機(jī)兩種類型。水力旋流器（或稱旋液分離器）有壓力式（見圖3-10)和重力式兩種，其設(shè)備固定，液體靠水泵壓力或重力（進(jìn)出水頭差）由切線方向進(jìn)入設(shè)備，造成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生離心力。高速離心機(jī)依靠轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，使液體產(chǎn)生理性離力。壓力式水力旋流器，可以將廢水中所含的粒徑5m以上的顆粒分離出去。進(jìn)水濃度的6-10m/s，流速一般應(yīng)在進(jìn)水管稍向下傾3-5，這樣有利于水流向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。l 廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，可以采用機(jī)械過濾的方法加以去除。有時過濾方法作為廢水處理的預(yù)處理方法，用以防止水中的微粒物質(zhì)及膠狀物質(zhì)破壞水泵，堵

60、塞管道及閥門等。另外過濾法也常用在廢水的最終處理，使濾出的水可以進(jìn)行循環(huán)使用。l1.2.3.1格柵過濾l 格柵一般斜置在進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處。它本身的水流阻力并不大，只有幾厘米，阻力主要產(chǎn)生于篩余物堵塞柵條。一般當(dāng)格柵的水頭損失達(dá)到10-15cm時就該清洗。l 格柵按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種。按格柵柵條的間隙，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（ 10-40mm）、細(xì)格柵（3-10）三種。l 新設(shè)計(jì)的廢水處理廠一般都采用粗、中兩道格柵，甚至采用粗、中、細(xì)三道格柵。l l 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、柵渣量計(jì)算。圖3-11是格柵的