污水處理技術(shù)：第3章 污水化學(xué)處理

1、第三章 污水的化學(xué)處理法化學(xué)處理方法中和沉淀混凝氧化還原電解吸附離子交換氣浮3.1 中和含酸廢水和含堿廢水是兩種重要的工業(yè)廢液。酸性廢水無機(jī)酸(H2SO4、HNO3、HCl、H3PO4、HF等)，有機(jī)酸(如醋酸、甲酸、檸檬酸等)。堿性廢水中含堿性物質(zhì)，(苛性堿、NaCO3、Na2S及胺類等)。酸性廢水的危害程度比堿性廢水要大。 廢酸液：酸含量3%-5%廢堿液：堿含量1%-3%回收酸含量3%-5%堿含量1%-3%中和我國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排放廢水的pH值應(yīng)在6-9。 回收強(qiáng)酸性廢水pH10酸堿廢水以pH值表示可分為酸堿廢水中和法酸性廢水中和劑：石灰、石灰石、大理石、白云石、碳酸鈉、苛性堿、氧化

2、鎂等。 藥劑中和法酸堿廢水相互中和是一種既簡單又經(jīng)濟(jì)的以廢治廢的處理方法。 堿性廢水中和劑：硫酸、鹽酸、硝酸等。常用的藥劑為工業(yè)硫酸，因?yàn)榱蛩醿r格較低。 投藥酸性廢水混合反應(yīng)沉淀池出水中和劑制備出渣污泥泵攪拌脫水或干化床酸性廢水投藥中和流程過濾中和：使廢水通過具有中和能力的濾料進(jìn)行中和反應(yīng)。適用：含硫酸濃度不大于2-3mg/L并生成易溶鹽的各種酸性廢水的中和處理。過濾中和法當(dāng)廢水含大量懸浮物、油脂、重金屬鹽和其他毒物時，不宜采用。濾料：石灰石、白云石、大理石等3.2 化學(xué)沉淀 氫氧化物沉淀法 氫氧化物的沉淀與pH值有很大關(guān)系。用于處理含金屬離子的工業(yè)廢水 向工業(yè)廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使它和其

3、中某些溶解物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成難溶鹽沉下來 Zn2+ + 2OH-Zn(OH)2Zn(OH)2 + 2OH-Zn(OH)42-pH9pH11廢水石灰乳混合池一級沉淀池鐵渣混合池石灰乳二級沉淀池出水銅渣礦山廢水處理工藝流程pH: 3.47pH: 7.5-8.5向水中投加BaCO3、BaCl、Ba(NO3)2、Ba(OH)2等沉淀劑，與廢水中的鉻酸根進(jìn)行反應(yīng)，生成難溶鹽鉻酸鋇沉淀，去除廢水中的六價鉻。鋇鹽沉淀法硫化物沉淀法向廢水中投加硫化物，與水中的金屬離子生成硫化物沉淀物，使金屬離子被去除。沉淀劑：硫化氫、硫化鈉、硫化鉀等。 處理費(fèi)用較高，且硫化物不易沉淀，常需投加凝聚劑進(jìn)行共沉，因此，本方法應(yīng)用

4、得并不廣泛。 3.3 混凝 混凝：水中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程稱為混凝，是凝聚和絮凝的總稱。凝聚：膠體失去穩(wěn)定性的過程稱為凝聚。絮凝：脫穩(wěn)膠體相互聚集稱為絮凝?；炷^程涉及：水中膠體的性質(zhì)；混凝劑在水中的水解；膠體與混凝劑的相互作用。 混凝是通過向廢水中投加混凝劑，使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒而沉淀，得以與水分離，使廢水得到凈化。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，維護(hù)操作易于掌握，處理效果好，間歇或連續(xù)運(yùn)行均可以。缺點(diǎn)：由于不斷向廢水中投藥，經(jīng)常性運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣量大，且脫水較困難。廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性廢水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒分量很輕，尤其膠體微粒直徑為10-3-10-8mm。

5、受水分子熱運(yùn)動的碰撞而作無規(guī)則的布朗運(yùn)動；膠體微粒本身帶電，彼此之間存在靜電排斥力；許多水分子被吸引在膠體微粒周圍形成水化膜，阻止膠體微粒與帶相反電荷的離子中和。廢水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒不易沉降，總保持著分散和穩(wěn)定狀態(tài) 膠體結(jié)構(gòu) 由膠核、吸附層及擴(kuò)散層三部分組成 膠核+電位離子層+吸附層膠粒膠核+電位離子層+吸附層+擴(kuò)散層膠團(tuán)膠體帶電是由于吸附層和擴(kuò)散層之間存在電位差，由于這個電位差是膠粒與液體作相對運(yùn)動所產(chǎn)生的，所以稱為界面動電位，又稱電位。電位越高，帶電量越大，膠粒也就越穩(wěn)定不易沉降。 向廢水中加入帶相反電荷的膠體產(chǎn)生電中和作用減小擴(kuò)散層的厚度而降低電位電解質(zhì)陽離子的化合價對降低電位

6、也有顯著作用，化合價越高效果越明顯電性中和：低分子電解質(zhì)對膠體微粒產(chǎn)生電中和，以引起膠體微粒凝聚。 混凝機(jī)理(DLVO)Al2(SO4)32Al 3+ + 3SO42-Al 3+是高價陽離子，大大增加廢水中的陽離子濃度，在帶負(fù)電荷的膠體微粒吸引下， Al 3+ 由擴(kuò)散層進(jìn)入吸附層，使電位降低。Al 3+ + 3H2O=Al(OH)3(膠體) + 3H+Al(OH)3是帶電膠體，當(dāng)pH8.2時，帶正電。Al(OH)3膠體有長的條形結(jié)構(gòu)，表面積很大，活性較高，可吸附廢水中的懸浮顆粒，使呈分散狀態(tài)的顆粒形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為更粗大的絮凝體而沉淀。吸附架橋不僅帶異性電荷的高分子物質(zhì)與膠粒具有強(qiáng)烈吸附作用，

7、不帶電甚至帶有與膠粒同性電荷的高分子物質(zhì)與膠粒也有吸附作用。當(dāng)高分子鏈的一端吸附了某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，形成膠粒-高分子-膠粒的絮凝體。高分子物質(zhì)在這里起了膠粒與膠粒之間相互結(jié)合的橋梁作用，故稱吸附架橋作用。當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時，將產(chǎn)生膠體保護(hù)作用。 網(wǎng)捕或卷掃 當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大而形成大量氫氧化物沉淀時，可以網(wǎng)捕、卷掃水中膠粒以致產(chǎn)生沉淀分離，稱卷掃或網(wǎng)捕作用。這種作用，基本上是一種機(jī)械作用，所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量成反比，即原水膠體雜質(zhì)含量少時，所需混凝劑多，反之亦然。 鋁鹽混凝劑（鐵鹽類似）當(dāng)pH小于3時，簡單水合鋁離子Al(H2O)63+可起壓縮膠體雙電層作用；

8、在pH=4.5-6.0范圍內(nèi)（視混凝劑投量不同而異），主要是多核羥基配合物對負(fù)電荷膠體起電性中和作用，凝聚體比較密實(shí)；在pH=7-7.5范圍內(nèi)，電中性氫氧化鋁聚合物Al(OH)3n可起吸附架橋作用，同時也存在某些羥基配合物的電性中和作用。陽離子型高分子混凝劑可對負(fù)電荷膠粒起電性中和與吸附架橋雙重作用，絮凝體一般比較密實(shí)。非離子型和陰離子型高分子混凝劑只能起吸附架橋作用。當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時，也產(chǎn)生膠體保護(hù)作用使顆粒重新懸浮。高分子混凝劑 混凝劑和助凝劑混凝劑：能夠使水中的膠體微粒相互黏結(jié)和聚結(jié)的物質(zhì)，它具有破壞膠體穩(wěn)定性和促進(jìn)膠體絮凝的功能。混凝劑：無機(jī)類和有機(jī)類。 常用的混凝劑常用的混凝劑

9、是鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽主要有硫酸鋁、明礬、鋁酸鈉、三氯化鋁及堿式氯化鋁。鐵鹽主要有硫酸亞鐵、硫酸鐵及三氯化鐵。近年來，高分子混凝劑有很大發(fā)展，一般聚合物相對分子質(zhì)量都很高，絮凝能力很強(qiáng)。如聚丙烯酰胺等，具有投量少、絮凝劑沉淀速度大等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用較普遍。 提高絮凝體的強(qiáng)度，增加其重量，促進(jìn)沉降，且使污泥有較好的脫水性能，或用于調(diào)整pH值，破壞對混凝作用有干擾的物質(zhì)。 助凝劑調(diào)節(jié)或改善混凝條件的助凝劑，如CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等堿性物質(zhì)，用來調(diào)整pH值，以達(dá)到混凝劑使用的最佳pH值。用Cl2作氧化劑，可以去除有機(jī)物對混凝劑的干擾，并將Fe2+氧化為Fe3+，還有MgO等。

10、改善絮凝體結(jié)構(gòu)的高分子助凝劑，如聚丙烯酰胺，活性硅酸、活性炭，各種黏土等。要求：混凝效果好；用量少、效率高對人體無危害；使用方便；貨源充足，價格低廉。混凝劑和助凝劑的選擇 硫酸鋁 Al2(SO4)3K2SO42H2O無毒、價格便宜，使用方便，用它處理后的水不帶色，用于脫除濁度、色度和懸浮物，但絮凝體較輕，適用于水溫20-40度，pH值范圍5.7-7.8。聚合氯化鋁 三氯化鐵 硫酸亞鐵 聚合鐵 聚丙烯酰胺 活化硅酸 骨膠 混凝效果的影響因素廢水性質(zhì)的影響 ：廢水的膠體雜質(zhì)濃度、pH值、水溫及共存雜質(zhì)； 混凝劑的影響 ：無機(jī)金屬鹽混凝劑、高分子絮凝劑； 攪拌的影響 ：攪拌的目的是幫助混合反應(yīng)、凝聚

11、和絮凝，攪拌的速度和時間對混凝效果都有較大的影響。 混凝劑助凝劑廢水急速攪拌（混合）緩慢攪拌（反應(yīng)）沉淀出水沉渣混凝裝置與工藝過程 混凝沉淀示意流程 混凝沉淀處理流程包括投藥、混合、反應(yīng)及沉淀分離幾個部分。 反應(yīng)池內(nèi)水流特點(diǎn)是變速由大到小，在較大的反應(yīng)流速時，使水中的膠體顆粒發(fā)生碰撞吸附，在較小的反應(yīng)流速時，使碰撞吸附后的顆粒結(jié)成更大的絮凝體。 反應(yīng)池的形式有隔板反應(yīng)池、渦流式反應(yīng)池等。 反應(yīng)池 是用于混凝處理的一種設(shè)備。在澄清池內(nèi)，可以同時完成混合、反應(yīng)、沉淀分離等過程。澄清池優(yōu)點(diǎn):占地面積小，處理效果好，生產(chǎn)效率高，節(jié)省藥劑用量。缺點(diǎn):對進(jìn)水水質(zhì)要求嚴(yán)格，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。3.4 氧化還原 常

12、用的氧化劑：空氣中的氧、純氧、臭氧、氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、三氯化鐵等；常用的還原劑：硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、氯化亞鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫、硼氫化鈉等 利用溶解于廢水中的有毒有害物質(zhì)，在氧化還原反應(yīng)中能被氧化或還原的性質(zhì)，把它轉(zhuǎn)化為無毒無害的新物質(zhì)，這種方法稱為氧化還原法。 空氣氧化臭氧氧化 氯氧化 光氧化法 焚燒 金屬還原法 藥劑還原法 3.4.1空氣氧化：利用空氣中的氧氣氧化廢水中的有機(jī)物和還原性物質(zhì)的一種處理方法。將空氣吹入廢水中，有時為了提高氧化效果，氧化要在高溫高壓下進(jìn)行，或使用催化劑?？諝庋趸芰^弱，主要用于含還原性較強(qiáng)物質(zhì)的廢水處理，如硫化氫、硫醇、硫的鈉鹽和銨鹽NaHS、Na2

13、S、(NH4)2S等。向廢水中注入空氣或蒸汽時，硫化物能被氧化成無毒或微毒的硫代硫酸鹽或硫酸鹽。 臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力僅次于氟，比氧、氯及高錳酸鹽等常用的氧化劑都高。臭氧具有強(qiáng)腐蝕性，除金和鉑外，臭氧化空氣幾乎對所有金屬都有腐蝕作用。臭氧對非金屬材料也有強(qiáng)烈的腐蝕作用。因此，與之接觸的設(shè)備，管路均采用耐腐蝕材料或防腐處理。 3.4.2 臭氧氧化 臭氧的氧化能力強(qiáng)，約為氯的氧化能力的2倍，使一些比較復(fù)雜的氧化反應(yīng)能夠進(jìn)行。反應(yīng)速度快，反應(yīng)時間短，設(shè)備尺寸小，設(shè)備費(fèi)用低。臭氧制取只需空氣或氧和電力，不需要原料的貯存和運(yùn)輸。優(yōu)點(diǎn)臭氧在水中很快分解為氧，不會造成二次污染，只增加水中溶解氧。臭

14、氧的氧化或部分氧化產(chǎn)物的毒性較低，與用氯氧化含酚廢水相比，它不會產(chǎn)生氯酚的氣味。操作管理簡便，處理成本高，因此臭氧氧化主要應(yīng)用于廢水的深度處理。3.4.3 氯氧化 氯是最為普遍使用的氧化劑，而且氧化能力較強(qiáng)，可以氧化處理廢水中的酚類、醛類、醇類以及洗滌劑、油類、氰化物等，還有脫色、除臭、殺菌等作用。在化學(xué)工業(yè)方面，它主要用于處理含氰、含酚、含硫化物的廢水和染料廢水。常用的藥劑：漂白粉、漂白精、液氯、次氯酸和次氯酸鈉等。工業(yè)上最常用：漂白粉CaCl(OCl)、漂白精Ca(OCl)2、液氯。 CaCl(OCl)Ca2+ + Cl- + OCl-Ca(OCl)2Ca2+ + 2OCl-Cl2 + H

15、2O = H+ + Cl- + HOClHOCl = H+ + OCl-HOCl和OCl-具有很強(qiáng)的氧化能力NaCN + 2NaOH + Cl2 NaCNO2NaCl + H2O2NaCNO + 4NaOH + 2Cl2 2CO2 + 6NaCl + N2 + 2H2O利用光和氧化劑產(chǎn)生很強(qiáng)的氧化作用來氧化分解廢水中有機(jī)物或無機(jī)物的方法。氧化劑:臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫及空氣催化劑等。在一般情況下，光源多為紫外光，但它對不同的污染物有一定的差異，有時某些特定波長的光對某些物質(zhì)比較有效。光對污染物的氧化分解起催化劑的作用。3.4.4 光氧化法Cl2 + H2O = HOCl + HCl HO

16、ClHCl + OHC + OH2O + CO23.4.5 金屬還原法 金屬還原法是以固體金屬為還原劑，用于還原廢水中的污染物，特別是汞、鎘、鉻等重金屬離子。如含汞廢水可以用鐵、鋅、銅、錳、鎂等金屬作為還原劑，把廢水中的汞離子置換出來，其中效果較好、應(yīng)用較多的是鐵和鋅。 3.4.6 藥劑還原法 藥劑還原法是采用一些化學(xué)藥劑作為還原劑，把有毒物轉(zhuǎn)變成低毒或無毒物質(zhì)，并進(jìn)一步將污染物去除，使廢水得到凈化。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。 3.4.7 高級氧化新技術(shù) 濕式氧化在高溫（150-350度）高壓（0.5-20Mpa）操作

17、條件下，在液相中，用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中呈溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或還原態(tài)的無機(jī)物的一種處理方法，最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。 步驟：空氣中的氧從氣相向液相的傳質(zhì)過程。溶解氧與基質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。若傳質(zhì)過程影響整體反應(yīng)速率，可以通過加強(qiáng)攪拌來消除。 主要設(shè)備是反應(yīng)塔，屬于高溫高壓設(shè)備 濕式氧化法已廣泛應(yīng)用于煉焦、化工、石油、輕工等廢水處理上，如有機(jī)農(nóng)藥、染料、合成纖維、還原性無機(jī)物（如CN-、SCN-、S2-等）以及難于生物降解的高濃度廢水的處理。 溫度：操作溫度通常控制在150-280度。 壓力 ：反應(yīng)時間 ：采用提高反應(yīng)溫度或投加催化劑 廢水性質(zhì) ：氧在有機(jī)物中所占比例越少，其氧化性越

18、強(qiáng)；碳在有機(jī)物中所占比例越大，其氧化越容易 影響因素Fenton試劑及類Fenton試劑氧化法 Fenton試劑由亞鐵鹽和過氧化氫組成，當(dāng)pH值足夠低時，在Fe2+的催化作用下，過氧化氫就會分解出OH，從而引發(fā)一系列的鏈反應(yīng)。其中OH的產(chǎn)生為鏈的開始：Fe2+ + H2O2Fe3+ + OH + OH- 優(yōu)點(diǎn)：過氧化氫分解速度快、氧化速率高、操作簡單、容易實(shí)現(xiàn)等。 OH + Fe2+ Fe3+ + OH-OH + H2O2HO2 + H2OFe3+ + H2O2Fe2+ + HO2+ H+HO2+Fe3+Fe2+ + O2+ H+Fenton試劑及類Fenton試劑氧化法 H2O2 + UV系

19、統(tǒng)： H2O2 + hv2OHOH+ H2O2 OOH+ H2OOOH+ H2O2 OH+ H2O + O2H2O2 + Fe2+ + UV(UV/Fenton)系統(tǒng)H2O2 + Fe2+ + O2、 H2O2 + UV + O2、 H2O2 + Fe2+ + UV + O2電Fenton法超臨界水氧化技術(shù)(SCWO) 22.1MPa，374以上時，水超臨界狀態(tài)當(dāng)把處于汽液平衡的物質(zhì)升溫升壓時，熱膨脹引起液體密度減少，而壓力的升高又使汽液兩相的相界面消失，成為一均相體系，這一點(diǎn)即為臨界點(diǎn)。當(dāng)物質(zhì)的溫度、壓力分別高于臨界溫度和臨界壓力時就處于超臨界狀態(tài)。 在超臨界狀態(tài)下，流體的物理性質(zhì)處于氣體和

20、液體之間，既具有與氣體相當(dāng)?shù)臄U(kuò)散系數(shù)和較低的黏度，又具有與液體相近的密度和對物質(zhì)良好的溶解能力。 超臨界流體是存在于氣、液這兩種流體狀態(tài)以外的第三流體。 溶質(zhì)普通水超臨界水無機(jī)物大部分易溶微溶或不溶有機(jī)物大部分微溶或不溶易溶氣體大部分微溶或不溶易溶超臨界水與普通水溶解能力對比超臨界水的性質(zhì)原理：利用超臨界水作為介質(zhì)來氧化分解有機(jī)物。在超臨界水氧化過程中，由于超臨界水對有機(jī)物和氧氣都是極好的溶劑，因此有機(jī)物的氧化可以在富氧的均一相中進(jìn)行，反應(yīng)不會因相間轉(zhuǎn)移而受限制。同時，高的反應(yīng)溫度（溫度范圍為400-600oC）也使反應(yīng)速度加快，可以在幾秒鐘內(nèi)對有機(jī)物達(dá)到很高的破壞效率。 有機(jī)化合物 + O2

21、CO2 + H2O有機(jī)化合物中的雜原子酸、鹽、氧化物酸 + NaOH無機(jī)鹽超臨界水氧化反應(yīng)完全徹底。有機(jī)碳CO2，氫水，鹵素原子鹵化物的離子，硫和磷分別轉(zhuǎn)化為硫酸鹽和磷酸鹽，氮轉(zhuǎn)化為硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)狻Ｍ瑫r，超臨界水氧化在某種程度上與簡單的燃燒過程相似，在氧化過程中釋放出大量的熱，一旦開始，反應(yīng)可以自己維持，無需外界能量。 應(yīng)用：硝基苯、尿素、氰化物、酚類、乙酸和氨 效率高，處理徹底，有機(jī)物能完全被氧化成二氧化碳、水、氮?dú)庖约胞}類等無毒的小分子化合物，有毒物質(zhì)的清除率達(dá)99.99%以上;反應(yīng)速率快，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡潔，體積?。贿m用范圍廣，適用于各種有毒物質(zhì)的處理；不形成二次污染，產(chǎn)物清潔不

22、需進(jìn)一步處理，無機(jī)鹽可從水中分離出來，處理后的廢水可完全回收利用；當(dāng)有機(jī)物含量超過2%時，就可以依靠反應(yīng)過程中自身氧化放熱來維持反應(yīng)所需的溫度，不需要額外供給熱量，如果濃度更高，則放出更多的氧化熱，這部分熱能可以回收。特點(diǎn)電解處理法是指應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中有害物質(zhì)通過電解過程在陽-陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)廢水凈化的方法。電解法是氧化還原、分解、混凝沉淀綜合在一起的處理方法。該方法適用于含油、氰、酚、重金屬離子等廢水及廢水的脫色處理等。3.5 電解 電解過程的特點(diǎn)是利用電能變成化學(xué)能以進(jìn)行化學(xué)處理。一般在常溫、常壓條件下進(jìn)行。電極表面處理過程 廢水中的溶解性

23、污染物通過陽極氧化或陰極還原后，生成不可溶的沉淀物或從有毒的化合物變成無毒的物質(zhì)。 CN- + 2OH- -2eCNO- + H2OCNO- + 2H2O NH4+ + CO32-2CNO- + 4OH- -6e2CO2+N2 + 2H2O含氰廢水在堿性條件下進(jìn)入電解槽電解，在石墨陽極上發(fā)生電解氧化反應(yīng) 電凝聚處理過程鐵或鋁制金屬陽極由于電解反應(yīng)，形成氫氧化鐵或氫氧化鋁等不溶于水的金屬氫氧化物活性凝聚體。Fe-2eFe2+Fe2+ + 2OH-Fe(OH)2氫氧化亞鐵對廢水中的污染物進(jìn)行混合凝聚，使廢水得到凈化。電解浮選過程 采用由不溶性材料組成的陰、陽電極對廢水進(jìn)行電解。當(dāng)電壓達(dá)到水的分解電

24、壓時，產(chǎn)生的初生態(tài)氧和氫對污染物能起氧化或還原作用，同時，在陽極處產(chǎn)生的氧氣泡和陰極處產(chǎn)生的氫氣泡吸附廢水中的絮凝物，發(fā)生上浮過程，使污染物得以去除。 2H2O 2H+ + 2OH-2H+ +2e 2H H22OH- H2O + 1/2 O2 + 2e電解氧化還原過程 利用電極在電解過程中生成氧化或還原產(chǎn)物，與廢水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀物以去除之。 如利用鐵板陽極對含六價鉻的化合物的廢水進(jìn)行處理時，鐵板陽極在電解過程中產(chǎn)生亞鐵離子，亞鐵離子作為強(qiáng)還原劑，可將廢水中的六價鉻離子還原為三價鉻離子。 Fe-2eFe2+6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+

25、 + 7H2O3Fe2+ + CrO42- + 8H+ Cr3+ + 3Fe3+ + 4H2O同時在陰極上，除氫離子放電生成氫氣外，六價鉻離子直接還原為三價鉻離子。2H+ +2eH2Cr2O72- + 6e + 14H+ 2Cr3+ + 7H2OCrO42- + 3e + 8H+ Cr3+ + 4H2O隨著電解過程的進(jìn)行，大量氫離子被消耗，使廢水中剩下大量氫氧根離子，生成氫氧化鉻等沉淀物。Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3電解過程影響因素 電極材料：電極材料的選用甚為重要，選擇不當(dāng)能使電解效率降低，電能消耗增加。常用的電極材料有鐵、鋁、石墨、碳等。作為電浮選用的陽極可采用氧化鈦、氧化鉛等。

26、電凝聚用溶解性陽極常選用鐵。 槽電壓 ：電能消耗與電壓有關(guān)，槽電壓取決于廢水的電阻率和極板間距。一般廢水電阻率控制在1200cm以下，對于導(dǎo)電性能差的廢水要投加食鹽，以改善其導(dǎo)電性能。投加食鹽后，電壓降低，使電能消耗減少。電流密度：單位極板面積上通過的電流數(shù)量，所需的陽極電流密度隨廢水濃度而異。廢水中污染物濃度大時，可適當(dāng)提高電流密度；廢水中污染物濃度小時，可適當(dāng)降低電流密度。當(dāng)廢水濃度一定時，電流密度越大，則電壓越高，處理速度加快，但電能耗量增加。電流密度過大，電壓過高，將影響電極使用壽命。電流密度小時，電壓降低，電耗量減少，但處理速度緩慢，所需電解槽容積增大。適宜的電流密度由試驗(yàn)確定，選擇

27、化學(xué)需氧量去除率高而耗電量低的點(diǎn)作為運(yùn)轉(zhuǎn)控制的指標(biāo)。 pH值：廢水的pH值對于電解過程操作很重要。含鉻廢水電解處理時，pH值低，則處理速度快，電耗少，這是因?yàn)閺U水被強(qiáng)烈酸化可促使陰極保持經(jīng)?；罨癄顟B(tài)，而且由于強(qiáng)酸的作用，電極發(fā)生較劇烈的化學(xué)溶解，縮短了六價鉻還原為三價鉻所需的時間。但pH值低，不利于三價鉻的沉淀。因此，需要控制合適的pH值范圍（4-6.5）。含氰廢水電解處理則要求在堿性條件下進(jìn)行，以防止有毒氣體氰化氫的揮發(fā)。氰離子濃度越高，要求pH值越大。在采用電凝聚過程時，要使金屬陽極溶解，產(chǎn)生活性凝聚體，需控制進(jìn)水pH值在5-6.進(jìn)水pH值過高易使陽極發(fā)生鈍化，放電不均勻，并停止金屬溶解過

28、程。 攪拌作用：攪拌的作用是促進(jìn)離子對流與擴(kuò)散，減少電極附近濃差極化現(xiàn)象，并能起清潔電極表面的作用，防止沉淀物在電解槽中沉降。 電解槽 回流式電極板與進(jìn)水方向垂直，水流沿著極板往返流動，因此水流路線長，接觸時間長，死角少，離子擴(kuò)散與對流能力好，電解槽的利用率高，陽極鈍化現(xiàn)象也較為緩慢，但更換極板比較困難。 翻騰式 槽內(nèi)水流方向與極板面平行，水流沿著隔板作上下翻騰流動。這種形式電極板利用率高，排空清洗、更換極板都很方便。 回轉(zhuǎn)式當(dāng)作為電解凝聚處理或具有凝聚作用時，采用回轉(zhuǎn)式電解槽，將廢鐵屑或鋁屑加入聚氯乙烯槽框中，并插入石墨棒作陽極，中心的鐵管作陰極。在兩極上施加直流電壓，進(jìn)行電解。送電后，陽極

29、旋轉(zhuǎn)，廢水流動狀態(tài)好，易于排出浮渣。另外由于攪拌作用，促進(jìn)了凝聚體的凝聚。這種電解槽特點(diǎn)是利用廢鐵屑處理廢水，以廢治廢，缺點(diǎn)是電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗電量大。 極板間距應(yīng)適當(dāng)，一般約為30-40mm，過大則電壓要求高，電耗大；過小不僅安裝不便，而且極板材料耗量高，所以極板間距應(yīng)綜合考慮多種因素確定。極板間距3.6 吸附 吸附是指利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，從而使廢水得到凈化的方法。過程：（接觸）吸附、分離、再生吸附：用吸附劑將污水中的吸附質(zhì)吸附分離：吸附劑與污水分離再生：吸附在吸附劑上的吸附質(zhì)從吸附劑上去除吸附類型吸附性能物理吸附化學(xué)吸附作用力范德華力剩余化學(xué)鍵力

30、 選擇性無選擇性有選擇性形成吸附層單分子或多分子只形成單分子吸附速度快較慢溫度放熱，低溫有利于吸附溫度升高，吸附速度增加可逆性較易解吸化學(xué)價鍵力大時，吸附不可逆吸附劑比表面積大；再生容易；性能穩(wěn)定（耐磨損、氧化、酸堿、腐蝕）；便宜、易得吸附劑：活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土。腐殖質(zhì)酸、焦炭、木炭、木屑等?；钚蕴渴且环N非極性吸附劑，是由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。外觀為暗黑色，有粒狀和粉狀兩種，目前工業(yè)上大量采用的是粒狀活性炭?；钚蕴恐饕煞殖家酝?，還含有少量的氧、氫、硫等元素，以及水分、灰分。它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿

31、，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。活性炭 活性炭是目前廢水處理中普遍采用的吸附劑，已用于煉油、含酚印染、氯丁橡膠、腈綸、三硝基甲苯等廢水處理以及城市污水的深度處理。吸附等溫線與吸附速度吸附平衡與吸附容量 如果吸附過程是可逆的，當(dāng)廢水和吸附劑充分接觸后，一方面吸附質(zhì)被吸附劑吸附，另一方面一部分已被吸附的吸附質(zhì)由于熱運(yùn)動的結(jié)果，能夠脫離吸附劑的表面，又回到液相中去。前者稱為吸附過程，后者稱為解吸過程。當(dāng)吸附速度和解吸速度相等時，即單位時間內(nèi)吸附的數(shù)量等于解吸數(shù)量時，則吸附質(zhì)在液相中的濃度和吸附劑表面上的濃度都不再改變而達(dá)到吸附平衡。此時，吸附質(zhì)在液相中的濃度稱為平衡濃度。 吸附能力用吸附容量

32、與吸附速度等特性來表示。1、吸附平衡：當(dāng)吸附質(zhì)在溶液中的濃度和在吸附劑表面上的濃度不再變化，即吸附速度=解吸速度時，達(dá)到吸附平衡。2、吸附容量：單位重量吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的重量，q（g/g）溫度一定時，q隨C的增加而增加，q與C的關(guān)系用曲線表示吸附等溫線；吸附等溫線吸附速度是指單位質(zhì)量的吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。吸附速度決定了廢水和吸附劑的接觸時間。吸附速度越快，接觸時間越短，所需的吸附設(shè)備的容積也就越小。 吸附速度吸附過程顆粒外部擴(kuò)散階段顆粒內(nèi)部擴(kuò)散階段吸附反應(yīng)階段吸附劑表面存在著一層固定的溶劑薄膜，吸附質(zhì)必須先通過這層薄膜才能到達(dá)吸附劑表面吸附質(zhì)向吸附劑孔隙深處擴(kuò)散吸附質(zhì)被吸附在

33、吸附劑細(xì)孔（或中孔）內(nèi)表面上在一般情況下，由于第三階段進(jìn)行的吸附反應(yīng)速度很快，因此，吸附速度主要由液膜內(nèi)的擴(kuò)散速度和顆粒內(nèi)的擴(kuò)散速度所控制。通常，吸附開始階段是液膜內(nèi)的遷移速度起決定作用，而在終了階段由顆粒內(nèi)的擴(kuò)散速度起決定作用。 1.吸附劑的性質(zhì)：吸附劑的種類、顆粒大小、比表面積，顆粒的細(xì)孔構(gòu)造與分布、吸附劑是否是極性分子等。2.吸附質(zhì)的性質(zhì)：溶解度：越低越容易吸附。表面自由能：能降低液體表面自由能的吸附質(zhì)，容易被吸附。極性 吸附質(zhì)分子大小和不飽和度 ：相對分子質(zhì)量過大會影響擴(kuò)散速度吸附質(zhì)濃度 吸附的影響因素3.廢水的PH值 活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中吸附效果較好。4.共存物質(zhì)：對

34、于物理吸附，共存多種物質(zhì)時的吸附比單一物質(zhì)時的吸附要差。5.溫度：對于物理吸附，T高則不利，吸附量減少。6.接觸時間：應(yīng)保證吸附達(dá)到平衡時的時間，而該時間的大小取決于吸附速度V，V大則所需時間短。吸附操作方式靜態(tài)吸附：在廢水不流動的條件下，把一定量的吸附劑投加入預(yù)處理的廢水中，不斷地進(jìn)行攪拌，達(dá)到吸附平衡后，再用沉淀或過濾的方法使廢水與吸附劑分開。可單級、多級吸附，操作麻煩設(shè)備：池、桶動態(tài)吸附：廢水在流動的條件下，進(jìn)行吸附操作。吸附設(shè)備：固定床、移動床、流化床當(dāng)廢水連續(xù)通過填充吸附劑的設(shè)備時，廢水中的吸附質(zhì)被吸附。吸附劑飽和后，停止通水，再生完成后再開始運(yùn)行。在吸附過程中，吸附劑在操作過程中是

35、固定的。常用設(shè)備有吸附塔、吸附池。吸附塔的運(yùn)行方式有升流式（控制困難）、降流式（出水水質(zhì)好，易堵塞）。工程中可單床工作，也可多床串聯(lián)、并聯(lián)工作。固定床移動床 原水從吸附塔底部流入和吸附劑進(jìn)行逆流接觸，處理后的水從塔頂流出，再生后的吸附劑從塔頂加入，接近吸附飽和的吸附劑從塔底間歇地排出。 流動床 吸附劑在塔中處于膨脹狀態(tài)，塔中吸附劑與廢水逆向連續(xù)流動。流動床是一種較為先進(jìn)的床型。與固定床相比，可使用小顆粒的吸附劑，吸附劑一次投量較少，不需反洗，設(shè)備小，生產(chǎn)能力大，預(yù)處理要求低。但運(yùn)轉(zhuǎn)中操作要求高，不易控制，同時對吸附劑的機(jī)械強(qiáng)度要求高。目前應(yīng)用較少。 吸附容量的利用 采用多床串聯(lián) 將幾個柱子串聯(lián)

36、操作，當(dāng)最前面的柱子接近飽和，停止向這個柱子進(jìn)水，進(jìn)行再生，將備用柱串聯(lián)在最后面，從第二個柱子進(jìn)水，依次類推。這樣進(jìn)行再生的吸附柱中的吸附劑都是接近飽和的。采用升流式移動床 廢水自下而上流過填充層，最底層的吸附劑先飽和。如果每隔一定時間從底部卸出一部分飽和的吸附劑，同時在頂部加入等量的新的或再生后的吸附劑，這樣從底部排出的吸附劑都是接近飽和的，從而能夠充分地利用吸附劑的吸附容量。吸附劑的解吸再生 解吸再生：在吸附劑結(jié)構(gòu)不發(fā)生或者稍微發(fā)生變化的情況下將被吸附的物質(zhì)由吸附劑的表面去除，以恢復(fù)其吸附性能。所以解吸再生的吸附的逆過程。 解吸再生方法：加熱再生法化學(xué)氧化再生法：濕式氧化、電解氧化、臭氧氧

37、化藥劑再生法：無機(jī)酸或堿、有機(jī)溶劑（苯、丙酮）生物法：微生物將被吸附的有機(jī)物氧化分解吸附法在污水處理中的應(yīng)用 吸附法除汞吸附法處理的主要對象是廢水中用生化法難以降解的有機(jī)物或一般氧化法難以氧化的溶解性有機(jī)物。這些難分解的有機(jī)物包括木質(zhì)素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、洗滌劑合成染料、殺蟲劑、DDT等。 對某些金屬及其他化合物有很強(qiáng)的吸附能力。如對銻、鉍、錫、汞、鈷、鎳、六價鉻等都有良好的吸附能力。 3.7 離子交換 離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和廢水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)而除去廢水中有害離子的方法。離子交換過程是一種特殊吸附過程，所以在許多方面都與吸附過程類似。但與吸附比較，

38、離子交換過程的特點(diǎn)在于：它主要吸附水中的離子化物質(zhì)，并進(jìn)行等當(dāng)量的離子交換。在廢水處理中，離子交換主要用于回收和去除廢水中金、銀、銅、鎘、鉻、鋅等金屬離子，對于凈化放射性廢水及有機(jī)廢水也有應(yīng)用。離子的去除效率高設(shè)備較簡單操作容易控制優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍還受到離子交換劑品種、產(chǎn)量、成本的限制對廢水的預(yù)處理要求較高離子交換劑的再生及再生液的處理有時也是一個難以解決的問題在應(yīng)用中存在的問題離子交換劑：凡具有離子交換能力的物質(zhì)都可稱為離子交換劑。1、分類：可分為無機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩類。（1）無機(jī)離子交換劑：如天然沸石和人造沸石等，交換能力低，少用。（2）有機(jī)離子交換劑：是一種高分子聚合物電解質(zhì)，稱

39、為離子交換樹脂。具有不溶、耐熱、機(jī)械強(qiáng)度高、交換容量大等優(yōu)點(diǎn)，使用廣泛。離子交換劑離子交換樹脂是一類具有離子交換特性的有機(jī)高分子聚合電解質(zhì)，是一種疏松的具有多孔結(jié)構(gòu)的固體球形顆粒，粒徑一般為0.3-1.2mm，不溶于水也不溶于電解質(zhì)溶液，其結(jié)構(gòu)可分為不溶性的樹脂本體和具有活性的交換基團(tuán)（也叫活性基團(tuán)）兩部分。樹脂本體為有機(jī)化合物和交聯(lián)劑組成的高分子共聚物。交聯(lián)劑的作用為使樹脂本體形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交換基團(tuán)由起交換作用的離子和與樹脂本體聯(lián)結(jié)的離子組成。 離子交換樹脂離子交換樹脂按活性基團(tuán)中酸堿的強(qiáng)弱分為以下四種。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，-SO3H；弱酸性陽離子交換樹脂，-COOH；強(qiáng)堿性陰離子交

40、換樹脂，NOH；弱堿性陰離子交換樹脂，-NH3OH，=NH2OH，NHOH（未水化時分解為：-NH2，=NH，N）。離子交換樹脂的性能指標(biāo) 離子交換容量 交換容量是樹脂交換能力大小的標(biāo)準(zhǔn)，可以用質(zhì)量法和容積法兩種方法表示。質(zhì)量法是指單位質(zhì)量的干樹脂中離子交換基團(tuán)的數(shù)量，用mmol/g樹脂或mol/g樹脂來表示。容積法是指單位體積的濕樹脂中離子交換基團(tuán)的數(shù)量，用mmol/L樹脂或mol/m3樹脂來表示。由于樹脂一般在濕態(tài)下使用，因此常用的是容積法。 離子交換容量有以下幾種：全交換容量，工作交換容量，有效交換容量。 含水率 由于離子交換樹脂的親水性，因此它總會有一定數(shù)量的水化水（或稱化合水分），稱

41、為含水率。含水率通常以每克濕樹脂（去除表面水分后）所含水分百分?jǐn)?shù)來表示（一般在5%左右），也可折算成相當(dāng)于每克干樹脂的百分?jǐn)?shù)表示。 相對密度 干真相對密度、濕真相對密度和視相對密度。 溶脹性 耐熱性 化學(xué)穩(wěn)定性 離子交換基本理論 交換離子從溶液中擴(kuò)散到樹脂顆粒表面。交換離子在樹脂顆粒內(nèi)部擴(kuò)散。交換離子與結(jié)合在樹脂活性基團(tuán)上的可交換離子發(fā)生交換反應(yīng)。被交換下來的離子在樹脂顆粒內(nèi)部擴(kuò)散。被交換下來的離子在溶液中擴(kuò)散。實(shí)際上離子交換反應(yīng)的速度是很快的，離子交換的總速度取決于擴(kuò)散速度。當(dāng)離子交換樹脂的吸附達(dá)到飽和時，通入某種高濃度電解質(zhì)溶液，將被吸附的離子交換下來，使樹脂得到再生。 離子交換樹脂的選擇

42、性 交換能力大小主要取決于各種離子對該種樹脂的親和力（選擇性） 強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂：Fe3+Cr3+Al3+Ca2+Mg 2+K+=NH4+Na+H+Li+。弱酸性陽離子交換樹脂：H+Fe3+Cr3+Al3+Ca2+Mg 2+K+=NH4+Na+Li+。強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的選擇性順序?yàn)椋篊r2O72-SO42-CrO42-NO3-Cl-OH-F-HCO3-HSiO3-。弱堿性陰離子樹脂的選擇性順序?yàn)椋篛H-Cr2O72-SO42-CrO42-NO3-Cl-HCO3-螯合樹脂的選擇性順序與樹脂種類有關(guān)。螯合樹脂在化學(xué)性質(zhì)方面與弱酸陽離子樹脂相似，但比弱酸樹脂對重金屬的選擇性高。螯合樹脂通常為

43、Na型，樹脂內(nèi)金屬離子與樹脂的活性基團(tuán)相螯合。典型的螯合樹脂為亞氨基醋酸型，它與金屬反應(yīng)如下：亞氨基醋酸型螯合樹脂的選擇性順序?yàn)椋篐gCrNiMnCaMgNa。 廢水水質(zhì)對離子交換樹脂交換能力的影響 （1）懸浮物和油脂 ：堵塞樹脂孔隙，包住樹脂顆粒。（2）有機(jī)物：某些高分子有機(jī)物與樹脂活性基團(tuán)的結(jié)合力太大，難再生，降低樹脂的再生率和交換能力（3）高價金屬離子：Fe3+、Al3+、Cr3+等高價金屬離子引起樹脂中毒（4）pH值（5）水溫 （6）氧化劑 ：樹脂氧化分解、老化離子交換方式與設(shè)備 離子交換方式可分為靜態(tài)交換與動態(tài)交換兩種。靜態(tài)交換是將廢水與交換劑同置于一耐腐蝕的容器內(nèi)，使它們充分接觸（

44、可進(jìn)行不斷地?cái)噭樱┲敝两粨Q反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。此法適用于平衡良好的交換反應(yīng)。動態(tài)交換是指廢水與樹脂發(fā)生相對移動，它又有塔式（柱式）與連續(xù)式之分。目前，在離子交換系統(tǒng)中多采用柱式交換法。 柱式交換法 單床離子交換器：使用一種樹脂的單床結(jié)構(gòu)。多床離子交換器：使用一種樹脂，由兩個以上交換器組成的離子交換系統(tǒng)。復(fù)床離子交換器：使用兩種樹脂的兩個交換器的串聯(lián)系統(tǒng)?；旌洗搽x子交換器：同一交換器內(nèi)填裝陰陽兩種樹脂。聯(lián)合床離子交換器：將復(fù)床與混合床聯(lián)合使用。 特點(diǎn)：交換、再生、清洗等操作在裝置的不同部分同時進(jìn)行，耗竭的樹脂連續(xù)進(jìn)入再生柱，新生的樹脂同時又連續(xù)進(jìn)入交換柱。該法進(jìn)行交換所需樹脂量比柱式少，樹脂利用率

45、高，連續(xù)運(yùn)行，效率高，但設(shè)備較復(fù)雜，樹脂磨損大。連續(xù)式交換法使用的設(shè)備有移動床和流動床。 連續(xù)式交換法離子交換樹脂的再生 再生的操作運(yùn)行包括反洗（反沖或逆洗）、再生、正洗三個過程。反洗是在離子交換樹脂失效后，逆向通入沖洗水和空氣，以松動樹脂層和達(dá)到清洗樹脂層內(nèi)的雜物或分離陰、陽離子樹脂（對于混合床）的目的。經(jīng)反洗后，便可進(jìn)行再生。在單床和復(fù)合床情況下，將再生劑以一定流速流經(jīng)各自交換柱內(nèi)的樹脂層進(jìn)行再生。對于混合床，則有柱內(nèi)、柱外再生及陰離子交換樹脂外移再生三種方法，具體運(yùn)用應(yīng)視具體情況而定?；旌洗苍偕氨仨毷箻渲确謱樱ǔＳ盟Ψ聪捶謱臃?，即借助于水力使樹脂懸浮，利用陰陽離子交換樹脂的相對密

46、度及膨脹率不同因而沉降速度不同而達(dá)到分層目的。由于陽離子交換樹脂的相對密度總比陰離子交換樹脂大，因此上層總是陰離子交換樹脂，下層總是陽離子交換樹脂，并有明顯的分界面。分層后自上部注入再生液經(jīng)陰離子交換樹脂層流出，下部注入再生液經(jīng)陽離子交換樹脂層流出，各自獲得再生。顯然再生后還必須用水正洗，洗出樹脂中殘余再生劑及再生反應(yīng)物。有時再生后樹脂類型與使用所需樹脂型式不同，還需轉(zhuǎn)型。 再生劑的選擇 陽離子交換樹脂的再生劑：HCl、H2SO4等，陰離子交換樹脂的再生劑：NaOH、Na2CO3、NaHCO3等。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可用HCl或H2SO4等強(qiáng)酸及NaCl、Na2SO4；弱酸性陽離子交換樹脂可以

47、用HCl、H2SO4等；強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂可用NaOH等類強(qiáng)堿及NaCl；弱堿性陰離子交換樹脂可以用NaOH、Na2CO3、NaHCO3等。順流再生與逆流再生 再生階段液流方向和交換時水流方向相同稱為順流再生。反之為逆流再生。順流再生優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡單，操作方便，工作可靠。缺點(diǎn)是：再生劑用量多，獲得的交換容量低，出水水質(zhì)差。逆流再生時，再生劑耗量少，交換劑獲得的工作容量大而且能保證出水質(zhì)量，但逆流再生的設(shè)備較復(fù)雜，操作控制較嚴(yán)格。3.8 氣浮氣浮處理法：向廢水中通入空氣，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，使廢水中的乳化油、微小懸浮顆粒等污染物黏附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，形成泡沫-氣、

48、水、顆粒（油）三相混合體，通過收集泡沫或浮渣達(dá)到分離雜質(zhì)、凈化廢水的目的。氣浮法主要用來處理廢水中靠自然沉降或上浮難以去除的乳化油或相對密度近于1的微小懸浮顆粒。固體顆粒的潤濕接觸角()：水、氣表面張力1,2與水、固表面張力1,3的夾角氣浮法進(jìn)行固液分離的前提條件是固體顆粒具有疏水性表面，即被氣浮的顆粒應(yīng)能較穩(wěn)定地吸附在氣泡上隨氣泡上浮。 為提高氣浮法的固液分離效率，往往采取措施改變固體顆粒的表面特性，使親水性顆粒轉(zhuǎn)變成為疏水性顆粒，增加廢水中懸浮顆粒的可浮性需向廢水中投加各種化學(xué)藥劑，這種化學(xué)藥劑稱為氣浮劑 。氣浮劑：捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑含有親水性（極性）及疏水性（非極性）基團(tuán)的有機(jī)物，如

49、硬脂酸、脂肪酸及其鹽類、胺類等。 親水性基團(tuán)能夠選擇性地吸附在懸浮顆粒的表面上，而疏水性基團(tuán)朝外，這樣，親水性的顆粒表面就轉(zhuǎn)化成為疏水性的表面而黏附在空氣泡上。因此，硬脂酸能降低顆粒表面的潤濕性，增加懸浮顆粒的可浮性指標(biāo)，提高它黏附在氣泡表面的能力。 捕收劑起泡劑 氣浮過程浮起大量懸浮顆粒或絮體，需要大量的氣-液界面，即大量氣泡。起泡劑的作用機(jī)理主要是降低液體表面自由能，使產(chǎn)生大量微細(xì)且均勻的氣泡，防止氣泡相互兼并，造成相當(dāng)穩(wěn)定的泡沫。起泡劑的作用是作用在氣-液界面上，用以分散空氣，形成穩(wěn)定的氣泡。在一定程度上，由于起泡劑與捕收劑分子間的共吸附和相互作用，而加速顆粒在氣泡上的附著。必須指出，起

50、泡劑降低氣-液界面自由能，也同時降低了可浮性指標(biāo)，對氣浮不利。因此，起泡劑的用量不可過多。起泡劑大多是含有親水性和疏水性基團(tuán)的表面活性劑。根據(jù)其成分可分為萜烯類化合物、甲酚酸、重吡啶、脂肪醇類、合成洗滌劑等。 調(diào)整劑 微粒提高氣浮過程的選擇性，加強(qiáng)捕收劑的作用并改善氣浮條件，在氣浮過程中常使用調(diào)整劑。抑制劑活化劑 介質(zhì)調(diào)整劑氣浮法廣泛應(yīng)用于含油廢水處理。含油廢水經(jīng)隔油池處理，只能去除顆粒大于30-50m的油珠。小于這個粒徑的油珠具有很大的穩(wěn)定性，不易合并變大迅速上浮，稱為乳化油。乳化油易黏附于氣泡，增加其上浮速度，例如粒徑為1.5m的油珠，上浮數(shù)度不大于0.001mm/s，黏附在氣泡上后，上浮速度可達(dá)0.9mm/s，即上浮速度增加900倍。因此，在含油廢水處理中常把氣浮處理置于隔油池的后面，作為進(jìn)一步去除乳化油的措施。 廢水處理中采用的氣浮法，按水中氣泡產(chǎn)生的方法可分為散氣氣浮法、溶氣氣浮法和電解氣浮法三類。 氣浮方法及設(shè)備 散氣氣浮法 利用機(jī)械剪切力，將混合于水中的空氣粉碎成細(xì)小的氣泡，以進(jìn)行氣浮的方法。按粉碎氣泡方法的不同，散氣氣浮又