工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件

遼寧工程技術(shù)大學(xué)建工學(xué)院市政系水質(zhì)工程學(xué)（下）電子教案遼寧工程技術(shù)大學(xué)建工學(xué)院市政系水質(zhì)工程學(xué)（下）1第3篇工業(yè)廢水處理

重點：各種基本的廢水處理方法

難點：針對各種工業(yè)廢水的情況，準確確定合適的處理方法。第3篇工業(yè)廢水處理

重點：各種基本的廢水處理方法2第10章工業(yè)廢水處理概論第11章工業(yè)廢水的物理處理第12章工業(yè)廢水的化學(xué)處理第13章工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理第14章工業(yè)廢水的生物處理第10章工業(yè)廢水處理概論第11章工業(yè)廢水的物理處3第10章工業(yè)廢水處理概論10.1概述10.2工業(yè)廢水污染源調(diào)查10.3廢水的排放標準10.4工業(yè)廢水處理方法概述第10章工業(yè)廢水處理概論10.1概述4工業(yè)廢水的分類

1.按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類：為含無機污染物為主的無機廢水含有機污染物為主的有機廢水例如，電鍍廢水和礦物加工過程的廢水是無機廢水．食品或石油加工過程的廢水是有機廢水。2.按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象可分為：造紙廢水、紡織廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。3.按廢水中所含污染物的主要成分可分為：酸性廢水、堿性廢水、含酚廢水、含鉻廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。工業(yè)廢水的分類1.按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類5

工業(yè)廢水對環(huán)境的污染：

1.無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染2.有毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染。3.含大量不溶性懸浮物廢水的污染。4.含油廢水產(chǎn)生的污染5.含高濁度和高色度廢水產(chǎn)生的污染6.酸性和堿性廢水產(chǎn)生的污染7.含有多種污染物質(zhì)廢水產(chǎn)生的污染8.含有氮、磷等工業(yè)廢水產(chǎn)生的污染工業(yè)廢水對環(huán)境的污染：1.無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的6控制工業(yè)污染源的基本途徑：

1.減少廢水排出量

（1）

廢水進行分流。（2）

節(jié)約用水（3）

改革生產(chǎn)工藝（4）

避免間斷排出工業(yè)廢水2.降低廢水污染物的濃度

（1）

改革生產(chǎn)工藝（2）

改進裝置的結(jié)構(gòu)和性能（3）

廢水進行分流（4）

廢水進行均和（5）

回收有用物質(zhì)（6）

排出系統(tǒng)的控制工業(yè)廢水污染源調(diào)查

控制工業(yè)污染源的基本途徑：1.減少廢水排出量工業(yè)廢水7工業(yè)廢水處理途徑1.工業(yè)廢水單獨處理后排放（1）

COD、BOD很高，（2）

具有一定量的H2S、NH4有毒物質(zhì)（3）

含有強酸、強堿（4）

可回收一些產(chǎn)品2.工業(yè)廢水排入城市污水處理廠一同處理（1）

與城市污水性質(zhì)大致相同（2）

無有毒有害類物質(zhì)3．工業(yè)廢水預(yù)處理后進入城市污水處理廠（1）

可回收產(chǎn)品（2）

含少量可去除的有毒有害物質(zhì)污染源調(diào)查1.現(xiàn)場調(diào)查2.資料分析工業(yè)廢水處理途徑污染源調(diào)查8廢水的排放標準

1．國家標準《污水綜合排放標準》

2．部級標準《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》

3．國家標準《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》

4．國家標準《漁業(yè)水質(zhì)標準》

廢水的排放標準

1．國家標準《污水綜合排放標準》

2．部級9工業(yè)廢水處理原則：

1．革新工藝、減少排污量

2．考慮回收利用

3．從全局出發(fā)，對污水妥善處理

4．采取先進技術(shù)，經(jīng)濟合理

工業(yè)廢水處理原則：

1．革新工藝、減少排污量

2．考慮回收101．物理處理法－利用物理作用去除污水中固體和膠體的污染物。

調(diào)節(jié)、離心分離、篩濾、沉淀、除油、過濾等2．化學(xué)處理法－利用化學(xué)反應(yīng)的作用去除污水中有害物質(zhì)。

中和、化學(xué)沉淀、氧化還原等3．物理化學(xué)處理法－利用物理化學(xué)作用去除污水中有害物質(zhì)?；炷飧?、吸附、離子交換、膜分離等4．生物處理法－利用微生物的代謝作用使污水中有機物分解。

活性污泥、生物膜、氧化塘、污水灌溉、厭氧處理廢水處理方法：

廢水處理方法的選擇：先易后難，先簡后繁1．物理處理法－利用物理作用去除污水中固體和膠體的污染物。廢11第11章工業(yè)廢水物理處理11.1調(diào)節(jié)池11.2離心分離11.3除油11.4過濾第11章工業(yè)廢水物理處理11.1調(diào)節(jié)池12

11.1調(diào)節(jié)池一、調(diào)節(jié)目的

1．水質(zhì)均和－水量負荷不變，水質(zhì)變化，以水質(zhì)變化為曲線，求體積，需要攪拌設(shè)施。

2．水量調(diào)節(jié)－水質(zhì)負荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，設(shè)計池體積，不需要攪拌。

3．水質(zhì)水量均和調(diào)節(jié)－水質(zhì)水量都變化，需綜合考慮。二、調(diào)節(jié)池形式1．水泵強制循環(huán)：不需要安裝特殊設(shè)備，簡單易行，混合完全，運行費用高。2．空氣攪拌：混合完全，預(yù)曝氣作用，有害物質(zhì)和氣體隨曝氣進入大氣3．機械攪拌：混合較好，運行費用低，但易腐蝕需維護。4.穿孔導(dǎo)流槽水質(zhì)調(diào)節(jié)：只能調(diào)節(jié)水質(zhì)，不能調(diào)節(jié)水量。（現(xiàn)已不用）11.1調(diào)節(jié)池一、調(diào)節(jié)目的13三、容積計算1．排放的水質(zhì)水量具有周期性變化t=n時（1）池容積qi－均和周期逐時變化流量。（2）出水濃度c－對應(yīng)q的污染2．污水流量變化不是周期性，采用試算法。（1）池容積q－平均污水量T－水量變化時間總和

（2）出水濃度3．利用沉淀池進行調(diào)節(jié)：在沉淀池內(nèi)進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)（現(xiàn)已不用）三、容積計算1．排放的水質(zhì)水量具有周期性變化t=n14

11.2離心分離一、理論基礎(chǔ)物體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力場，在離心力場內(nèi)各質(zhì)點將受到比本身重力大得多的離心力，這離心力的大小取決于物質(zhì)的質(zhì)量。高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時由于懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此受到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的被甩向外圍，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，廢水和水中的懸浮物被分離。二、離心分離設(shè)備1.根據(jù)離心力產(chǎn)生的方式將離心設(shè)備分為：（1）用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋流分離機：壓力式旋流分離機、重力式旋流分離機（2）由設(shè)備本身旋轉(zhuǎn)帶動污水旋轉(zhuǎn)的離心分離機：2．重力式旋流分離機：常用的水力旋流沉淀池，污水沿切線方向流入，借進出水頭差在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動。11.2離心分離一、理論基礎(chǔ)15

3．壓力式旋流分離機用于分離比重較大的懸浮物，設(shè)備由鋼板制成，上部為直徑D的園筒，下部為錐形體，污水沿著設(shè)備切線方向進入，在離心力作用下，水中懸浮物被甩向四周，并在重力作用下，下沉至底部排走。分析：1段：水流的水平速度沿半徑增大，在四周處最大，顆粒在離心力作用下，甩向四周，此區(qū)為加速區(qū)。2段：水平速度沿半徑增大后減小，在1/2R處，V最大，分離出的顆粒沿四周下滑，此區(qū)為分離區(qū)。3段：水平速度為零，顆粒在重力作用下沉淀濃縮，此區(qū)為沉淀區(qū)。優(yōu)點：體積小，單位容積處理能力高，用料少易安裝。缺點：四壁易磨損，需動力。3．壓力式旋流分離機16其中：m、m0－分別為顆粒和污水的質(zhì)量。v－旋轉(zhuǎn)圓周或速度。r－旋轉(zhuǎn)半徑。n－轉(zhuǎn)速。三.離心力計算分析：1）當r＝1.0m時，n＝500轉(zhuǎn)／分，α＝280當r＝1.0m時，n＝1800轉(zhuǎn)／分，α＝3600。2）在離心力場中，離心力對固體顆粒的作用遠遠超過重力，可強化顆粒的分離速度。

3）分離因素α↑，凈化效果η↑，可除的顆粒直徑d↓。1．離心場中，顆粒受到離心力F的大小:2．顆粒在水中受到的重力：3．離心力與重力之比－分離因素，表示在離心力場中，顆粒所受到的離心力大于重力的倍數(shù)。其中：m、m0－分別為顆粒和污水的質(zhì)量。三.離心力計算分析17含油廢水的來源石油開采及加工工業(yè)固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革廢水鐵路及交通運輸工業(yè)屠宰及食品加工機械工業(yè)中車削工藝中的乳化液石油開采石油煉制石油化工帶水原油的分離水鉆井提鉆時的設(shè)備沖洗水井場及油罐區(qū)的地面降水生產(chǎn)的油水分離過程,油品、設(shè)備的洗滌、沖洗過程焦化含油廢水焦爐氣的冷凝水洗煤氣水各種儲罐的排水11.3除油含石油開采及固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革18油的狀態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%~80%左右。粒徑：60μm以上平流分離100～150μm；斜板60μm以上非常細小的油滴，由于其表面有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并，故不能用靜沉法從廢水中分離出來；若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油，稱為破乳。乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用沉淀法分離。細分散油粒：10～60μm乳化油：粒徑<10μm油品在水中的溶解度非常低，只有幾個毫克每升。溶解油：5～15mg/L呈懸浮呈乳化呈溶解油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從非常19油污染對環(huán)境的危害含油廢水侵入土壤孔隙間形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于農(nóng)作物的生長,甚至導(dǎo)致農(nóng)作物枯死。含油廢水排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，使水生生物處于嚴重缺氧狀態(tài)而死亡。在灘涂上還會影響?zhàn)B殖和利用。含油廢水排入城市溝道，對溝道、附屬設(shè)備及城市污水處理廠都會造成不良影響。土壤溝道水體油污染對環(huán)境的危害含油廢水侵含20除油池計算1．除油池構(gòu)造（1）平流式除油池

污水從池一端流入，從另一端流出，比重小于1的浮油上浮，水面設(shè)集油管，可去除油珠不低于100－150μ。除油池計算1．除油池構(gòu)造21大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機，以及時排油及排除底泥。隔油池的池底構(gòu)造與沉淀池相同。表面一般設(shè)置蓋板，冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流動性，同時可以防火與防雨。特點：構(gòu)造簡單，便于運行管理，油水分離效果穩(wěn)定。平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100~150μm，相應(yīng)的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的設(shè)計與平流式沉淀池基本相似，按表面負荷設(shè)計時，一般采用1.2m3/（m2·h)；按停留時間設(shè)計時，一般采用2h。大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機，以及時排油及排除底泥。隔油池的池22（2）斜板式除油池根據(jù)淺池理論，池內(nèi)設(shè)斜板，間距20－50mm，水流向下流動，油珠向上浮動，異向分離，泥渣滑向池底，可去除60μ油珠，停留時間短。（2）斜板式除油池23斜板式隔油池斜板式隔油池可去除的最小油滴直徑為60μm，相應(yīng)的上升速度約為0.2mm/s。鐵路運輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達到自動撇油的目的。小型隔油池斜板式隔油池斜板式隔油池可去除的最小油鐵路運24斜板隔油池與小型自動撇油隔油池斜板隔油池與小型自動撇油隔油池252．除油池的計算理論基礎(chǔ)：最小油珠上浮速度用斯篤克斯公式：u－靜止水中，直徑d油珠的上浮速度，－分別為水、油珠的密度，d－上浮最小油珠，μ－粘滯系數(shù)g－重力加速度。2．除油池的計算26（1）按油珠上浮速度計算（較準確）除油池面積

A－表面積、Q－流量、u－上浮速度、—修正系數(shù)

過流斷面U－水平流速池長

（否則會出現(xiàn)斷流、異重流的現(xiàn)象）

H－池水深

（1）按油珠上浮速度計算（較準確）27（2）按污水停留時間計算（計算方便）除油池容積t－停留時間（1.5-2.0小時）過水斷面

池格數(shù)

b－格寬、h－水深

長度L＝3.6×v×t（2）按污水停留時間計算（計算方便）除油池容積28當油和水相混，又有乳化劑存在時，乳化劑會在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時油和水就不會分層，而呈一種不透明的乳狀液。當分散相是油滴時，稱水包油乳狀液；當分散相是水滴時，則稱為油包水乳狀液。乳化油及破乳方法當油和水相混，又有乳化劑存在時，乳化劑會在油滴與水滴29乳化油的主要來源含油（可浮油）廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動而形成以洗滌劑清洗受油污染的機械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要而人為制成乳化油的主要來源含油（可浮油）以洗滌劑清洗根據(jù)生產(chǎn)工30破乳的基本原理：破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得以分離。投加換型乳化劑：投入適量“換型劑”后，在水包油（或油包水）乳狀液轉(zhuǎn)型為油包水（或水包油）乳狀液過程中，存在著一個轉(zhuǎn)化點，這時的乳狀液非常不穩(wěn)定，油水可能形成分層。投加鹽類、酸類：可使乳化劑失去乳化作用。投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑：如異戊醇，從兩相界面上擠掉乳化劑而使其失去乳化作用。攪拌、振蕩、轉(zhuǎn)動：通過劇烈的攪拌、振蕩或轉(zhuǎn)動，使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。過濾：如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。改變溫度：改變?nèi)榛旱臏囟葋砥茐娜榛旱姆€(wěn)定。某些乳化液必須投加化學(xué)藥劑破乳，如鈣、鎂、鐵、鋁的鹽類或無機酸、堿、混凝劑等。破乳方法簡介工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件31

11.4

過濾一、過濾：使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，以截留水中的懸浮物質(zhì)，達到處理的目的。二、濾網(wǎng)1.濾網(wǎng)：污水中含有的細小懸浮物，不能用格柵去除，也難用沉淀方法去除，可采用小孔眼的濾網(wǎng)截留，回收。2.篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學(xué)纖維編制而成。3.其形式有轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、振動式、轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種。4.篩孔尺寸可根據(jù)需要，一般為0.15～1.0mm。5.旋轉(zhuǎn)式濾網(wǎng)，污水從外側(cè)流入內(nèi)側(cè)，懸浮物被截留，然后用刮刀刮下運走。6.優(yōu)：效率高，可回收有用的物質(zhì)。缺：易堵塞。11.4過濾一、過濾：使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，32工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件33三、濾池濾池－去除微量懸浮物，常用于污水深度處理。1．濾池過濾機理。1）機械篩濾作用－把濾料層作為篩子，某些粒徑大于孔隙尺寸的雜質(zhì)被截留，孔隙變小一些，于是后續(xù)的細小懸浮雜質(zhì)也可被截留。2）沉淀作用－把濾料看作層層疊疊起來的多層沉淀池。利用巨大的沉淀面積截留水中微小粒子。3）絮凝作用－把濾料作為接觸吸附介質(zhì)，介質(zhì)緊密排列，水在介質(zhì)中流動時，雜質(zhì)被吸附在介質(zhì)表面并成長為大顆粒，巨大的表面積產(chǎn)生強烈的吸附能力。2．濾料：石英砂、無煙煤、陶粒、聚丙烯球、爐灰渣、煙道灰、焦炭、電化學(xué)濾料。三、濾池濾池－去除微量懸浮物，常用于污水深度處理。343．截留雜質(zhì)規(guī)律從接觸絮凝作用考慮，雜質(zhì)與濾料接觸，被濾料表面分子間力吸附絮凝，同時水力沖刷可使絮凝雜質(zhì)脫落向下層移動，被下層濾料截留。在過濾周期將終止時，表層濾料最細，吸附表面張力最大，截留的雜質(zhì)最多，表層孔隙逐漸被雜質(zhì)阻塞，盡管下層濾料還未發(fā)揮應(yīng)有作用，但周期已終止，導(dǎo)致出現(xiàn)雙層濾料，表層的濾料粒徑大一些，截留的雜質(zhì)多一些。4．構(gòu)造－污水濾料和給水濾料有許多相同之處，與給水濾料的不同之處如下：（1）濾料粒徑大，強度高，耐腐蝕，成本低。（2）抗沖擊性負荷，出現(xiàn)雙層濾料。（3）運行周期長。（4）運行方式分為正向流和反向流。3．截留雜質(zhì)規(guī)律35可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采用尼龍布和金屬網(wǎng)，孔隙小于100μ，懸浮物去除率75－90％，濾后水中懸浮物小于5mg/L。四.微濾機可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采36第12章工業(yè)廢水的化學(xué)處理12.1中和12.2化學(xué)沉淀12.3藥劑氧化還原12.4臭氧氧化12.5電解12.6其他氧化還原法第12章工業(yè)廢水的化學(xué)處理12.1中和37污水的化學(xué)處理：是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。處理對象：主要是污水中無機的或有機的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常用的化學(xué)處理方法：中和法、化學(xué)沉淀法和氧化還原法等。污水的化學(xué)處理：是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除處理對象：38

12.1中和

1.酸和堿反應(yīng)生成鹽和水稱為中和反應(yīng)

2.酸堿廢水的產(chǎn)生酸性污水－化工廠、化纖廠、電鍍廠，金屬加工廠等酸性污水PH＝1－4，腐蝕性強，改變水體的PH值，影響水生植物。堿性污水－印染廠、造紙廠、煉油廠的堿性污水PH＝10－14，腐蝕危害小于酸性水，影響水生植物。

3.酸堿污水在濃度高時3%－5％以上，應(yīng)考慮回收和綜合利用，制造硫酸亞鐵、硫酸鐵、在濃度不高時方可采用處理的方法。

4.中和劑：

酸性污水的中和劑：蘇打NaCO3和苛性鈉NaOH具有組成均勻，易于貯存，反應(yīng)迅速，易溶于水，但價格較高。石灰Ca(OH)2

來源廣泛，價格便宜。石灰石CaCO3

，白云石CaCO3＋MgCO3是開發(fā)的石料，在產(chǎn)地價格便宜，可以作為一種中和材料，主要用于濾床使用。堿性污水的中和劑－硫酸、鹽酸、煙道氣。

12.1中和39

5.中和方法分類堿性污水中和處理常用酸性污水中和，或者采用投酸中和和煙道氣中和堿性污水，堿性污水中和處理需具備采用方法的條件，投加酸中和方法簡單，但費用過高，煙道氣體中和方便實用。煙道氣中含有高達24％的CO2，有時還含有少量SO2及H2S，故可用來中和堿性廢水，其中和產(chǎn)物Na2CO3、Na2SO4、Na2S均為弱酸強堿鹽，具有一定的堿性，因此酸性物質(zhì)必須超量供應(yīng)。用煙道氣中和堿性廢水時，廢水由接觸筒頂淋下，或沿筒內(nèi)壁流下，煙道氣則由筒底朝上逆流通過，在逆流接觸過程中，廢水與煙道氣都得到了凈化。接觸筒中可以裝填料，也可不裝填料。用煙道氣中和堿性廢水的優(yōu)點是可以把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來，缺點是處理后的廢水中，硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。污泥消化時獲得的沼氣中含有25～35%的CO2氣體，如經(jīng)水洗，可部分溶入水中，再用以中和堿性廢水，也能獲得一定效果。5.中和方法分類堿性污水中和處理40藥劑中和法

用堿性、酸性物質(zhì)為中和劑處理。常采用石灰處理酸性污水，石灰還是混凝劑，可凝聚水中的雜質(zhì)，對于含雜質(zhì)多的酸性污水有利。

當污水中含有重金屬離子時，加入石灰，堿性增大使水中重金屬離子積大于溶度積產(chǎn)生沉淀。

藥劑中和在混合池中進行，其后需設(shè)沉淀池和污泥干化，污水在混合反應(yīng)池停留時間5分鐘，在沉淀池停留時間1－2小時，污泥是污水的體積2%－5％，污泥需脫水干化。

干投法－用機械將藥劑粉碎，直徑＜0.5mm，然后直接投入水中。

濕投法－將藥劑溶解成液體，用計量設(shè)備控制投加量，可節(jié)省藥劑。藥劑中和法41過濾中和法使污水流經(jīng)具有中和能力的濾池，例如石灰石、白云石、大理石等，產(chǎn)生中和作用。石灰石與硫酸反應(yīng)白云石與硫酸反應(yīng)白云石中含有MgCO3

，可生成溶解度較大的MgSO4不會造成反應(yīng)中濾池的堵塞，產(chǎn)生的是石灰石中和產(chǎn)生的50％，影響小一些，可以適當提高進水硫酸濃度。CaSO4

酸堿污水相互中和法電鍍廠的酸性污水和印染廠的堿性污水相互混合，達到中和目的。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)等當量原理，Q1C1=Q2C2計算污水中酸堿的含量及污水量，使酸堿污水等當量混合，達到等當量中和并略偏于堿性。過濾中和法CaSO4酸堿污水相互中和法42

12.2

化學(xué)沉淀法其中：m、n－分別表示離子Mn+、Nm-的系數(shù)。1.化學(xué)沉淀：是向水中投加某種化學(xué)劑，使它與水中的溶解物質(zhì)發(fā)生互換反應(yīng)，生成難溶于水的沉淀物，降低污水中溶解物質(zhì)的濃度。2.原理：根據(jù)化學(xué)沉淀的必要條件，一定溫度下，難溶鹽MmNn在飽和溶液下，沉淀和溶解反應(yīng)如下3.根據(jù)質(zhì)量作用原理，溶度積常數(shù)可表示為LMmNn如果污水中含有大量的Mn+離子，要降低濃度，可向污水中投入化學(xué)物質(zhì)，提高污水中Nm-濃度，使離子積大于溶度積L，結(jié)果MmNn從污水中沉淀折出，降低Mn+濃度。12.2化學(xué)沉淀法其中：m、n－分別表示離子Mn43

1、同名離子效應(yīng)－當沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某一離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動

2、鹽效應(yīng)－在有強電解質(zhì)存在狀況下，溶解度隨強電解質(zhì)濃度的增大而增加，反應(yīng)向溶解方向轉(zhuǎn)移。

3、酸效應(yīng)－溶液的PH值可影響沉淀物的溶解度，稱為酸效應(yīng)。

4、絡(luò)合效應(yīng)－若溶液中存在可能與離子生成可溶性絡(luò)合物的絡(luò)合劑，則反應(yīng)向相方向進行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。4.四種沉淀效應(yīng)1．沉淀和溶解是暫時的，有條件的。2．只要條件改變，沉淀和溶解就能相互轉(zhuǎn)移。3．如果離子積大于溶度積就會發(fā)生沉淀。4．反之離子積小于溶度積就會溶解。

5.沉淀分析1、同名離子效應(yīng)－當沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入446.三種沉淀法

(1).硫化物沉淀法：電離常數(shù)金屬的硫化物溶解度一般比氫氧化物的溶解度小得多，可以采用硫化物沉淀法。電離方程式：采用硫化物沉淀法常用的藥劑為硫化氫，硫化鈉，硫化鉀等。硫化氫在水中分兩步電離6.三種沉淀法(1).硫化物沉淀法：電離常數(shù)金屬45由上式可知，金屬離子在水中溶解度與LMS和PH值有關(guān)由上二式可得總電離常數(shù)代入得

在1大氣壓，25℃條件下，硫化氫在水中的飽和濃度為0.1M，則由上式可知，金屬離子在水中溶解度與LMS和PH值有關(guān)由46(2).氫氧化物沉淀法：a.金屬氫氧化物的溶解與污水的PH值關(guān)系很大。M(OH)n表示金屬的氫氧化物，Mn+表示金屬離子。則電離方程式其溶度積為同時水發(fā)生電離水的離子積為b.則將上面四個式子進行處理得到(2).氫氧化物沉淀法：a.金屬氫氧化物的溶解與污水的47c.將重金屬離子的溶解度與PH值關(guān)系繪成曲線，從曲線中可以得到，重金屬離子的濃度值。應(yīng)用－采用氫氧化法處理污水，PH值是一個重要因素，處理污水中的Fe2+離子時，PH值大于9則可完全沉淀，而處理污水中AL3＋

離子時，PH值嚴格為5.5，否則AL(OH)沉淀物又會溶解。d.如用氫氧化物沉淀法處理含鎘廢水，一般pH值應(yīng)為9.5～12.5。當pH＝8時，殘留濃度為1mg／L；當pH值升至10或11時，殘留濃度分別降至0.1和0.00075mg／L；

3.鋇鹽沉淀法：在處理含鉻污水時，可用鋇鹽為沉淀劑，以碳酸鋇為例，它與污水中鉻酸進行反應(yīng)，生成難溶的鉻酸鋇。碳酸鋇是難溶的物質(zhì)，但鉻酸鋇的溶度積更小一些，更難溶于水，象這樣一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程為沉淀的轉(zhuǎn)移。c.將重金屬離子的溶解度與PH值關(guān)系繪成曲線，從曲線中可以48

12.3藥劑氧化還原一.氧化還原的基礎(chǔ)

1.能斯特方程式

氧化劑和還原劑的強弱可以用電極電位來衡量，電極電位越高，其氧化態(tài)的氧化能力越強，電極電位越低，其還原態(tài)的還原能力越強，因此，作為氧化劑可以氧化電極電位低的還原劑，而還原劑可以還原電極電位高的氧化劑。氧化還原的電極電位可以用能斯特方程式計算其中：E——電極電位E0——標準電極電位a0——氧化態(tài)的活性aR——還原態(tài)的活性R——氣體常數(shù)T——絕對溫度n——電子轉(zhuǎn)移數(shù)F——法拉第常數(shù)通過氧化或還原，將水中溶解性物質(zhì)→無害化

◆無機物：失去電子過程→氧化過程，失去電子的物質(zhì)→還原劑得到電子過程→還原過程，得到電子的物質(zhì)→氧化劑每個物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài)。氧化還原能力（得到或失去電子的能力）：――氧化還原電位作為指標。12.3藥劑氧化還原一.氧化還原的基礎(chǔ)49◆有機物：難以用電子的轉(zhuǎn)移來分析（因為涉及到共價健，電子的移動很復(fù)雜，只是發(fā)生電子云密度變動）氧化：加氧或去氫反應(yīng)，或生成CO2，H2O還原：加氫或去氧反應(yīng)◆有機物：50二、氧化還原反應(yīng)的方向1.氧化還原反應(yīng)可用電極電位的高低判斷，電極電位高的氧化態(tài)可以和電極電位低的還原態(tài)反應(yīng)。2.由于氧化劑和還原劑的濃度，溶液的PH值，生成的沉淀物，生成的絡(luò)合物等都影響電極電位值，也影響反應(yīng)的方向。3.濃度對反應(yīng)方向的影響：電極電位相差不大時，改變氧化劑和還原劑的濃度，可改變氧化還原反應(yīng)方向。ao、aR變化，E變化4.溶液PH值的影響：氧化還原反應(yīng)有H+或OH－參加，因此PH值的變化可影響電極電位大小，影響反應(yīng)方向。H+變化，ao、aR變化，E變化5.形成絡(luò)合物的影響：在氧化還原反應(yīng)時，加入一種可與氧化劑或還原劑形成穩(wěn)定絡(luò)合物的絡(luò)合劑，也會改變電極電位，影響反應(yīng)的方向。ao、aR變化，E變化6.生成沉淀物的影響：當加入一種與氧化劑或還原劑形成沉淀物的沉淀劑時，會改變電極電位，影響反應(yīng)的方向。二、氧化還原反應(yīng)的方向1.氧化還原反應(yīng)可用電極電位的高低判51二、氧化還原法分類分類方法

氧化法

常溫常壓空氣氧化法氯氧化法（液氯、NaClO、漂白粉等）Fenton氧化法臭氧氧化法電解（陽極）光氧化法光催化氧化法高溫高壓濕式催化氧化超臨界氧化燃燒法

還原法藥劑還原法（亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫）金屬還原法（金屬鐵、金屬鋅）電解（陰極）三、氧化還原法的分類二、氧化還原法分類分類方法

空氣氧化法高溫高壓濕52

投加藥劑：漂白粉、次氯酸鈉、液氯等。氯在水中瞬間水解：Cl2＋H2OHOCl＋HClHOClH++OCl-pH>9時，OCl-接近100％OCl-的標準氧化還原電位1.2V主要用途：氰化物、硫化物、酚、醛、油類的氧化去除以及脫色、脫臭、殺菌等下面主要介紹處理含氰廢水處理。氰的毒性與其結(jié)合狀態(tài)有關(guān)。一般游離CN－毒性大，絡(luò)合離子形態(tài)毒性小。四、藥劑氧化還原法1.藥劑氧化法(氯氧化法)

四、藥劑氧化還原法53

堿性氯化法處理含氰污水

含氰污水產(chǎn)生于電鍍廠、化工廠，污水中含有氰基CN-1的氰化物，氰化物易溶于水，離解的氰離子為劇毒品。

1）處理方法：

①堿性氯化法－在堿性條件下,利用OCI-氧化氰離子

②電解法一電解氧化氰離子

③吹脫法－空氣中的氧氧化氰離子

④生化法－采用微生物的活動分解氧化氰離子。工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件54堿性氯化法處理含氰污水堿性氯化法－在堿性條件下，把液氯投加到污水中，使氰離子被氧化。第一階段，向含氰污水中投加液氯和氫氧化物第一反應(yīng)階段與PH無關(guān)，第二反應(yīng)階段與PH有關(guān)，應(yīng)控制PH=10－11，反應(yīng)方可以進行?？偡磻?yīng)第二階段，加氯使第一階段生成的氰酸鈉進一步氧化成無毒的氮與二氧化碳。堿性氯化法處理含氰污水堿性氯化法－在堿性條件55下面主要介紹處理含鉻廢水處理

（1）亞硫酸鈉法處理含鉻污水含鉻污水主要來自電鍍廠、制革廠等，污水中含有的鉻酸根和重鉻酸根形式存在的高價鉻，其比例大小與PH有關(guān)。在酸性條件下水中投加亞硫酸氫鈉，將六價鉻還原成三價鉻，然后投NaOH或石灰，生成氫氧化物沉淀。

還原反應(yīng)時控制PH值<3；沉淀反應(yīng)時控制PH值7.5-9.02.藥劑還原法下面主要介紹處理含鉻廢水處理2.藥劑還原法5612.4臭氧氧化法臭氧是氧氣的同位素，它由三個氧原子組成，在理想的反應(yīng)條件下，臭氧可把水溶液中大多數(shù)單質(zhì)和化合物氧化到它們的最高氧化態(tài)，對水中有機物有強烈的氧化降解作用，還有強烈的消毒殺菌作用。1．臭氧的特點●強氧化劑：氧化還原電位與pH有關(guān)，在酸性溶液中為2.07V,僅次于氟（3.06），在堿性溶液中為1.24V?！裨谒械娜芙舛容^低，只有3－7mg/L（25度時）。臭氧化空氣中臭氧只占0.6-1.2%●會自行分解為氧氣。水中的分解速度比在空氣中的快。如水中的臭氧濃度為3mg/L時，在常溫常壓下，其半衰期僅5－30分?！裼卸練怏w，對肺功能有影響，工作場所規(guī)定的最大允許濃度為0.1mg/L?！窬哂懈g性。除金和鉑以外，臭氧化空氣對所有的金屬材料都有腐蝕，一般采用不銹鋼材料對非金屬材料也有強烈的腐蝕作用，不能用普通橡膠作密封材料。

12.4臭氧氧化法臭氧是氧氣的同位素，它由三個氧572．臭氧的制備1〕原理：無聲放電法（氣相中放電和液相中放電兩種），水處理中多采用氣相中放電。石墨和不銹鋼作為電極。

無聲放電原理：由于介電體的阻礙，只有極小的電流通過電場，即在介電體表面的凸點上發(fā)生局部放電。

2．臭氧的制備

58在放電高速電子流的轟擊下，O2

2O3OO3或O＋O2O3由于生成的臭氧的分解，生成的臭氧一般只占空氣的0.6－1.2％（體積比）。氧氣生產(chǎn)臭氧的總反應(yīng)式：3O22O3----288.9kJ（或144.4kJ/mol-O3）每生產(chǎn)1kgO3需要消耗0.836kWh由于95%左右的電能變成光能和熱能實際電耗：15－20kWh/kg-O3

在放電高速電子流的轟擊下，592）無聲放電臭氧發(fā)生器：分為：板式電極和管式電極兩種。

如何排出放電時產(chǎn)生的熱量，冷卻是提高臭氧產(chǎn)量的關(guān)鍵。臭氧產(chǎn)量與電壓的二次方成正比。但電壓過高，耗電量大，介電體容易被擊穿，一般電壓為：10－15kV。提高交流電的頻率，可增加放電次數(shù)，從而可提高臭氧的產(chǎn)量。放電間隙越小，越容易放電，產(chǎn)生無聲放電所需的電壓越小，耗電量越小，但間歇過小，介點體或電極表面要求越高，管式一般2－3.5mm。

2）無聲放電臭氧發(fā)生器：

603.臭氧接觸反應(yīng)設(shè)備臭氧加入水中后，水為吸收劑，臭氧為吸收質(zhì)，氣－液兩相進行傳質(zhì)。同時臭氧與水中的雜質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)吸收。它不僅和相間的傳質(zhì)速率有關(guān)，還和化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)。臭氧與水中雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)有快有慢。當水中雜質(zhì)，如酚、氰、親水性染料等與臭氧的化學(xué)反應(yīng)很快時，吸收速率受傳質(zhì)速率的控制；化學(xué)反應(yīng)速率很慢時，其吸收速率受化學(xué)反應(yīng)速率控制。因此，應(yīng)根據(jù)臭氧處理的對象，選用不同的接觸反應(yīng)設(shè)備。

氣泡式：是一種用于受化學(xué)反應(yīng)控制的氣－液接觸反應(yīng)設(shè)備。應(yīng)用最多。根據(jù)產(chǎn)生氣泡裝置的不同，分為：多孔擴散、機械表面擴散、塔板式。水膜式：內(nèi)填有拉西環(huán)填料。主要用于受傳質(zhì)控制的反應(yīng)。水滴式：適用于受傳質(zhì)控制的反應(yīng)。3.臭氧接觸反應(yīng)設(shè)備61工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件624.在水處理中的應(yīng)用：1)氧化無機物二價鐵、錳的氧化氰化物的氧化：2KCN＋3O3

2KCNO＋2O22KCNO+H2O+3O3

2KHCO3+N2+3O2氧化到第一階段，需臭氧1.84mg/1mg-CN氧化到第二階段，需臭氧4.61mg/1mg-CN

2)氧化有機物氧化許多有機物，脫色，除味，殺菌，除藻等，氧化能力強。改善一些難降解有機物的可生化性。

作用機理：（1）臭氧的直接氧化（2）羥基自由基氧化

4.在水處理中的應(yīng)用：63印染廢水：破壞發(fā)色基團臭氧能將不飽和健打開，最后生成有機酸和醛類等分子較小的物質(zhì)，使之失去顯色能力。對活性染料、陽離子染料、酸性染料、直接染料等水溶性染料幾乎可以完全脫色，對不溶于水的分散染料也能獲得良好的脫色效果。但對不溶于水的染料，脫色效果差。印染廢水：破壞發(fā)色基團6412.5電解法

在直流電流作用下，電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。直接或間接地利用電解槽中的電化學(xué)反應(yīng)，可對廢水進行氧化處理、還原處理、凝聚處理及浮上處理。利用插入溶液中的電極表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來處理污水，在電極表面產(chǎn)生電氧化還原反應(yīng)，電氣浮反應(yīng)，電絮凝反應(yīng)。

電化學(xué)反應(yīng)所用"藥劑"就是電子，其氧化能力和還原能力隨電極電位而變化，因此是一種適用范圍很寬的氧化劑或還原劑。

12.5電解法在直流電流作用下，電極上發(fā)生氧化還65一、作用原理△電解槽陽極：與電源正極連接，傳電子給電源――氧化作用，直接氧化有機物OH－

O2，氧對有機物也會產(chǎn)生氧化作用Cl―

Cl2，也會起氧化作用△電解槽陰極：與電源負極連接，從電源接收電子――還原作用，

直接還原有機物H＋H2（很強的還原作用）△電凝聚：如用鐵或鋁板作陽極，―――鐵或鋁離子經(jīng)水解生成羥基絡(luò)合物，起到混凝劑作用△電解氣浮：陽極O2，陰極H2，微氣泡產(chǎn)生的氣浮。一、作用原理66二、裝置構(gòu)造有回流式和翻騰式兩種。

三、應(yīng)用處理含鉻或含氰廢水。處理染料廢水、印染廢水。二、裝置構(gòu)造67例：處理含鉻廢水(1)陽極采用鐵電極：Fe2+在酸性條件下，可將廢水中的6價鉻還原成3價鉻：Cr2O72-+6Fe2++14H+

2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42-+3Fe2++8H+

Cr3++4H2O(2)陰極：廢水中的6價鉻直接被還原成3價鉻。Cr2O72-+6e+14H+

2Cr3++7H2OCrO42-+3e+8H+

Cr3++4H2O同時2H++2eH2(3)隨著反應(yīng)的進行，廢水中的氫離子濃度降低，廢水堿性增加，三價鉻和三價鐵以氫氧化物的形成沉淀。Cr3++3OH-

Cr(OH)3Fe3++3OH-

Fe(OH)3亞鐵離子的還原作用是主要因素。例：處理含鉻廢水6812.6其他氧化還原法含硫污水來自于煉油廠，化工廠，低濃度含硫污水可用空氣氧化?？諝庋趸ǎ諝庵械难鯙檠趸瘎﹣硌趸械牧蚧瘹洹Ａ蚧瘹渥罱K氧化成無毒的硫酸根，反應(yīng)溫度80-90℃，接觸時間1.5小時，第一步反應(yīng)幾乎進行完全，而第二步反應(yīng)只能進行約10%。投入氯化銅催化劑，可使反應(yīng)進行完全。綜合這兩者，氧化lkg硫(Ⅱ)總共約需1.lkg氧，約相當于4m3空氣一、空氣氧化法處理含硫污水12.6其他氧化還原法含硫污水來自于煉油廠，化工69二、還原法處理污水1、金屬還原法處理含汞污水通常金屬破碎成2～4mm的碎屑，并用汽油或酸去掉表面的油污或銹蝕層。反應(yīng)溫度提高，能加速反應(yīng)的進行；但溫度太高，有汞蒸氣逸出，故反應(yīng)一般在20～80℃范圍內(nèi)進行。采用鐵屑過濾時，pH值在6～9較好，耗鐵量最??；pH值低于6時，則鐵因溶解而耗量增大；pH值低于5時，有氫析出，吸附于鐵屑表面，減小了金屬的有效表面積，并且氫離子和汞離子競爭也變得嚴重，阻礙除汞反應(yīng)的進行。

含汞污水與還原劑金屬接觸，污水中汞離子被還原成金屬汞析出，金屬被氧化成離子進入溶液。

二、還原法處理污水1、金屬還原法處理含汞污水通常金屬70三、高級氧化

一般地，將涉及到羥基自由基的氧化過程稱為高級氧化流程；廣義地，也包括一些反應(yīng)機理不確定但羥基自由基可能起重要作用的新型氧化過程。

羥基自由基氧化還原電位：2.85V。

多相光催化：

基于過氧化氫的催化氧化：H2O2/UV,H2O2/O3/UV，F(xiàn)enton試劑法（H2O2/Fe2+）

催化臭氧氧化：UV或固體催化劑的聯(lián)合使用。

三、高級氧化

一般地，將涉71第13章工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理第13章工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理72激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言220、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。221、世界會向那些有目標和遠見的人讓路（馮兩努——香港著名推銷商）

222、絆腳石乃是進身之階。223、銷售世界上第一號的產(chǎn)品——不是汽車，而是自己。在你成功地把自己推銷給別人之前，你必須百分之百的把自己推銷給自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能腳踏實地地邁一步。225、積極思考造成積極人生，消極思考造成消極人生。226、人之所以有一張嘴，而有兩只耳朵，原因是聽的要比說的多一倍。227、別想一下造出大海，必須先由小河川開始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦關(guān)終歸楚；苦心人，天不負；臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳。

229、以誠感人者，人亦誠而應(yīng)。

230、積極的人在每一次憂患中都看到一個機會，而消極的人則在每個機會都看到某種憂患。231、出門走好路，出口說好話，出手做好事。232、旁觀者的姓名永遠爬不到比賽的計分板上。

233、怠惰是貧窮的制造廠。234、莫找借口失敗，只找理由成功。（不為失敗找理由，要為成功找方法）235、如果我們想要更多的玫瑰花，就必須種植更多的玫瑰樹。236、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標。237、世上沒有絕望的處境，只有對處境絕望的人。238、回避現(xiàn)實的人，未來將更不理想。239、當你感到悲哀痛苦時，最好是去學(xué)些什么東西。學(xué)習(xí)會使你永遠立于不敗之地。240、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴們都睡著的時候，一步步艱辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延時間最不費力。242、堅韌是成功的一大要素，只要在門上敲得夠久、夠大聲，終會把人喚醒的。

243、人之所以能，是相信能。244、沒有口水與汗水，就沒有成功的淚水。245、一個有信念者所開發(fā)出的力量，大于99個只有興趣者。

246、環(huán)境不會改變，解決之道在于改變自己。247、兩粒種子，一片森林。248、每一發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。249、如果你希望成功，以恒心為良友，以經(jīng)驗為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。250、大多數(shù)人想要改造這個世界，但卻罕有人想改造自己。激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言73遼寧工程技術(shù)大學(xué)建工學(xué)院市政系水質(zhì)工程學(xué)（下）電子教案遼寧工程技術(shù)大學(xué)建工學(xué)院市政系水質(zhì)工程學(xué)（下）74第3篇工業(yè)廢水處理

重點：各種基本的廢水處理方法

難點：針對各種工業(yè)廢水的情況，準確確定合適的處理方法。第3篇工業(yè)廢水處理

重點：各種基本的廢水處理方法75第10章工業(yè)廢水處理概論第11章工業(yè)廢水的物理處理第12章工業(yè)廢水的化學(xué)處理第13章工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理第14章工業(yè)廢水的生物處理第10章工業(yè)廢水處理概論第11章工業(yè)廢水的物理處76第10章工業(yè)廢水處理概論10.1概述10.2工業(yè)廢水污染源調(diào)查10.3廢水的排放標準10.4工業(yè)廢水處理方法概述第10章工業(yè)廢水處理概論10.1概述77工業(yè)廢水的分類

1.按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類：為含無機污染物為主的無機廢水含有機污染物為主的有機廢水例如，電鍍廢水和礦物加工過程的廢水是無機廢水．食品或石油加工過程的廢水是有機廢水。2.按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象可分為：造紙廢水、紡織廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。3.按廢水中所含污染物的主要成分可分為：酸性廢水、堿性廢水、含酚廢水、含鉻廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。工業(yè)廢水的分類1.按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類78

工業(yè)廢水對環(huán)境的污染：

1.無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染2.有毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染。3.含大量不溶性懸浮物廢水的污染。4.含油廢水產(chǎn)生的污染5.含高濁度和高色度廢水產(chǎn)生的污染6.酸性和堿性廢水產(chǎn)生的污染7.含有多種污染物質(zhì)廢水產(chǎn)生的污染8.含有氮、磷等工業(yè)廢水產(chǎn)生的污染工業(yè)廢水對環(huán)境的污染：1.無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的79控制工業(yè)污染源的基本途徑：

1.減少廢水排出量

（1）

廢水進行分流。（2）

節(jié)約用水（3）

改革生產(chǎn)工藝（4）

避免間斷排出工業(yè)廢水2.降低廢水污染物的濃度

（1）

改革生產(chǎn)工藝（2）

改進裝置的結(jié)構(gòu)和性能（3）

廢水進行分流（4）

廢水進行均和（5）

回收有用物質(zhì)（6）

排出系統(tǒng)的控制工業(yè)廢水污染源調(diào)查

控制工業(yè)污染源的基本途徑：1.減少廢水排出量工業(yè)廢水80工業(yè)廢水處理途徑1.工業(yè)廢水單獨處理后排放（1）

COD、BOD很高，（2）

具有一定量的H2S、NH4有毒物質(zhì)（3）

含有強酸、強堿（4）

可回收一些產(chǎn)品2.工業(yè)廢水排入城市污水處理廠一同處理（1）

與城市污水性質(zhì)大致相同（2）

無有毒有害類物質(zhì)3．工業(yè)廢水預(yù)處理后進入城市污水處理廠（1）

可回收產(chǎn)品（2）

含少量可去除的有毒有害物質(zhì)污染源調(diào)查1.現(xiàn)場調(diào)查2.資料分析工業(yè)廢水處理途徑污染源調(diào)查81廢水的排放標準

1．國家標準《污水綜合排放標準》

2．部級標準《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》

3．國家標準《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》

4．國家標準《漁業(yè)水質(zhì)標準》

廢水的排放標準

1．國家標準《污水綜合排放標準》

2．部級82工業(yè)廢水處理原則：

1．革新工藝、減少排污量

2．考慮回收利用

3．從全局出發(fā)，對污水妥善處理

4．采取先進技術(shù)，經(jīng)濟合理

工業(yè)廢水處理原則：

1．革新工藝、減少排污量

2．考慮回收831．物理處理法－利用物理作用去除污水中固體和膠體的污染物。

調(diào)節(jié)、離心分離、篩濾、沉淀、除油、過濾等2．化學(xué)處理法－利用化學(xué)反應(yīng)的作用去除污水中有害物質(zhì)。

中和、化學(xué)沉淀、氧化還原等3．物理化學(xué)處理法－利用物理化學(xué)作用去除污水中有害物質(zhì)。混凝、氣浮、吸附、離子交換、膜分離等4．生物處理法－利用微生物的代謝作用使污水中有機物分解。

活性污泥、生物膜、氧化塘、污水灌溉、厭氧處理廢水處理方法：

廢水處理方法的選擇：先易后難，先簡后繁1．物理處理法－利用物理作用去除污水中固體和膠體的污染物。廢84第11章工業(yè)廢水物理處理11.1調(diào)節(jié)池11.2離心分離11.3除油11.4過濾第11章工業(yè)廢水物理處理11.1調(diào)節(jié)池85

11.1調(diào)節(jié)池一、調(diào)節(jié)目的

1．水質(zhì)均和－水量負荷不變，水質(zhì)變化，以水質(zhì)變化為曲線，求體積，需要攪拌設(shè)施。

2．水量調(diào)節(jié)－水質(zhì)負荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，設(shè)計池體積，不需要攪拌。

3．水質(zhì)水量均和調(diào)節(jié)－水質(zhì)水量都變化，需綜合考慮。二、調(diào)節(jié)池形式1．水泵強制循環(huán)：不需要安裝特殊設(shè)備，簡單易行，混合完全，運行費用高。2．空氣攪拌：混合完全，預(yù)曝氣作用，有害物質(zhì)和氣體隨曝氣進入大氣3．機械攪拌：混合較好，運行費用低，但易腐蝕需維護。4.穿孔導(dǎo)流槽水質(zhì)調(diào)節(jié)：只能調(diào)節(jié)水質(zhì)，不能調(diào)節(jié)水量。（現(xiàn)已不用）11.1調(diào)節(jié)池一、調(diào)節(jié)目的86三、容積計算1．排放的水質(zhì)水量具有周期性變化t=n時（1）池容積qi－均和周期逐時變化流量。（2）出水濃度c－對應(yīng)q的污染2．污水流量變化不是周期性，采用試算法。（1）池容積q－平均污水量T－水量變化時間總和

（2）出水濃度3．利用沉淀池進行調(diào)節(jié)：在沉淀池內(nèi)進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)（現(xiàn)已不用）三、容積計算1．排放的水質(zhì)水量具有周期性變化t=n87

11.2離心分離一、理論基礎(chǔ)物體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力場，在離心力場內(nèi)各質(zhì)點將受到比本身重力大得多的離心力，這離心力的大小取決于物質(zhì)的質(zhì)量。高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時由于懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此受到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的被甩向外圍，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，廢水和水中的懸浮物被分離。二、離心分離設(shè)備1.根據(jù)離心力產(chǎn)生的方式將離心設(shè)備分為：（1）用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋流分離機：壓力式旋流分離機、重力式旋流分離機（2）由設(shè)備本身旋轉(zhuǎn)帶動污水旋轉(zhuǎn)的離心分離機：2．重力式旋流分離機：常用的水力旋流沉淀池，污水沿切線方向流入，借進出水頭差在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動。11.2離心分離一、理論基礎(chǔ)88

3．壓力式旋流分離機用于分離比重較大的懸浮物，設(shè)備由鋼板制成，上部為直徑D的園筒，下部為錐形體，污水沿著設(shè)備切線方向進入，在離心力作用下，水中懸浮物被甩向四周，并在重力作用下，下沉至底部排走。分析：1段：水流的水平速度沿半徑增大，在四周處最大，顆粒在離心力作用下，甩向四周，此區(qū)為加速區(qū)。2段：水平速度沿半徑增大后減小，在1/2R處，V最大，分離出的顆粒沿四周下滑，此區(qū)為分離區(qū)。3段：水平速度為零，顆粒在重力作用下沉淀濃縮，此區(qū)為沉淀區(qū)。優(yōu)點：體積小，單位容積處理能力高，用料少易安裝。缺點：四壁易磨損，需動力。3．壓力式旋流分離機89其中：m、m0－分別為顆粒和污水的質(zhì)量。v－旋轉(zhuǎn)圓周或速度。r－旋轉(zhuǎn)半徑。n－轉(zhuǎn)速。三.離心力計算分析：1）當r＝1.0m時，n＝500轉(zhuǎn)／分，α＝280當r＝1.0m時，n＝1800轉(zhuǎn)／分，α＝3600。2）在離心力場中，離心力對固體顆粒的作用遠遠超過重力，可強化顆粒的分離速度。

3）分離因素α↑，凈化效果η↑，可除的顆粒直徑d↓。1．離心場中，顆粒受到離心力F的大小:2．顆粒在水中受到的重力：3．離心力與重力之比－分離因素，表示在離心力場中，顆粒所受到的離心力大于重力的倍數(shù)。其中：m、m0－分別為顆粒和污水的質(zhì)量。三.離心力計算分析90含油廢水的來源石油開采及加工工業(yè)固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革廢水鐵路及交通運輸工業(yè)屠宰及食品加工機械工業(yè)中車削工藝中的乳化液石油開采石油煉制石油化工帶水原油的分離水鉆井提鉆時的設(shè)備沖洗水井場及油罐區(qū)的地面降水生產(chǎn)的油水分離過程,油品、設(shè)備的洗滌、沖洗過程焦化含油廢水焦爐氣的冷凝水洗煤氣水各種儲罐的排水11.3除油含石油開采及固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革91油的狀態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%~80%左右。粒徑：60μm以上平流分離100～150μm；斜板60μm以上非常細小的油滴，由于其表面有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并，故不能用靜沉法從廢水中分離出來；若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油，稱為破乳。乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用沉淀法分離。細分散油粒：10～60μm乳化油：粒徑<10μm油品在水中的溶解度非常低，只有幾個毫克每升。溶解油：5～15mg/L呈懸浮呈乳化呈溶解油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從非常92油污染對環(huán)境的危害含油廢水侵入土壤孔隙間形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于農(nóng)作物的生長,甚至導(dǎo)致農(nóng)作物枯死。含油廢水排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，使水生生物處于嚴重缺氧狀態(tài)而死亡。在灘涂上還會影響?zhàn)B殖和利用。含油廢水排入城市溝道，對溝道、附屬設(shè)備及城市污水處理廠都會造成不良影響。土壤溝道水體油污染對環(huán)境的危害含油廢水侵含93除油池計算1．除油池構(gòu)造（1）平流式除油池

污水從池一端流入，從另一端流出，比重小于1的浮油上浮，水面設(shè)集油管，可去除油珠不低于100－150μ。除油池計算1．除油池構(gòu)造94大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機，以及時排油及排除底泥。隔油池的池底構(gòu)造與沉淀池相同。表面一般設(shè)置蓋板，冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流動性，同時可以防火與防雨。特點：構(gòu)造簡單，便于運行管理，油水分離效果穩(wěn)定。平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100~150μm，相應(yīng)的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的設(shè)計與平流式沉淀池基本相似，按表面負荷設(shè)計時，一般采用1.2m3/（m2·h)；按停留時間設(shè)計時，一般采用2h。大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機，以及時排油及排除底泥。隔油池的池95（2）斜板式除油池根據(jù)淺池理論，池內(nèi)設(shè)斜板，間距20－50mm，水流向下流動，油珠向上浮動，異向分離，泥渣滑向池底，可去除60μ油珠，停留時間短。（2）斜板式除油池96斜板式隔油池斜板式隔油池可去除的最小油滴直徑為60μm，相應(yīng)的上升速度約為0.2mm/s。鐵路運輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達到自動撇油的目的。小型隔油池斜板式隔油池斜板式隔油池可去除的最小油鐵路運97斜板隔油池與小型自動撇油隔油池斜板隔油池與小型自動撇油隔油池982．除油池的計算理論基礎(chǔ)：最小油珠上浮速度用斯篤克斯公式：u－靜止水中，直徑d油珠的上浮速度，－分別為水、油珠的密度，d－上浮最小油珠，μ－粘滯系數(shù)g－重力加速度。2．除油池的計算99（1）按油珠上浮速度計算（較準確）除油池面積

A－表面積、Q－流量、u－上浮速度、—修正系數(shù)

過流斷面U－水平流速池長

（否則會出現(xiàn)斷流、異重流的現(xiàn)象）

H－池水深

（1）按油珠上浮速度計算（較準確）100（2）按污水停留時間計算（計算方便）除油池容積t－停留時間（1.5-2.0小時）過水斷面

池格數(shù)

b－格寬、h－水深

長度L＝3.6×v×t（2）按污水停留時間計算（計算方便）除油池容積101當油和水相混，又有乳化劑存在時，乳化劑會在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時油和水就不會分層，而呈一種不透明的乳狀液。當分散相是油滴時，稱水包油乳狀液；當分散相是水滴時，則稱為油包水乳狀液。乳化油及破乳方法當油和水相混，又有乳化劑存在時，乳化劑會在油滴與水滴102乳化油的主要來源含油（可浮油）廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動而形成以洗滌劑清洗受油污染的機械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要而人為制成乳化油的主要來源含油（可浮油）以洗滌劑清洗根據(jù)生產(chǎn)工103破乳的基本原理：破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得以分離。投加換型乳化劑：投入適量“換型劑”后，在水包油（或油包水）乳狀液轉(zhuǎn)型為油包水（或水包油）乳狀液過程中，存在著一個轉(zhuǎn)化點，這時的乳狀液非常不穩(wěn)定，油水可能形成分層。投加鹽類、酸類：可使乳化劑失去乳化作用。投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑：如異戊醇，從兩相界面上擠掉乳化劑而使其失去乳化作用。攪拌、振蕩、轉(zhuǎn)動：通過劇烈的攪拌、振蕩或轉(zhuǎn)動，使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。過濾：如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。改變溫度：改變?nèi)榛旱臏囟葋砥茐娜榛旱姆€(wěn)定。某些乳化液必須投加化學(xué)藥劑破乳，如鈣、鎂、鐵、鋁的鹽類或無機酸、堿、混凝劑等。破乳方法簡介工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件104

11.4

過濾一、過濾：使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，以截留水中的懸浮物質(zhì)，達到處理的目的。二、濾網(wǎng)1.濾網(wǎng)：污水中含有的細小懸浮物，不能用格柵去除，也難用沉淀方法去除，可采用小孔眼的濾網(wǎng)截留，回收。2.篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學(xué)纖維編制而成。3.其形式有轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、振動式、轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種。4.篩孔尺寸可根據(jù)需要，一般為0.15～1.0mm。5.旋轉(zhuǎn)式濾網(wǎng)，污水從外側(cè)流入內(nèi)側(cè)，懸浮物被截留，然后用刮刀刮下運走。6.優(yōu)：效率高，可回收有用的物質(zhì)。缺：易堵塞。11.4過濾一、過濾：使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，105工業(yè)廢水處理培訓(xùn)課件106三、濾池濾池－去除微量懸浮物，常用于污水深度處理。1．濾池過濾機理。1）機械篩濾作用－把濾料層作為篩子，某些粒徑大于孔隙尺寸的雜質(zhì)被截留，孔隙變小一些，于是后續(xù)的細小懸浮雜質(zhì)也可被截留。2）沉淀作用－把濾料看作層層疊疊起來的多層沉淀池。利用巨大的沉淀面積截留水中微小粒子。3）絮凝作用－把濾料作為接觸吸附介質(zhì)，介質(zhì)緊密排列，水在介質(zhì)中流動時，雜質(zhì)被吸附在介質(zhì)表面并成長為大顆粒，巨大的表面積產(chǎn)生強烈的吸附能力。2．濾料：石英砂、無煙煤、陶粒、聚丙烯球、爐灰渣、煙道灰、焦炭、電化學(xué)濾料。三、濾池濾池－去除微量懸浮物，常用于污水深度處理。1073．截留雜質(zhì)規(guī)律從接觸絮凝作用考慮，雜質(zhì)與濾料接觸，被濾料表面分子間力吸附絮凝，同時水力沖刷可使絮凝雜質(zhì)脫落向下層移動，被下層濾料截留。在過濾周期將終止時，表層濾料最細，吸附表面張力最大，截留的雜質(zhì)最多，表層孔隙逐漸被雜質(zhì)阻塞，盡管下層濾料還未發(fā)揮應(yīng)有作用，但周期已終止，導(dǎo)致出現(xiàn)雙層濾料，表層的濾料粒徑大一些，截留的雜質(zhì)多一些。4．構(gòu)造－污水濾料和給水濾料有許多相同之處，與給水濾料的不同之處如下：（1）濾料粒徑大，強度高，耐腐蝕，成本低。（2）抗沖擊性負荷，出現(xiàn)雙層濾料。（3）運行周期長。（4）運行方式分為正向流和反向流。3．截留雜質(zhì)規(guī)律108可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采用尼龍布和金屬網(wǎng)，孔隙小于100μ，懸浮物去除率75－90％，濾后水中懸浮物小于5mg/L。四.微濾機可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采109第12章工業(yè)廢水的化學(xué)處理12.1中和12.2化學(xué)沉淀12.3藥劑氧化還原12.4臭氧氧化12.5電解12.6其他氧化還原法第12章工業(yè)廢水的化學(xué)處理12.1中和110污水的化學(xué)處理：是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。處理對象：主要是污水中無機的或有機的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常用的化學(xué)處理方法：中和法、化學(xué)沉淀法和氧化還原法等。污水的化學(xué)處理：是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除處理對象：111

12.1中和

1.酸和堿反應(yīng)生成鹽和水稱為中和反應(yīng)

2.酸堿廢水的產(chǎn)生酸性污水－化工廠、化纖廠、電鍍廠，金屬加工廠等酸性污水PH＝1－4，腐蝕性強，改變水體的PH值，影響水生植物。堿性污水－印染廠、造紙廠、煉油廠的堿性污水PH＝10－14，腐蝕危害小于酸性水，影響水生植物。

3.酸堿污水在濃度高時3%－5％以上，應(yīng)考慮回收和綜合利用，制造硫酸亞鐵、硫酸鐵、在濃度不高時方可采用處理的方法。

4.中和劑：

酸性污水的中和劑：蘇打NaCO3和苛性鈉NaOH具有組成均勻，易于貯存，反應(yīng)迅速，易溶于水，但價格較高。石灰Ca(OH)2

來源廣泛，價格便宜。石灰石CaCO3

，白云石CaCO3＋MgCO3是開發(fā)的石料，在產(chǎn)地價格便宜，可以作為一種中和材料，主要用于濾床