水污染處理-化學處理法課件

第一章化學處理法污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質(zhì),從而達到改善水質(zhì)、控制水污染的目的。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)。常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化學沉淀法和氧化還原法?；瘜W混凝法10-1010-910-710-4粒度（m）真溶液膠體溶液懸浮液混凝法沉淀法

混凝澄清法，是指在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。混凝原理

化學混凝處理的對象主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。膠體的穩(wěn)定性

雙電層理論：膠核表面吸附了一層帶同號電荷的離子，電位離子層為為此膠體的電中性，在電位離子層外吸附了電量相同電性相反的離子，稱為反離子層。膠體表面吸附了電位形成離子與部分反離子（束縛反離子），它緊緊吸附在膠體表面隨膠體微粒移動，形成吸附層。另一部分反離子（自由反離子）由于熱運動和膠體溶劑化作用而向外擴散，當微粒運動時，與固體表面脫開而與液體一起移動，它們包圍著吸附層而形成擴散層，滑動面即吸附層的邊界面。

膠核與溶液主體間由于表面電荷的存在所產(chǎn)生的電位稱為全電位，膠粒與溶液間主體間由于膠粒剩余電荷的存在所產(chǎn)生的電位成為電動電位或ξ電位。膠體所受影響由于上述的膠體帶電現(xiàn)象，帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力，而且ξ電位越高，膠粒間的靜電斥力越大受水分子熱運動的撞擊，使微粒在水中作不規(guī)則的運動，即“布朗運動”膠粒之間還存在著相互引力——范徳華引力

膠體間的相互斥力不僅與ξ電位有關(guān)，還與膠粒的間距有關(guān)，距離越近，斥力越大。帶電越多，ξ電位越大，擴散層中反離子越多，水化作用越大，水化殼就越厚，因此擴散層也就越厚，越具穩(wěn)定性。(1)壓縮雙電層作用

混凝劑提供大量正離子會涌入膠體擴散層甚至吸附層,使ξ電位降低。當ξ電位為零時,稱為等電狀態(tài)。此時膠體間斥力消失,膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。實際上，ξ電位電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運動的動能時，膠粒就開始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時的ξ電位稱為臨界電位。膠粒因ξ電位電位降低或消除以至失去穩(wěn)定性的過程，稱為膠體脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。(2)吸附架橋作用由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過程。(3)網(wǎng)捕作用沉淀物在自身沉降過程中，作為晶核，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，離解出Al3+，并結(jié)合有6個配位水分子，成為水合鋁離子[Al(H2O)6]3+。水合鋁離子進一步水解，形成單羥基單核絡合物：單羥基單核絡合物又進一步水解：上述反應中，降低水中H+(或H3O+)濃度或提高pH，使反應趨向右方，水合羥基絡合物的電荷逐漸降低，最終生成中性氫氧化鋁難溶沉淀物。在由[Al(H2O)6]3+轉(zhuǎn)向[Al(OH)3(H2O)3]的中間過程中，羥基可將單核絡合物通過橋鍵縮聚成多核絡合物：兩個單羥基絡合物通過羥基橋聯(lián)可縮合成雙羥基雙核絡合物：或從上述反應可以看出，三價鋁鹽發(fā)揮混凝作用的是各種形態(tài)的水解聚合物。帶有正電的水解聚合物，同時起到壓縮雙電層的脫穩(wěn)和吸附架橋的作用。為使硫酸鋁達到優(yōu)異的混凝效果，應盡量使膠體脫穩(wěn)和吸附架橋作用都得到充分發(fā)揮。當混凝劑投放水中后，應立即進行劇烈攪拌，使帶電聚合物迅速均勻地與全部膠體雜質(zhì)接觸，使膠體脫穩(wěn)，隨后，脫穩(wěn)膠體在相互凝聚的同時，靠聚合度不斷增大的高聚物的吸附架橋作用，形成大的絮凝體，使混凝過程很好完成。

混凝劑和助凝劑

混凝劑

要求混凝劑效果良好對人體健康無害價廉易得使用方便混凝工藝一般流程及設計要點(1)根據(jù)混凝處理目的，通過實驗選擇混凝劑品種、用量及pH；(2)選擇合適的混凝劑投加位置核方式，調(diào)制、條件濃度和設備；(3)選擇合適的混合、反應方法核設備;(4)考慮與上、下構(gòu)筑物的銜接?；瘜W混凝的設備

(1)混凝劑的配制和投加設備a.混凝劑的溶液和配制混凝劑在溶解池中進行溶解:攪拌加速藥劑溶解機械攪拌壓縮空氣攪拌水泵攪拌藥劑溶解完全后，將濃藥液送入溶液池，用清水稀釋到一定的濃度備用。溶液池的容積可按下式計算：式中:W1——溶液池容積，m3；qv——處理地水量，m3/h;A——混凝劑地最大投加量，mg/L;c——溶液濃度，％；n——每天配置次數(shù)，一般為2～6次。溶解池的容積：(2)混合設備a.水泵混合b.隔板混合c.機械混合(3)反應設備a.隔板反應池利用水流斷面上流速分布不均所造成的速度梯度，促進顆粒相互碰撞進行絮凝。為避免結(jié)成的絮凝體被打碎，隔板中的流速應逐漸減小。b.機械反應池