工業(yè)用水的預處理

工業(yè)用水的預處理第1頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一工業(yè)用水的預處理第2頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一序言1.預處理的任務

2.污染粒子尺寸和處理技術

3.原水預處理的水質要求第3頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一1.預處理的任務

預處理是指進入離子交換裝置或膜法脫鹽裝置前的處理過程。包括凝聚、澄清、過濾、消毒等技術。主要任務：（1）去除懸浮物、膠體物和有機物；（2）降低生物物質，如浮游生物、藻類和細菌；（3）去除重金屬，如鐵、錳；（4）為減少除鹽設備的負擔，去除鈣鎂硬度和重碳酸鹽。第4頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一2.污染粒子尺寸和處理技術懸浮雜質包括泥砂、蟲類、原生生物、藻類、細菌病毒、高分子有機物等；粒徑在0.1mm以上的泥砂顆粒，沉積速率在7.5mm/s以上時可靠自然沉淀把其除去；當粒徑為0.01mm時，沉積速率為0.075mm/s，用自然沉降法就不經(jīng)濟了；粒徑在0.001～1mm時的膠體溶液，必須用混凝技術。第5頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一3.原水預處理的水質要求（1）各種脫鹽裝置都有不同的預處理要求，應根據(jù)這些要求選擇合理的預處理系統(tǒng)。例如：凝膠型樹脂，正流再生床要求懸浮物小于5ppm，浮床要求小于1ppm,游離氯小于0.1ppm；反滲透（中空纖維式）要求濁度小于0.3。第6頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一（2）預處理水質超標時，脫鹽裝置就不能正常運行。例如：浮床進水濁度高時，會造成壓差增大，再生比耗高；電滲析進口水濁度高時，壓差增大，產(chǎn)水量降低，耗電量增大，檢修周期變短；高分子有機物會使凝膠型陰離子交換樹脂污染，造成吸收SiO2能力降低，正洗水量變大；鐵、錳等金屬會使樹脂中毒，造成再生比耗變大；微生物類會影響混凝效果，使濾池濾層結塊，濾層不易洗凈，影響出水濁度。第7頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)混凝

混凝——即是通過投加化學藥劑來破壞膠體和懸浮物在水中形成的穩(wěn)定體系，使其聚集為具有明顯沉降性能的絮凝體，然后用重力沉降法予以分離。混凝過程包括凝聚和絮凝兩個步驟，統(tǒng)稱為混凝。凝聚是指使膠體脫穩(wěn)并聚集成微絮粒的過程；絮凝是指微絮粒通過吸附、卷帶和橋連而成長為更大的絮體的過程。第8頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一、膠體的穩(wěn)定性和結構

1．膠體的穩(wěn)定性水中的同種膠體微粒帶有同號電荷，在靜電斥力的作用下，不易相互聚集，具有一定的穩(wěn)定性。

第9頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一2．膠體的結構

第10頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一膠核：由數(shù)十個至數(shù)千個不溶于水的分散相物質分子組成的。膠粒的電位離子：膠核的表面上選擇性地吸附了—層帶同號電荷的離子；其來源于膠核表層分子電離，或膠核從水中吸附來的。決定了膠粒的帶電符號和電荷多少，構成雙電層的內層。反離子：電位離子層通過靜電作用而吸引的水中相反電荷的離子，構成雙電層的外層。反離子吸附層：反離子與電位離子之間。當膠核運動時，它也隨著一起運動。構成膠團的固定層。反離子擴散層：固定層以外。電位離子對其引力較弱，不隨膠核一起運動，并有向水中擴散的趨勢。第11頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一膠粒：固定層和擴散層之間的交接面稱為滑動面，滑動面以內的部分稱為膠粒。膠團：膠粒與擴散層一起構成了電中性的膠團。膠體的電動電位（ξ電位）：當膠粒運動時，擴散層中的大部分反離子就會脫離膠團，向溶液主體擴散。其結果必然使膠粒產(chǎn)生剩余電荷，使膠粒與擴散層之間形成一個電位差，其可反映膠粒帶電的多少，衡量膠體穩(wěn)定性的大小。ξ愈高，穩(wěn)定性愈高?？傠娢唬é冯娢唬耗z核表面的電位離子與溶液主體之間的電位差。Ψ電位一定時，擴散層愈厚，ξ愈高。

第12頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二、混凝機理

吸附電中和

吸附架橋作用

卷掃作用（網(wǎng)捕作用）

壓縮雙電層

第13頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一吸附電中和

膠體表面對異號離子、異號膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄栯姾傻牟课挥袕娏业奈阶饔谩Ｓ捎谶@種吸附作用中和了它的部分或全部電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其它顆粒接近而相互吸附。第14頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一壓縮雙電層對擴散層有直接壓縮作用把一部分反離子壓縮到吸附層使電動電位降低高價離子進入擴散或吸附層置換出低價離子使雙電層中離子數(shù)降低第15頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一吸附架橋作用

若藥劑是能吸附膠粒的鏈狀高分子聚合物，或者兩個同號膠粒吸附在同一個高分子鏈上，膠粒間就能連結、團聚成絮體而被除去。

第16頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一卷掃作用（網(wǎng)捕作用）若藥劑含金屬離子，由于金屬離子的水解和聚合，會以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物，在這種沉淀物從水中析出的過程中，會吸附和網(wǎng)捕膠粒而共同沉降下來。

第17頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三影響混凝的因素

水溫

水的pH、堿度水質

第18頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一水溫

無機混凝劑溶于水時是吸熱反應，水溫低時不利于混凝劑的水解。

水溫低時，水的黏度大，膠粒的布朗運動強度減弱，彼此間碰撞機會減少，不易凝聚；且水流阻力增大，使絮凝體的形成長大受到阻礙，從而影響混凝效果。

第19頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

pH和堿度

無機鹽混凝劑對水的pH值都有一定的要求。如，鋁鹽：5.5～8.5；鐵鹽：pH＞8.5

堿度對pH有緩沖作用，以保證鋁、鐵鹽在水解時不會引起pH大幅度變化而混凝效果下降。第20頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一水質當水的濁度較低，顆粒細小而均一，投加的混凝劑又少，僅靠混凝劑與懸浮微粒之間相互接觸，很難達到預期目的，需加大用量。

當水中濁度較高時，用量要控制適當，防止過量而引起膠粒再穩(wěn)。

對高濁度水，混凝劑主要起吸附架橋作用，用量隨濁度的增加而增大。水中的有機物質會降低混凝效果。

第21頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一四混凝劑最常用的有：無機鹽類、無機鹽的聚合物、有機類化合物第22頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一1.無機鹽類混凝劑鋁鹽的水解

當pH≤4，Al3+以六水合鋁離子[Al(H2O)6]3+為主要存在形態(tài)，pH升高，發(fā)生水解：

[Al(H2O)6]3+==[Al(OH)(H2O)5]2++H+[Al(OH)(H2O)5]2+==[Al(OH)2(H2O)4]++H+[Al(OH)2(H2O)4]+==Al(OH)3(H2O)3↓+H+

當pH≥4時，羥基合鋁離子增加，各離子的羥基之間還可能發(fā)生架橋連接（羥基架橋），產(chǎn)生多核羥基配合物，繼續(xù)水解。水解與縮聚交錯進行，生成聚合度極大的中性氫氧化鋁，最終沉淀。

OH2[Al(OH)(H2O)5]3+==[(H2O)4AlAl(H2O)4]4++2H2OOH第23頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

在鋁鹽的水溶液中，存在著：①簡單成分：Al3+、AlOH2+、Al(OH)2+、Al(OH)3、Al(OH)4－等；②聚合成分：[Al6(OH)14]4+、[Al7(OH)17]4+、[Al8(OH)20]4+、[Al13(OH)34]5+

等。其中以高價的聚合正離子作用尤為重要。圖2-6不同pH值相對應的三價鋁水解產(chǎn)物

第24頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一2.無機鹽的聚合物

常見的有聚合鋁、聚合鐵等。(１)聚合氯化鋁又稱堿式氯化鋁，并不是單一分子的化合物，而是同一類有不同形態(tài)的化合物，其通式為[Al2(OH)nCl6-n]m，其中n為1-5，m為≤10的整數(shù)。如Al2(OH)5Cl、Al6(OH)16Cl2、Al13(OH)34Cl5,以及[Al2(OH)5Cl]n等，在水溶液中電離：

Al13(OH)34Cl5

－→Al13(OH)345++5Cl-第25頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一鋁、鐵鹽的三種作用：

a.Al3+、Fe3+和低聚合度高電荷的多核羥基配合物的穩(wěn)凝聚作用；

b.高聚合度羥基配合物的橋連絮凝作用

c.以氫氧化物沉淀形式存在時的網(wǎng)捕絮凝作用。不同pH、雜質濃度下的作用：

a.在pH偏低、膠體及懸浮微粒濃度高、投藥量尚不足的反應初期，以脫穩(wěn)凝聚為主；

b.在pH較高、污染物濃度較低、投藥量充分時，網(wǎng)捕絮凝作用為主；

c.在pH和投藥量適中時，橋連絮凝則成為主要的作用形式。第26頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一聚合氯化鋁的優(yōu)點a應用范圍廣，對各種廢水都可以達到好的混凝效果。b易快速形成大的礬花，沉淀性能好，投藥量一般比硫酸鋁低，過量投加時也不會象硫酸鋁那樣造成水渾濁。c適應的PH值范圍較寬(在5～9間)，且處理后水的pH值和堿度下降較小。d水溫低時，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果。e其堿化度比鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對設備的侵蝕作用小。第27頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一（2）聚合硫酸鐵簡稱聚鐵，[Fe(OH)n(SO4)3-n/2]m。是一種多羥基、多核絡合物，與聚合鋁鹽都是具有—·定堿化度的無機高分子聚合物，且作用機理也頗為相似。適宜水溫10～50℃，pH5.0～8.5，但在pH4.0～11范圍內仍可使用。與普通鐵鋁鹽相比，它具有投加劑量少，絮體生成快，對水質的適應范圍廣以及水解時消耗水中堿度少等一系列優(yōu)點。

第28頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

３.有機類化合物主要是能夠發(fā)揮絮凝作用的天然或人工合成的有機高分子物質。天然產(chǎn)物多屬蛋白質或多糖類化合物，如動物膠、淀粉、藻朊酸鈉等；人工合成產(chǎn)品多是聚丙烯、聚乙烯類物質，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯亞胺等。水溶性的線性高分子聚合物。第29頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一按可離解基團的特性，可分：陰離子型：-COOH、-SO3H、-OSO3H等；陽離子型：-NH3OH、-NH2OH、-CONH3OH；兩性型：同時含兩種基團；非離子型：不能電離的非電解質。分子呈鏈狀，并由很多鏈節(jié)組成，每一鏈節(jié)為一化學單體，各單體以共價鍵結合。聚合物的分子量是單體的分子量的總和，單體的總數(shù)稱為聚合度。作用-----吸附架橋作用：陰離子型絮凝劑只發(fā)揮絮凝作用，往往不單獨使用，而與鋁鐵鹽配合使用。陽離子型絮凝劑發(fā)揮凝聚和絮凝作用，可單獨使用。第30頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一４.活化硅酸活化硅酸是在上世紀30年代后期開始在水處理中應用的?；罨杷釋嵸|上是硅酸鈉在加酸條件下水解聚合反應進行到一定程度的中間產(chǎn)物，其組分特征，如電荷、大小、結構，取決于水解反應起始的硅濃度、反應時間(從酸化到稀釋)和反應時的PH值。其組分為Na2O.3SiO2.xH2O，有效成分為硅酸鈉。其水解過程中游離出來的硅酸單體在溶液中產(chǎn)生縮聚，產(chǎn)生羥基橋連和氧基橋連，從而形成各種高分子的陰離子，發(fā)展成為線狀、分支鏈或球狀顆粒等。第31頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一由于呈真溶液狀態(tài)的活化硅酸在通常PH條件下組分帶有負電荷，對膠體的混凝是通過吸附架橋使粒子粘連而完成的，只起絮凝作用，而不能起凝聚作用，因而常被稱為絮凝劑或助凝劑?；罨杷嵋话銦o商品出售，需在水處理現(xiàn)場制備，其原因是活化硅酸在儲存時局析出硅膠而失去絮凝功能。第32頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一無機類低分子（現(xiàn)場投加）三價金屬鹽鋁鹽硫酸鋁、氯化鋁、鋁酸鈉鐵鹽硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵二價金屬鹽鎂鹽硫酸鎂、碳酸氫鎂鋅鹽氯化鋅、硫酸鋅高分子（預制）陽離子型聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁陰離子型活化硅酸有機類表面活性物質陽離子型十八烷胺醋酸鹽、十八烷三甲基氨基氯化物陰離子型硬脂酸鈉、油酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉低聚合高分子（M=1000-數(shù)萬）陽離子型水溶性苯胺樹脂、聚硫脲、聚乙烯亞胺陰離子型藻朊酸鈉、羧四基纖維素鈉非離子型淀粉、水溶性尿素樹脂兩性型動物膠、蛋白質低聚合高分子（M=數(shù)十萬至數(shù)百萬）陽離子型聚乙烯吡啶類、乙烯吡啶共聚物陰離子型聚丙烯酸鈉、水解聚丙烯酰胺、馬來酸共聚物非離子型聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯

pH調整劑

石灰、碳酸鈉、苛性鈉、鹽酸、硫酸

其它輔助劑

高齡土、膨潤土第33頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)沉淀和澄清一、沉淀理論基礎二、沉淀池三、澄清和澄清池四、預沉方式和系統(tǒng)選擇第34頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一、沉淀理論基礎

懸浮顆粒在水中的沉降,根據(jù)其濃度及特性,可分為四種基本類型:(1)自由沉降

(2)絮凝沉降

(3)擁擠沉降

(4)壓縮沉降第35頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一(1)自由沉降

顆粒在沉降過程中呈離散狀態(tài),其形狀、尺寸和質量均不改變，下沉速度不受干擾。如沉砂池中的沉降。第36頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一(2)絮凝沉降在沉降過程中各顆粒之間能相互黏結，其尺寸、質量會隨深度的增加而逐漸變大，沉速也增大。懸浮物的去除率與沉淀速度、深度有關。如：混凝沉淀池、初沉池的后期、二沉池中初期的沉降。第37頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一(3)擁擠沉降

顆粒在水中的濃度較大時，其間相互靠得很近，在下沉過程中彼此受到周圍顆粒作用力的干擾，但顆粒間的相對位置不變，作為一個整體而成層沉降。在清水和渾水之間形成明顯的界面，沉降過程實際上就是這個界面的下沉過程。當懸浮物質的量占液體體積的1%左右時就會出現(xiàn)此現(xiàn)象。如：高濁度水的沉淀、二次沉淀池后期的沉降。第38頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一(4)壓縮沉降

也稱作污泥濃縮。顆粒在水中的濃度很高時會相互接觸。上層顆粒的重力作用可將下層顆粒間的水擠壓出界面，使顆粒群被壓縮。濃縮的過程是不斷排除孔隙水的過程。如：沉淀池底部的污泥斗中或污泥濃縮池中。第39頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二、沉淀池

根據(jù)沉淀池的結構類型可分為：

1.平流式沉淀池

2.豎流式沉淀池

3.輻射式沉淀池

4.斜板和斜管沉淀池第40頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一平流式沉淀池第41頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一豎流式沉淀池

第42頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一輻流式沉淀池

第43頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一斜板斜管沉淀池

1-配水槽；2-穿孔墻；3-斜板或斜管；4-淹沒孔口；5-水槽；6-排泥管；7-支架

第44頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

理想沉淀池的水平流速u0為水的流量與沉淀池的面積的比值（Q/A），如果Q不變，則增大A，就可減小u0，即有更多的懸浮物可以沉下，提高了沉淀效率。又因為t=H/u0，則在保持u0不變的條件下，隨著有效深度H的減小，沉淀時間t就可按比例縮短，從而減小了沉淀池的體積。若將水深為H的沉淀池分隔為n個水深為H/n的沉淀池，則當沉淀區(qū)長度為原來長度的1/n時，就可處理與原來的沉淀池相同的水量，并達到完全相同的處理效果，即池子越淺，越縮短時間。這就是淺池沉淀原理。為了讓沉到底部的污泥便于去除，將這些淺的沉淀區(qū)傾斜60°，以使污泥順利滑下，則稱之為斜板沉淀池；若將沉淀區(qū)內進一步分隔成波紋形管或蜂窩形板，則稱之為斜管沉淀池。第45頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三澄清和澄清池澄清利用活性泥渣與混凝處理后的水進一步接觸，加速沉淀速度的過程新形成的沉淀泥渣具有較大的表面積和吸附活性，稱為活性泥渣。澄清池特點：利用活性泥渣與原水進行接觸絮凝將反應池和沉淀池統(tǒng)一在一個設備分類：機械加速澄清池是利用機械攪拌作用來完成混合、泥渣循環(huán)和接觸絮凝過程的。水力循環(huán)澄清池利用水射器形成真空自動吸入活性泥渣與加藥原水充分混合第46頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一水力循環(huán)澄清池機械攪拌加速澄清池第47頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一四、預沉方式和系統(tǒng)選擇1.預沉方式可選用自然沉淀或混凝沉淀工藝。混凝沉淀的經(jīng)濟性優(yōu)于自然沉淀。斜板斜管技術用于自然沉淀或混凝沉淀后，能大大提高經(jīng)濟性。2.采用混凝工藝預沉時，應注意絮凝劑的使用范圍。3.工業(yè)水處理澄清器對原水懸浮物有一定的適應范圍，如機械攪拌或水力加速澄清池為3000mg/L、懸浮澄清池500mg/L；當原水懸浮物大于上述數(shù)值時，就要考慮預沉。第48頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)過濾

水通過濾料床層時，其中的懸浮顆粒和膠體就被截留在濾料的表面和內部空隙中，這種通過粒狀介質層分離不溶物的方法稱為粒狀介質過濾?？捎糜诨钚蕴课胶碗x子交換等深度處理過程之前作為預處理，也可用于化學混凝和生化處理之后作為后處理過程。第49頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一原理

阻力截留當原水自上而下流過粒狀濾料層時，粒徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得越來越高，結果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構成的濾膜，并由它起主要的過濾作用。

重力沉降原水通過濾料層時，眾多的濾料表面提供了巨大的沉降面積。形成無數(shù)的小沉淀池，懸浮物極易在此沉降下來。

接觸絮凝由于濾料具有巨大的表面積，它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常帶有表面負電荷，能吸附帶正電荷的鐵、鋁等膠體，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，并進而吸附帶負電荷的黏土和多種有機物等膠體，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。

第50頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二濾料

常用濾料有石英砂、無煙煤屑、大理石粒等。除應考慮價廉易得外，還需考慮：（1）化學性質穩(wěn)定；（2）機械強度足夠；（3）粒度合適

第51頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三影響過濾的因素

濾速濾速太快，會促使已吸附的懸浮物剝落，導致水質惡化和水頭損失增大，從而縮短過濾周期；濾速太慢，會影響濾池單位過濾面積的出力，也影響水流中懸浮物顆粒向濾層顆粒表面輸送。對于過濾經(jīng)過混凝和澄清處理的水來說，濾速一般為10～12m/h。反洗效果反洗的目的是除去已處于飽和狀態(tài)的濾層上吸附的懸浮物顆粒，恢復濾料的過濾能力。第52頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一水流均勻性

排水系統(tǒng)對水流均勻性影響最大。過濾前水質

過濾前的水，若已經(jīng)混凝處理，則殘留在水中的懸浮物在過濾過程中具有較好的滲透性能，即能滲入到濾層的下層，產(chǎn)生接觸混凝過濾，從而提高了濾池的截污能力。濾料污染狀況反洗時總有微量不易沖洗的污物殘留在濾池內，導致濾料的污染，影響濾池的運行，出現(xiàn)過濾效果不好或過濾周期縮短?？刹捎眠M行化學清洗。第53頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一四、過濾設備

第54頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)氣浮

一氣浮與浮選二氣浮的原理

三氣浮設備

四特點及用途

第55頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一、氣浮與浮選

氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體去除水中的懸浮物，使其隨氣泡升到水面而加以去除的方法。氣浮的對象是乳化油、疏水性細微固體懸浮物。浮選是在水中投加浮選劑，選擇性地將親水性的污染物變?yōu)槭杷裕瑥亩芨皆跉馀萆?，然后一起浮生到水面而加以去除的又一種水處理方法。浮選的對象是親水性固體懸浮物、重金屬離子等。第56頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一浮選劑對細分散的親水性顆粒，需經(jīng)浮選劑處理，使被氣浮的物質表面疏水化而附著于氣泡上，同時有促進起泡的作用，使廢水中的空氣泡形成穩(wěn)定的小氣泡，從而有利于氣浮。浮選劑大多數(shù)是由極性-非極性分子所組成，極性基團能選擇性地被親水性物質所吸附，非極性基則朝向水，這樣親水性物質的表面就被轉化成疏水性物質而被黏附在空氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面。種類：松香胺、煤油產(chǎn)品、脂肪酸及鹽類等

第57頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二、氣浮的原理

實現(xiàn)氣浮分離過程的必要條件是使雜質能夠黏附在氣泡上，這是一個涉及到氣、液、固三相介質的問題。顆粒能否黏附到氣泡上去，取決于水對該種顆粒的潤濕性。一般是疏水性顆粒易于與氣泡黏附，而親水性顆粒難以與氣泡黏附。

第58頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

水對各種物質潤濕性大小可用它們與水的接觸角θ來衡量。

θ＜90。為親水性物質，

θ＞90。為疏水性物質。并非所有物質都能黏附到氣泡上

θ→0，不能氣??；

θ＜90。，附著不牢易于分離；

θ→180。，易氣浮，如乳化油。

第59頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三氣浮設備

氣浮設備按氣泡產(chǎn)生的方法分：

(1)加壓溶氣氣浮

(2)葉輪氣浮

(3)曝氣氣浮

(4)射流氣浮

(5)電解氣浮等

第60頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第61頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一四特點及用途

易于去除比重較輕的絮體及廢水中的纖維物。對低濁度低溫水的處理效果較好。對受污染的水體可取得較好的凈化效果；凈水效率高，排泥方便。

處理時間短，僅需15分鐘，而一般澄清設備需60～90分鐘。第62頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)消毒滅活水中絕大多數(shù)病原體，使水的微生物質量滿足人類健康要求的技術，稱為消毒。水經(jīng)過混凝、沉淀和過濾后也能除掉很多細菌，但由于水中的細菌很多，光靠這兩步還達不倒標準，還須用消毒來解決。第63頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

水的消毒是通過消毒劑來完成的,消毒劑可分為四類:1)

氧化劑；

2)

金、銀、汞等重金屬離子，銅離子能殺死藻類；

3)

陽離子表面活性劑季銨類與吡啶嗡的化合物；

4)

物理媒劑：紫外線（γ=253.7～265nm）紫外線消毒是目前高純飲用水及各種飲料常用方法。水中菌類微生物受到紫外線照射后，紫外光譜能量被細菌的核酸所吸收，并使核酸結構破壞，影響其新陳代謝過程而死亡。紫外線波長為200-300nm時消毒效果最好，260最佳。第64頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)吸附

利用多孔性的固體物質，使水中一種或多種物質被吸附在固體表面。用于除嗅、有機物、膠體、微生物及余氯等。

第65頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一、吸附類型

物理吸附通過分子間力（范德華力）而產(chǎn)生的吸附。特點是沒有選擇性，吸附質并不固定在吸附劑表面的專門格點上，在界面范圍內可自由移動，吸附速度快。化學吸附通過化學鍵力等化學作用而產(chǎn)生的吸附。特點是具有選擇性，吸附速度慢。交換吸附通過靜電引力作用，包括離子交換。幾種作用往往同時存在，一般低溫時物理吸附，高溫時化學吸附。

第66頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二、吸附劑

常用的吸附劑有：活性炭、磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖質、焦炭、木炭、木屑等。多孔或磨得很細的物質，由于具有巨大的表面積，因而有明顯的吸附性能。吸附量與比表面積、細孔的構造和分布有關。吸附劑的再生：加熱法、蒸汽法、溶劑法、臭氧氧化法、生物法等。第67頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第七節(jié)除鐵和錳1.空氣曝氣法6.化學沉淀法2.氯氧化法7.混凝沉淀過濾法3.高錳酸鉀氧化法8.電解法4.接觸過濾法9.用鐵細菌處理5.離子交換法10.穩(wěn)定處理第68頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一1.空氣曝氣法是應用最多的一種方法。目的是為了向水中溶入氧散去CO2提高pH值，使Fe2+向Fe3+轉化，然后形成Fe(OH)3的絮凝體沉淀過濾而除去。錳砂過濾：3MnO2+O2=MnO·Mn2O7MnO·Mn2O7+4Fe2++2H2O→3MnO2+4Fe3++4OH-

速度大大加快，錳砂是一種催化劑。曝氣的方式有：水射式曝氣、跌水曝氣、空氣壓縮機充氣、淋水或噴水曝氣、曝氣塔曝氣等。第69頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一2.氯氧化法氯是比溶解氧更強的氧化劑，能迅速地將二價鐵氧化成三價鐵?？蓽p少反應和沉淀時間，簡化處理系統(tǒng)：

2Fe(HCO3)2+Cl2+Ca(HCO3)2=2Fe(OH)3↓+CaCl2+6CO2↑在pH為4～10的范圍內都可發(fā)生。當水中含銨鹽或含氮有機物時，加氯量增大。3.高錳酸鉀氧化法比氯和氧更強烈的氧化劑，能迅速地將二價鐵氧化成三價鐵，生成密實的絮凝體，易于為砂濾池所截留。用于硬度較大的含鐵地下水效果較好。第70頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一4.接觸過濾法以硫酸錳、氯化錳和高錳酸鉀反復處理錳砂、綠砂、人造沸石或其它陰離子交換劑，可使之表面附著一層高價錳的氧化物，當含鐵水通過這種濾料時，二價鐵便被氧化除去。適合于處理含鐵濃度不超過10mg/L的原水。5.離子交換法水中溶解的亞鐵離子可用離子交換法