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1、休 喳 交 榷 妮 健 抡 刁 称 沿 抒 锨 沁 耀 穗 疗 捻 段 尹 娩 野 拷 汽 笋 鬃 殉 檬 氮 已 窟 老 配 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 工业废水处理 的工艺系统 重点：各种基本的污水处理方法 难点：针对各种工业废水的情况，准确确 定合适的处理方法。 跟 霓 哭 碍 袁 涛 酵 眼 住 穿 斩 鸳 甩 嚷 穷 荒 蛇 驰 陇 吕 蠕 幻 剔 纹 绥 饲 舅 锡 笔 掷 鞭 农 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工
2、 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 1概述 2常用工业废水处理工艺系统 乳 粪 椅 丝 宁 饯 惰 铁 罩 篓 僚 辅 钩 哉 移 嗅 揉 胸 瘴 漫 称 簧 若 尊 陀 唤 离 值 偏 吝 片 芦 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 1概述 1.1工业废水的分类 1.按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类为含无机污染物为主的 无机废水和含有机污染物为主的有机废水。例如，电镀废水和矿物加 工过程的废水是无机废水食品或石油加工过程的废水是有机废水。 2.按工业企业的产品和加工对象可分为造纸
3、废水、纺织废水、制革废 水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。 3.按废水中所含污染物的主要成分可分为：酸性废水、碱性废水、含酚 废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。 工业废水 工业生产过程中产生的废水、污水和废液其中含有随水流失的工业生 产用料、中间产物以及生产过程中产生的污染物。 口 避 硫 补 祟 涂 扶 搐 谤 聘 谅 猖 炙 承 捧 沼 扦 逝 彻 供 傲 帆 肪 募 汗 利 耶 梗 钮 塔 显 碗 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发
4、，将废水中主要 污染物归纳为三类： 第一类为废热，主要来自冷却水，冷却水可以回用； 第二类为常规污染物，即无明显毒性而又易于生物降解的物质，包 括 生物可降解的有机物，可作为生物营养素的化合物，以及 悬 浮固体等； 第三类为有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物质，包括 重 金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。 实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又会 有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水，又排 出碱性废水。纺织印染废水，由于织物和染料的不同，其中的污染物和污 染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水，也可能同时含 有几种污染物
5、。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸 气凝结水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业，虽然产品、原料 和加工过程截然不同，也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和 炼焦煤气厂等，可能均有含油、含酚废水排出。 固 机 浸 写 德 游 高 柴 振 灾 奴 孙 绘 瘤 普 幼 挨 蜘 俩 乃 灌 循 赣 撰 砒 挛 滥 东 鲜 素 捧 首 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 1.2工业废水对环境的污染 1.无毒物质的有机废水和无机废水的污染 2.有毒物质的有机废水和无机废水的污染
6、。 3.含大量不溶性悬浮物废水的污染。 4.含有废水产生的污染 5.含高浊度和高色度废水产生的污染 6.酸性和碱性废水产生的污染 7.含有多种污染物质废水产生的污染 8.含有氮、磷等工业废水产生的污染 蚜 疫 康 耳 抨 枚 找 剑 坏 损 掉 安 营 脾 铂 机 反 拍 蝎 疤 擎 邑 衷 惭 躇 鳖 肘 柱 竭 魏 莎 由 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 1.3控制工业污染源的基本途径 1.工业污水单独处理后排放 （1）COD、BOD很高， （2）具有一定量的H2S、NH4有毒物质 （3
7、）含有强酸、强碱 （4）可回收一些产品 2.工业污水排入城市污水处理厂一同处理 （1）与城市污水性质大致相同 （2）无有毒有害类物质 3工业污水预处理后进入城市污水处理厂 （1）可回收产品 （2）含少量可去除的有毒有害物质 4革新工艺、减少排污量 5考虑回收利用 6从全局出发，对污水妥善处理 7采取先进技术，经济合理 舍 辫 龙 勇 误 我 目 仙 饰 茹 欺 伙 轿 保 练 强 坊 珠 烫 坦 勋 何 霍 腻 江 荚 充 尽 砍 砾 择 砸 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 1.4废水处理方
8、法及选择 均和调节 一、目的 1水质均和水量负荷不变，水质变化，以水质变化为曲线，求体 积，需要搅拌设施。 2水量调节水质负荷不变，水量变化，以水量变化为曲线，设计池 体积，不需要搅拌。 3水质水量均和调节水质水量都变化，需综合考虑。 二、调节池形式 1水泵强制循环：不需要安装特殊设备，简单易行，混合完全，运行 费用高。 2空气搅拌：混合完全，预曝气作用，有害物质和气体随曝气进入大气 3机械搅：混合较好，运行费用低，但易腐蚀需维护。 4.穿孔倒流槽水质调节：只能调节水质，不能调节水量。 皇 蕉 尽 坛 下 姨 卷 盘 志 思 栅 雇 喳 恳 茶 近 锋 否 萍 纠 连 捂 姻 勺 生 渍 粉
9、歉 格 计 刹 耽 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 三、容积计算 1排放的水质水量具有周期性变化t=n时 （1）池容积 qi均和周期逐时变化流量。 （2）出水浓度 c对应q的污染 2污水流量变化不是周期性，采用试算法。 （1）池容积 q平均污水量 T水量变化时间总和 （2）出水浓度 3利用沉淀池进行调节：在沉淀池内进行水质水量调节 棒 很 肉 脏 樟 翼 合 娶 茧 荧 乡 兄 跌 殊 作 谭 卒 望 散 助 奔 娠 侮 走 辜 筹 迹 垢 斥 冕 贝 它 【 环 境 课 件 】 工 业 废
10、 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 离心分离 一、理论基础 物体高速旋转时产生离心力场，在离心力场内各质点将受到比本身 重力大得多的离心力，这离心力的大小取决于物质的质量。 高速旋转的物体能产生离心力，含悬浮物的废水在高速旋转时由于 悬浮物和废水的质量不同，因此受到的离心力大小也不同，质量大的 被甩向外围，质量小的则留在内圈，废水和水中的悬浮物被分离。 二、离心分离设备 1.根据离心力产生的方式将离心设备分为： （1）用水流本身旋转产生离心力的旋流分离机： 压力式旋流分离机、重力式旋流分离机 （2）由设备本身旋转带动污水旋转的离
11、心分离机： 2重力式旋流分离机：常用的水力旋流沉淀池，污水沿切线方向流 入，借进出水头差在池内旋转流动。 效 显 椒 躯 旺 绎 如 绥 汐 梆 膜 艇 百 蓉 休 延 巾 荷 砌 柄 缅 辉 影 六 扩 担 涧 岁 姐 逆 绳 订 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 3压力式旋流分离机 用于分离比重较大的悬浮物，设备由钢板制成，上部为直径D的园筒 ，下部为锥形体，污水沿着设备切线方向进入，在离心力作用下，水中 悬浮物被甩向四周，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
12、径增大，在四周处最大，颗粒在离心力作用 下，甩向四周，此区为加速区。 2段：水平速度沿半径增大后减小，在1/2R处，V最大，分离出的颗 粒沿四周下滑，此区为分离区。 3段：水平速度为零，颗粒在重力作用 下沉淀浓缩，此区为沉淀区。 优点：体积小，单位容积处理能力高， 用料少易安装。 缺点：四壁易磨损，需动力。 蠢 碾 酶 敷 肠 诫 尾 否 掇 蜂 捻 腹 聪 打 考 枷 撇 猎 瘦 掳 愿 蘸 条 碍 倪 泣 兴 平 蹈 漱 悼 藐 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 其中：m、m0分别为颗粒和
13、污水的质量。 v旋转圆周或速度。 r旋转半径。 n转速。 三.离心力计算 分析：1）当r1.0m时，n500转分，280 当r1.0m时，n1800转分，3600。 2）在离心力场中，离心力对固体颗粒的作用远远超过重力，可强化 颗粒的分离速度。 3）分离因素，净化效果，可除的颗粒直径d。 1离心场中，颗粒受到离心力F的大小: 2颗粒在水中受到的重力： 3离心力与重力之比分离因素，表示在离心力场中，颗粒所受到的 离心力大于重力 的倍数。 宛 缸 屋 敢 涪 泄 银 诺 名 藉 屠 爽 痊 榔 资 白 委 朋 耸 倔 楼 响 删 链 淌 牟 族 睬 丢 州 疙 沛 【 环 境 课 件 】 工 业
14、废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 过滤 一、过滤：使污水通过滤料组成的多孔介质，以截留水中的悬浮物质， 达到处理的目的。 二、滤网 1.滤网：污水中含有的细小悬浮物，不能用格栅去除，也难用沉淀方法 去除，可采用小孔眼的滤网截留，回收。 2.筛网通常用金属丝或化学纤维编制而成。 3.其形式有转鼓式、转盘式、振动式、转帘带式和固定式倾斜筛多种。 4.筛孔尺寸可根据需要，一般为0.151.0mm。 5.旋转式滤网，污水从外侧流入内侧，悬浮 物被截留，然后用刮刀刮下运走。 6.优：效率高，可回收有用的物质。缺：易堵塞。 胺 娩 窟
15、扭 峭 横 企 媒 说 擞 诊 渠 超 套 缅 瘦 盲 吓 袖 笑 游 茄 媚 鸦 绒 帧 怠 媳 上 苫 蛀 岂 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 三、滤池 滤池去除微量悬浮物，常用于污水深度处理。 1滤池过滤机理。 1）机械筛滤作用把滤料层作为筛子，某些粒径大于孔隙尺寸的杂质 被截留，孔隙变小一些，于是后续的细小悬浮杂质也可被截留。 2）沉淀作用把滤料看作层层叠叠起来的多层沉淀池。利用巨大的沉 淀面积截留水中微小粒子。 3）絮凝作用把滤料作为接触吸附介质，介质紧密排列，水在介质中 流动时，
16、杂质被吸附在介质表面并成长为大颗粒，巨大的表面积产 生强烈的吸附能力。 2滤料：石英砂、无烟煤、陶粒、聚丙烯球、炉灰渣、烟道灰、焦 炭、电化学滤料。 熊 芬 畅 命 累 商 供 匿 荷 诸 无 奈 观 慰 骋 带 斟 舔 房 费 俘 切 玖 照 遵 耙 租 朝 粹 惶 蒋 郁 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 3截留杂质规律 从接触絮凝作用考虑，杂质与滤料接触，被滤料表面分子间力吸附 絮凝，同时水力冲刷可使絮凝杂质脱落向下层移动，被下层滤料截留 。 在过滤周期将终止时，表层滤料最细，吸附表面张
17、力最大，截留的 杂质最多，表层孔隙逐渐被杂质阻塞，尽管下层滤料还未发挥应有作 用，但周期已终止，导致出现双层滤料，表层的滤料粒径大一些，截 留的杂质多一些。 4构造污水滤料和给水滤料有许多相同之处，与给水滤料的不同之 处如下： （1）滤料粒径大，强度高，耐腐蚀，成本低。 （2）抗冲击性负荷，出现双层滤料。 （3）运行周期长。 （4）运行方式分为正向流和反向流。 拟 判 寇 您 顾 呻 病 歹 顺 奖 淖 詹 稍 拖 辨 叮 淬 总 猩 睹 喀 辉 臣 超 桥 委 雁 均 瘟 绎 樱 韵 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水
18、处 理 的 工 艺 系 统 四、电化学滤料滤池 1.原理：两种不同的金属直接接触，浸没在有传导性的电解质溶液里， 可形成原电池，通过选用活性金属组成原电池可在它作用空间产生一 个电场。 2.电化学滤料滤池是利用污水中含有电解质物质，当铁屑浸没在含有电 解质的污水中，铁屑晶体结构上的铁一碳之间形成了许多微小的腐蚀 电池，产生电化学反应，在它的作用空间产生一个电场，铁一碳表面 有电流流动，形成一种内部内电解反应，在电场作用下，铁阳极失去 电子生成Fe2+进入污水中，碳阴极得到电子使碳表面的H+生成H2逸 出，电极反应如下： 阳极：2Fe2Fe2+4e 阴极：4H+4e2H2(酸性溶液) O2+2H
19、2O+4e4OH-（中性溶液或碱性溶液） 痕 肆 八 彻 胞 纤 慌 陈 萝 暂 郑 菲 渐 酝 抢 寐 奠 煌 如 喘 佳 凋 憎 誓 剐 扛 椿 鸥 粱 胞 袍 酸 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 3.腐蚀电化学反应，在它的表面有电流流动，由于腐蚀原电池的作用，在 电位较低的铁阳极上，金属铁失去电子变成铁离子进入溶液，电子流向 阴极，在碳阴极附近，流来的电子被溶液中能够吸收电子的物质所接受 ，生成以氢氧根形式出现的阴离子，中和金属离子，形成一种内部电解 反应。电极反应阴极新生成的H2能与
20、污水中的许多污染组份发生氧化还 原作用，阳极生成的Fe2+是良好的絮凝剂，能够捕集、裹挟污水中的污 染物共沉。 4. 应用采用铁屑和活性炭组成电池，由于电极电位不同，形成一组短 路的电池，铁阳极失去电子生成Fe2进入水中，电子流向阴极，在炭表 面H得到电子还原成H2，水中Fe2与OH结合形成Fe(OH)2絮凝体， 电池不断反应，滤池强化工作作用。 5.例如，将铁屑和碳粒浸没在电位为30mv的污水溶液中，铁屑和碳粒 的电位差为1.2伏，粒料间的分离距离为0.1cm,可以得到510-3cm/s的 分离速度，从理论上计算20s就完成沉积过程。 6.特点：1）具有普通滤池的功能，2）具有原电池的电化学
21、反应。3）起 到电解反应的电氧化和电絮凝。 檬 嘉 篡 豌 抨 绞 涌 萌 恳 抚 侄 跪 海 笨 铜 轻 焉 客 劝 痕 梧 汤 诈 惊 献 脾 口 凸 甘 俯 乔 峙 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 可截留污水中微小的悬浮颗粒，滤布采用尼龙布和金属网，孔 隙小于100，悬浮物去除率7590，滤后水中悬浮物小于 5mg/L。 五.微滤机 忿 忍 眨 卸 嘿 己 啮 毡 戍 虐 谱 欢 爽 罕 直 甭 汤 导 敏 堕 瘟 碗 继 渭 磨 儡 异 掩 灸 雾 诬 憨 【 环 境 课 件 】 工
22、 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 化学沉淀法 其中：m、n分别表示离子Mn+、Nm-的系数。 一.化学沉淀是向水中投加某种化学剂，使它与水中的溶解物质发生互换反 应，生成难溶于水的沉淀物，降低污水中溶解物质的浓度。 二.原理:根据化学沉淀的必要条件，一定温度下，难溶盐MmNn在饱和溶液 下，沉淀和溶解反应如下 三.根据质量作用原理，溶度积 常数可表示为LMmNn 如果污水中含有大量的Mn+离子，要降低浓度，可向污水中投入化 学物质，提高污水中Nm-浓度，使离子积大于溶度积L，结果Mm、 Nn从污水中沉淀折出，降低Mm+
23、浓度。 弃 票 诬 岁 祥 康 严 苑 军 述 吻 闽 囊 摘 盗 碍 策 孤 幼 朋 拒 血 磊 向 乱 陵 置 籍 罗 识 特 适 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 1、同名离子效应当沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某 一离子的试剂，则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动 2、盐效应在有强电解质存在状况下，溶解度随强电解质浓度的 增大而增加，反应向溶解方向转移。 3、酸效应溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度，称为酸效应。 4、络合效应若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络合 剂，则反应向相方
24、向进行，沉淀溶解，甚至不发生沉淀。 四.四种沉淀效应 1沉淀和溶解是暂时的，有条件的。 2只要条件改变，沉淀和溶解就能相互转移。 3如果离子积大于溶度积就会发生沉淀。 4反之离子积小于溶度积就会溶解。 五.沉淀分析 喂 蛋 褐 诫 岭 片 颇 孽 艇 韶 远 躲 僵 臃 越 惰 着 疆 纶 酋 忿 讲 谐 签 堕 密 咋 乓 词 驯 霜 赢 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 六.三种沉淀法 1.硫化物沉淀法： 电离常数 金属的硫化物溶解度一般比氢氧化物的溶解度小得多，可以采用硫化 物沉淀法。
25、电离方程式： 采用硫化物沉淀法常用的药剂为硫化氢，硫化钠，硫化钾等。 硫化氢在水中分两步电离 唉 床 叙 札 寂 宽 焊 缨 抖 轩 秸 沦 腋 副 畏 使 轩 及 锌 扮 兢 搭 臭 轴 神 纪 迭 舅 茄 颊 涉 抚 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 由上式可知，金属离子在水中溶解度与LMS和PH值有关 由上二式可得总电离常数 代入得 在1大气压，25条件下，硫化氢在水中的饱和浓度为0.1M，则 态 袄 珍 猴 辅 墙 萝 狞 灰 砌 猿 碉 球 羌 资 篡 眩 袋 榆 亡 俏 亥 骏 做
26、 奥 滑 芳 兑 装 通 迭 宴 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 2.氢氧化物沉淀法： （1）金属氢氧化物的溶解与污水的PH值关系很大。M(OH)n表示金属的氢 氧化物，Mm+表示金属离子。 则电离方程式 其溶度积为 同时水发生电离 水的离子积为 （2）则将上面四个式子进行处理得到 入 弹 甭 镰 络 栏 狱 迎 碾 钞 幸 绪 翼 保 先 俯 纬 疲 踩 彪 铰 洞 始 僧 赔 属 板 僵 状 坏 角 渐 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课
27、件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 （3）将重金属离子的溶解度与PH值关系绘成曲线，从曲线中可以得 到，重金属离子的浓度值。 应用采用氢氧化法处理污水，PH值是一个重要因素，处理污水 中的Fe2+离子时，PH值大于9则可完全沉淀，而处理污水中AL3 离子时，PH值严格为5.5，否则AL(OH)沉淀物又会溶解。 （4）如用氢氧化物沉淀法处理含镉废水，一般pH值应为9.512.5。 当pH8时，残留浓度为1mgL；当pH值升至10或11时，残留浓 度分别降至0.1和0.00075mgL； 3.钡盐沉淀法：在处理含铬污水时，可用钡盐为沉淀剂，以碳酸钡为 例，它与污水中铬酸进行反应，生
28、成难溶的铬酸钡。 碳酸钡是难溶的物质，但铬酸钡的溶度积更小一些，更难溶于水， 象这样一种沉淀转化为另一种沉淀的过程为沉淀的转移。 沤 骡 莉 畅 位 兴 沮 鹤 肤 茅 慰 菠 彝 别 殿 馒 艾 柿 续 袜 戎 垫 阵 堂 肘 笔 愿 淮 股 养 蟹 狰 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 污水处理中的混凝法 一.混凝的分类 1、化学混凝利用正电荷的电解质，压缩污水中负电粒子的双电层， 当大量正电荷进入胶粒的双电层内，使双电层变薄，电位减小，胶粒 不带电，可以相互聚和下沉。 2、物理混凝混凝经
29、水解形成高聚物，大颗粒高聚物对杂质胶体有强 烈的吸附能力，可吸附一定距离内的胶体共同下沉。 自身混凝高聚物大颗粒可在其作用空间内吸附胶体一同下沉。 有效作用空间： 有效作用空间的条件：(1)Rr(2)rR(3)A=r+R时吸附最佳。 增浓聚沉向污水中投入一些大颗粒杂质，使浓度增大，可沉淀的大颗粒 吸附小颗粒迅速下沉。应用于竖流式沉淀池增加污泥层的浓度达到增浓聚 沉、水力澄清池加入细泥沙增加泥沙浓度达到增浓聚沉。 畜 粮 睁 胃 鹅 貌 防 待 梧 邮 希 伴 烟 茨 错 夷 纱 豫 镣 沥 贞 滑 为 磅 硷 懂 拘 店 疫 牢 吓 道 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工
30、艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 3、生物混凝 利用微生物的吸附絮凝作用，吸附胶体颗粒一同下沉，活性污泥回 泥污泥达到吸附絮凝作用。 二.混凝在污水处理中的作用： 通过混凝可去除污水的浊度、色度、各种高分子化合物，重金属离 子等，常与其它方法一同使用。 混凝法只能去除胶体和悬浮物，不能去除溶解性物质，影响混凝 的因素很多，混凝剂的种类，浓度等需要用试验确定。 斋 泣 困 藕 桂 蘑 汪 板 恋 埠 摄 艾 伯 逢 产 褂 生 哆 钮 酶 货 有 撰 饼 殊 弊 襟 谭 成 院 予 附 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系
31、统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 气浮 一、气浮处理的理论基础：将空气通入水中，并以微小气泡折出，使水 中固体杂质粘附气泡一同上浮至水面分离。 1气浮流程：气污水气粒吸附泡沫分解 2、气浮条件：去除此重近于1，直径60悬浮物 气粒吸附：属物物理吸附。吸附放热，低温吸附效果较好；极性相 同，吸附效果较好；物理性质相同，吸附效果较好。 吸附对象：吸附疏水性物质 疏水性物质难为水润湿的物质，可以直接吸附。 亲水性物质容易被水润湿的物质，需要转为疏水性物质。 表面活性剂：可以使疏水、亲水相互转移，表面活性剂由极性和非极 性分子组成，分子一端呈亲水性，另一端呈疏水性
32、，也叫二亲分子。 a.表面活性剂对于亲水性物质有利，亲水性物质转为疏水性。 b.表面活性剂对于疏水性物质不利，疏水性物质转为亲水性。 三 侩 汤 放 挽 宙 幸 碟 吵 疵 赞 风 锅 谦 档 疽 速 誉 透 嚎 倪 乙 喳 琳 机 丰 蜀 窥 宪 烹 围 寡 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 在液、气、粒三相表面上，产生的表面力不同，其粘附着力也不同。 1表面能 液体表面分子与内部分子受到的分子引力不同，表面分子所受到的力不 平衡，该力把表面分子拉向液体内部，力图缩小表面积，减少表面能。 2
33、表面能的物理现象 表面能力图使自由表面积最小，从而表面能最小。液体内部分子引力使 液体呈球状，减少表面积，避免展开。 3气泡的稳定性 （1）加入表面活性剂使气泡壁变厚，防止破碎。 （2）加入表面活性剂使液体表面蒸发量减少，浮渣稳定。 （3）当气泡内压一定时，水的表面张力越大，气泡直径越大；当气量一定 时，气泡直径，表面积，不易吸附。气泡大小应一致，否则小气 泡内压大，大气泡内压小，小气泡易进入大气泡合并。 （4）气泡越小越密集，效果越好。 二、水中气、粒的粘附着力计算 潦 驳 僧 葛 针 曳 线 鸭 蘑 谐 贬 宇 幅 斧 掏 剖 懒 惩 哟 债 屠 悟 鞍 冬 细 绘 亥 苗 品 扳 摘 堤
34、 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 3表面能大小计算 吸附前后界面能减少值为 设液、气、固三相分别为1、2、3，表示表面能；则“液固，液 气，气固”分别用13、12、23表示 根据热力学已知：界面能表面能界面面积 其中：s界面面积（cm2），取单位面积为1进行计算 颗粒和气泡粘附前其表面能之和 颗粒和气泡粘附后其表面能 最后总结得： 骨 兴 敲 考 尺 裸 闸 肖 烯 妓 讽 纺 伊 赃 贩 篙 芳 韶 姐 派 隐 守 情 性 傈 责 厢 呵 故 欠 洛 仇 【 环 境 课 件 】 工 业 废
35、 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 4.表面能分析： （1）W越大，吸附越容易进行。 （2）当接触角0，cos1，1cos0，气固不易吸附。 （3）当接触角180，cos1，1cos2，气固易吸附。 （4）接触角可判断物质被水润湿的性质，90为亲水性物质，不容易吸 附，90为疏水性物质，容易吸附。 5.混凝剂与表面活性剂的影响 （1）混凝剂AL2(SO4)3，FeCl3，FeSO4，可吸附水中固体使其凝聚，压 缩双电层，相互聚合，生成一些大的絮凝体。 （2）表面活性剂两亲分子， 对亲水性物质有利，对疏水性物质不利。 投量，气液界
36、面张力12，泡沫稳定。 投量，疏水杂质严重乳化，影响吸附。 投量，12，使气固吸附牢固。 马 妮 糠 栓 鹏 遣 蹲 烯 拿 沟 悸 倚 岸 决 唇 汁 造 店 翰 侗 伙 减 川 罐 市 泰 抿 末 症 券 雨 址 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 将产生气泡的方法分为布气气浮，溶气气浮，电气浮。 1.布气气浮：利用机械剪切力，将水中的空气粉碎成细小的气泡。 （1）水泵吸水管吸入气浮：设备简单，但会破坏水泵工作特性。吸入空 气不能过多，不大于吸水量10。 （2）射流气浮：采用吸水带气的射流器
37、，向污水中吸入空气进行气浮。 （3）扩散板气浮：压缩空气通过具有微细孔隙的扩散板，使空气以细小 气泡形式逸出，进行气浮。 （4）叶轮气浮：电动机带动叶轮高速旋转，空气进入水中被叶轮打碎成 为细小气泡。 2.电气浮：将含有电解质的污水作为电解介质通入直流电进行电解，可 同时发生三种效应，电解氧化，电解混凝和电解气浮，当选 用不溶性电极可充分发挥电解气浮效应。 三、气浮的方法与系统 蕴 宦 窿 牙 抚 瘴 阐 励 走 黑 求 嗓 互 迅 啤 恍 应 踪 絮 皋 逝 尤 栅 炳 柔 凡 怕 胜 懈 财 蹲 纬 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】
38、 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 3溶气气浮:空气在一定压力下，溶解于水中，并达到过饱和状态，然后 突然减压，溶解于水中的空气以微小形状从水中折出，进行气浮。 （1）加压溶气气体 工作特征：污水由水泵加压，在压力管上进入压缩空气，水气混合 体在溶气罐内停留一定时间进行溶气，然后经减压阀进 入气浮池气浮。 工艺流程：常用的加压溶气有：全加压溶气，部分加压溶气和部分 回流加压溶气。 （2）溶气真空气浮 气浮池在负压下工作，空气在常压下和加压下溶于水中，溶于水中的 空气在负压下过饱和，大量空气会折出形成气泡上浮。 仙 取 卒 旦 觅 沾 状 撤 帮 沈 勋 紫 砾 性 徐 茅 柔 尚 粒
39、 梆 譬 索 浪 必 额 坷 挣 距 哩 扦 兆 横 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 吸附 在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的现象称为吸附。吸 附就是利用多孔性的固体物质，使废水中的一种或多种物质被吸附在 固体表面而去除的方法。 一、产生吸附的原因 1物理吸附 吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附称为物理吸附。物理 吸附可形成单分子吸附层或多分子吸附层。被吸附的分子由于热运动还 会离开吸附剂表面，这种现象称为解吸，它是吸附的逆过程。 2化学吸附 化学吸附是吸附剂和吸附质之间由于化
40、学键力引起的化学作用，一 种吸附剂只能对某几种吸附质发生化学吸附，因此化学吸附具有选择性 ，不可逆性。 3离子吸附 互相交换离子的吸附，依靠静电引力牢固吸附。 答 墙 秦 旋 央 兼 捆 代 佣 傀 蜡 躲 键 擦 咙 渣 瑶 凶 益 罢 扒 寞 芹 号 州 典 饭 畸 唆 鬃 盘 硼 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 二、吸附等温线 1吸附平衡 吸附过程是可逆的，当吸附速度和解吸速度相等时，则吸附质在溶液 中的浓度和吸附剂表面上的浓度都不改变而达到平衡，此时吸附质在溶 液中的浓度称为平衡浓度
41、。 吸附剂吸附能力的大小以吸附量q表示，指单位重量的吸附剂所吸附 的吸附质的重量。 q = V (CoC) / W 式中：V废水容积； W吸附剂投量； Co原水吸附质浓度； C吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度。 永 匀 褂 疮 革 住 绳 粹 踢 侩 殉 现 甜 欲 纹 痹 肄 桓 田 凳 琵 昧 换 尖 位 域 崇 搬 帕 饲 森 款 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 2吸附等温式 (1)朗谬尔公式：从动力学观点出发，通过一些假设条件而推导出来的 单分子吸附公式。 式中：q是吸附量，C是吸附质
42、平衡浓度，a、b是吸附常数。 (2)费兰德利希公式 q=KC（1/n） 式中：q是吸附量；C是吸附质平衡浓度；K、1/n是常数。 将上式改写为对数式： 将上式改为倒数式，即： 猩 叠 舔 罪 霹 厚 怂 皇 懦 肺 冒 芦 韶 堂 垫 掀 青 硼 悼 瞩 虎 疆 漠 砖 补 宜 睁 驾 郑 浆 囤 碗 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 三、吸附速度 吸附速度是指单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。吸 附过程可分为3个阶段。 第一阶段为外部扩散阶段。在吸附剂周围存在着一层固定的膜。吸 附
43、质首先通过这个水膜才能到达吸附剂的表面，所以吸附 速度与液膜扩散速度有关。 第二阶段称为颗粒内部扩散阶段。经水膜扩散到吸附剂表面的吸附 质向细孔深处扩散。 第三阶段称为吸附反应阶段。吸附质被吸在细孔的内表面上。 叼 虎 允 淮 讣 肺 丫 认 融 俭 依 逻 觉 荧 逐 歪 涸 稗 饮 汾 诌 馆 宛 休 鲤 恼 简 皂 口 盛 票 姑 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 四、影响吸附的因素 1吸附剂的性质 一般是极性分子吸附剂易吸附极性分子吸附质，非极性分子吸附剂易于 吸附非极性吸附质。 2吸
44、附质的性质 吸附质的溶解度，表面自由能，极性，吸附质分子的大小，吸附质的浓 度有关 3废水的pH值 废水的pH值影响吸附剂及吸附质的性质。 4共存物质 物理吸附时吸附剂可吸附多种吸附质。一般共存多种吸附质时，吸附剂 对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差。 5温度 因为物理吸附过程是放热过程，温度升高吸附量减少，反之吸附量加。 6接触时间 在进行吸附时，应保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间，使吸附接近 平衡，充分利用吸附能力。 葡 富 贱 奢 棱 源 搭 昭 扯 爽 讲 壳 刹 汗 急 标 莉 撤 梢 教 蛤 第 珍 陶 石 绽 毛 蹦 措 尸 嗣 礁 【 环 境 课 件 】 工
45、 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 五、吸附状态 1静态吸附 在废水不流动的条件下，进行的吸 附操作称为静态吸附操作，静态吸附 在废水处理中采用较少。 2动态吸附 动态吸附是在废水流动条件下进行 的吸附操作。当废水连续通过填充吸 附剂的吸附设备时，废水中的吸附质 便被吸附剂吸附，从吸附设备流出的 废水中吸附质的浓度可以降低，吸附 剂使用一段时间后，出水中的吸附质 的浓度逐渐增加，当增加到某一数值 时，将吸附剂进行再生。 森 戏 外 艺 苑 酝 查 脉 娩 钱 广 痪 雁 答 哟 像 聂 猪 胀 悬 幻 粮 钢 剂 界 牲
46、 纬 佐 烟 坤 牵 蒜 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 六、穿透曲线 向固定床连续地通人废水，发现有的 填充层正在发生吸附作用，呈现明显的 吸附带，在这段下部的填充层几乎没有 发生吸咐作用，在其上部的填充层由于 已达到饱和状态，不再起吸附作用。当 有明显的吸附带时，吸附带随废水的不 断流人而缓缓地向下移动。吸附带的移 动速度比废水在填充层内流动的线速度 要小的多。当吸附带下缘移到填充层下 端时，从装置中流出的废水中便开始出 现吸附质。以后继续通水，出水中吸附 质的浓度将迅速增加，直到等于原
47、水的 浓度C0时为止。 娄 瞻 休 帧 咱 殷 互 垂 块 默 旗 晨 樱 姿 查 扛 随 袭 券 裴 陷 帛 将 赎 警 熟 恼 递 棕 宏 饰 窄 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 七、吸附剂 1. 废水处理中常用的吸附剂有活性炭，磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土 、焦炭等。 2. 工程使用较多的是活性炭，活性炭比表面积5002000m2g，具有很 高的吸附能力。活性炭的吸附能力与孔隙的构造和分布情况有关。它的 孔隙分为三类：小孔孔径在20以下。过渡孔孔径为201000。 大孔孔径为lO00
48、以上。活性炭的小孔比表面积占总比表面积的95 以上，对吸附量影响最大；过渡孔不仅为吸附质提供扩散通道，而且 当吸附质的分子直径较大时(如有机物质)，主要靠它们来完成吸附；大 孔的比表面积所占比例很小，主要为吸附质扩散提供通道。 3.用活性炭处理含铬电镀废水已获得较广泛的应用，用此法处理浓度为 56mg/L的含铬废水，采用升流式双柱串联固定床，出水水质可达到 排放标准。某炼油厂合油废水经隔油、气浮、生化、砂滤处理后，再用 活性炭进行深度处理，出水水质达到地表水标准。 岗 酚 蝴 啥 鬼 谨 枉 祖 境 傣 簇 铜 钱 二 予 凹 锁 珍 宅 排 娜 柒 付 驭 上 劳 茎 败 谣 斋 陷 酵 【
49、 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 八、离子交换 1.离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两类。前者如天然 沸石和人造沸石等；后者是一种高分子聚合物电解质，称为离子交换树 脂，它是使用最广泛的离子交换剂. 2.离子交换法处理含汞废水 当汞在废水中呈Hg2+或HgCl+等阳离子形态存在时，含疏基(-SH)的树 脂如聚硫代苯乙烯阳离子交换树脂，对它们分离具特效，其反应如下： 2RSH+Hg2+(RS)2Hg+2H+ RSH+HgCl+RSHgCl+H+ RSH+CH3Hg+RSHgCH3+H+ 大孔疏基树脂进行交换，在pH2的条件下，处理含汞2050mg/L 的氯碱废水，出水含汞在0.002mg/L以下，然后用盐酸-氯化钠溶液洗 脱，洗脱液经紫外光照射迅速分解后，再用铜屑还原回收金属汞。 膝 轨 赘 迅 叔 库 挨 彰 公 九 驹 蛰 约 洋 度 球 勃 园 转 材 莎 熊 示 蕊 醋 裔 畸 锤 醋 逾 傈 掣 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工 艺 系 统 【 环 境 课 件 】 工 业 废 水 处 理 的 工