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废水的化学处理废水的化学处理交流学习交流学习一一 中和法中和法三三 化学沉淀法化学沉淀法四四 氧化还原法氧化还原法五五 电解法电解法六六 膜过滤膜过滤七七 水处理图集水处理图集二二 化学混凝法化学混凝法 化学处理法是化学处理法是通过化学反应来分离、去除废水通过化学反应来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理法。物质的废水处理法。处理对象主要是污水中处理对象主要是污水中无机的无机的或有机的或有机的(难于难于生物降解的生物降解的)溶解物质或胶体物质。溶解物质或胶体物质。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：中和、混凝、氧化还原等。基础的处理单元是：中和、混凝、氧化还原等。1、在工业废水处理中，中和法应用以下情况、在工业废水处理中，中和法应用以下情况:（1）在废水排入水体之前，因为水生生物对）在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化极其值的变化极其敏感，当大量废水排入后使水体的敏感，当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时，值变得偏酸或偏碱时，会产生不良影响；会产生不良影响；（2）在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产）在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水的生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有值都有明确的规定；明确的规定；（3）在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（如）在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（如混凝、除磷等），要求废水混凝、除磷等），要求废水pH值升高或降低到某一需要的最值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理，废水的佳值。对于生物处理，废水的pH值通常应维持在值通常应维持在6.58.5范范围内，以保证处理构筑物内的微生物维持最佳活性。围内，以保证处理构筑物内的微生物维持最佳活性。2、工业废水的中和处理、工业废水的中和处理 1）酸和碱反应生成盐和水称为中和反应酸和碱反应生成盐和水称为中和反应 2）酸碱废水的产生）酸碱废水的产生酸性污水酸性污水化工厂、化纤厂、电镀厂，金属加工厂等酸性污水化工厂、化纤厂、电镀厂，金属加工厂等酸性污水 PH14，腐蚀性强，改变水体的腐蚀性强，改变水体的PH值，影响水生植物。值，影响水生植物。碱性污水碱性污水印染厂、造纸厂、炼油厂的碱性污水印染厂、造纸厂、炼油厂的碱性污水PH1014，腐蚀危害腐蚀危害 小于酸性水，影响水生植物。小于酸性水，影响水生植物。3）处置处置:酸碱污水在浓度高时酸碱污水在浓度高时3%5以上，应考虑回收和综合利用，以上，应考虑回收和综合利用，制造硫酸亚铁、硫酸铁；在浓度不高时制造硫酸亚铁、硫酸铁；在浓度不高时(3%)可采用处理的方法可采用处理的方法。4）中和剂：）中和剂：酸性污水的中和剂酸性污水的中和剂：苏打苏打 NaCO3和苛性钠和苛性钠NaOH具有组成均匀，易于贮存，具有组成均匀，易于贮存，反应迅速，易溶于水，但价格较高。石灰反应迅速，易溶于水，但价格较高。石灰 Ca(OH)2 来源广泛，价格便宜来源广泛，价格便宜。石灰石石灰石 CaCO3，白云石白云石 CaCO3MgCO3是开发的石料，在产地价格便宜，是开发的石料，在产地价格便宜，可以作为一种中和材料，主要用于滤床使用。可以作为一种中和材料，主要用于滤床使用。碱性污水的中和剂碱性污水的中和剂硫酸、盐酸、烟道气。硫酸、盐酸、烟道气。3、中和方法分类中和方法分类 1)碱性污水中和处理碱性污水中和处理 常用于常用于酸性污水中和酸性污水中和、投酸中和投酸中和、烟道气中和烟道气中和碱性污水，碱性污水碱性污水，碱性污水中和处理需具备采用方法的条件，投加酸中和方法简单，但费用过高，中和处理需具备采用方法的条件，投加酸中和方法简单，但费用过高，烟道气体中和方便实用。烟道气体中和方便实用。投酸中和，通常采用投酸中和，通常采用93%96%的工业硫酸。若处理水量较小时的工业硫酸。若处理水量较小时，可用盐酸中和。在投加酸之前，一般先将酸稀释成，可用盐酸中和。在投加酸之前，一般先将酸稀释成10%左右，然后按左右，然后按设计要求的投量经计量泵计量后加入。酸稀释时应考虑腐蚀。设计要求的投量经计量泵计量后加入。酸稀释时应考虑腐蚀。烟道气中和。烟道气中含有烟道气中和。烟道气中含有CO2和和SO2，溶于水中形成，溶于水中形成H2CO3、H2SO3，可中和碱性废水。，可中和碱性废水。用烟道气中和的方法有两种，一是将碱性废用烟道气中和的方法有两种，一是将碱性废水作为湿式除尘器的喷淋水，另一种是使烟道气通过碱性废水。水作为湿式除尘器的喷淋水，另一种是使烟道气通过碱性废水。优点：处理效果良好；以废治废；经济。优点：处理效果良好；以废治废；经济。缺点：会使处理后的废水中悬浮物含量增加，硫化物和色度增加。缺点：会使处理后的废水中悬浮物含量增加，硫化物和色度增加。碱性废水中和处理采用的中和药剂：碱性废水中和处理采用的中和药剂：盐酸和硫酸。盐酸和硫酸。酸性中和剂的单位消耗量，参见表酸性中和剂的单位消耗量，参见表碱类名称 中和1g碱所需酸性物质的量/gH2SO4HClHNO3100%98%100%98%100%98%NaOH1.221.240.912.531.372.42KOH0.880.900.651.801.131.74Ca(OH)20.321.340.992.741.702.62NH32.882.932.125.903.715.702)酸性污水中和处理酸性污水中和处理 用碱性物质为中和剂，常采用用碱性物质为中和剂，常采用石灰处理酸性污水石灰处理酸性污水，石灰还是混，石灰还是混凝剂，可凝聚水中的杂质，对于含杂质多的酸性污水有利。凝剂，可凝聚水中的杂质，对于含杂质多的酸性污水有利。当污水中含有重金属离子时，加入石灰，碱性增大使水中重金当污水中含有重金属离子时，加入石灰，碱性增大使水中重金属离子产生沉淀。属离子产生沉淀。干投法用机械将药剂粉碎，直径干投法用机械将药剂粉碎，直径0.5mm，然后直接投入水中。然后直接投入水中。湿投法将药剂溶解成液体，用计量设备控制投加量，可节省药剂湿投法将药剂溶解成液体，用计量设备控制投加量，可节省药剂。O O2H2H)Ca(NOCa(NOCa(OH)Ca(OH)2HNO2HNOO O2H2HCaSOCaSOCa(OH)Ca(OH)SOSOH H2 22 23 32 23 32 24 42 24 42 2 2 22 22 22 22 22 22 22 2C Ca aP Pb b(O OH H)C Ca a(O OH H)P Pb bC Ca aF Fe e(O OH H)C Ca a(O OH H)F Fe e 酸性废水中和处理采用的中和药剂：酸性废水中和处理采用的中和药剂：石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等.过滤中和法过滤中和法处理酸性污水处理酸性污水 使污水流经具有中和能力的滤池，例如石灰石、白云石、大使污水流经具有中和能力的滤池，例如石灰石、白云石、大理石等，产生中和作用。理石等，产生中和作用。石灰石与盐酸反应石灰石与盐酸反应 白云石与硫酸反应白云石与硫酸反应 白云石中含有白云石中含有 ,可生成溶解度较大的可生成溶解度较大的 不会造成不会造成反应中滤池的堵塞，产生的反应中滤池的堵塞，产生的 是石灰石中和产生的是石灰石中和产生的50%，影响小一些。影响小一些。CaSO43 3M Mg gC CO O4 4MgSOMgSO 2 22 24 44 43 33 34 42 2C CO OO OH HM Mg gS SO OC Ca aS SO OM Mg gC CO OC Ca aC CO OS SO O2 2H H 2 22 24 43 34 42 22 22 22 23 3COCOO OH HCaSOCaSOCaCOCaCOSOSOH HCOCOO OH HCaClCaClCaCOCaCO2HCl2HCl 石灰石或白云石作中和剂时常呈粗粒状，石灰石或白云石作中和剂时常呈粗粒状，可作滤料，故用过滤法。可作滤料，故用过滤法。水流由下向上流动，水流由下向上流动，加上产生的加上产生的CO2气体的作气体的作用，使滤料相互碰撞摩擦用，使滤料相互碰撞摩擦，表面不断更新，处理效，表面不断更新，处理效果良好。果良好。中和方法的选择应考虑：中和方法的选择应考虑：含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水量及其变化规律；量及其变化规律；首先应寻找能就地取材的酸性或碱性废料，并尽可首先应寻找能就地取材的酸性或碱性废料，并尽可能加以利用；能加以利用；本地区中和药剂和滤料（如石灰石、白云石等）的本地区中和药剂和滤料（如石灰石、白云石等）的供应情况；供应情况；接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件，后续处理（如生物处理）对，后续处理（如生物处理）对pH值的要求等。值的要求等。酸碱废水相互中和的设施：酸碱废水相互中和的设施：当水质水量变化较小，或废水缓冲能力较大时，可不单当水质水量变化较小，或废水缓冲能力较大时，可不单独设中和池，而在集水井或管道内进行连续流式混合；独设中和池，而在集水井或管道内进行连续流式混合；当水质水量变化不大，废水也有一定缓冲能力时，应单当水质水量变化不大，废水也有一定缓冲能力时，应单设连续流式中和池；设连续流式中和池；当水质水量变化较大，且水量较小时，应采用间歇流式当水质水量变化较大，且水量较小时，应采用间歇流式中和池。每池的有效容积可按废水排放周期中的废水量中和池。每池的有效容积可按废水排放周期中的废水量计算。一般至少设两座，以便交替使用。计算。一般至少设两座，以便交替使用。4)酸碱污水相互中和法酸碱污水相互中和法 是将酸性废水和碱性废水共同引入中和池中，并在池内进行混合搅拌是将酸性废水和碱性废水共同引入中和池中，并在池内进行混合搅拌。中和结果，应该使废水呈中性或弱碱性。中和结果，应该使废水呈中性或弱碱性。例如，例如，电镀厂的酸性污水和印染厂的碱性污水相互混合，达到中和目电镀厂的酸性污水和印染厂的碱性污水相互混合，达到中和目的。的。根据化学反应等当量原理，根据化学反应等当量原理，Q1C1=Q2C2 计算污水中酸碱的含量及计算污水中酸碱的含量及污水量，使酸碱污水等当量混合，达到等当量中和并略偏于碱性。污水量，使酸碱污水等当量混合，达到等当量中和并略偏于碱性。日常管理：日常管理：出水出水PH值，加药值，加药设备、中和设备、设备、中和设备、机械、电子控制设机械、电子控制设备、岗位操作记录备、岗位操作记录等等。一一、混凝原理混凝原理 化学混凝化学混凝处理的对象主处理的对象主要是要是水中的微水中的微小悬浮物和胶小悬浮物和胶体杂质。体杂质。1.胶体的稳定性胶体的稳定性2.混凝原理混凝原理(1)压缩双电层作用压缩双电层作用 混凝剂提供大量正离子混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至会涌入胶体扩散层甚至吸附层吸附层,使使电位降低。当电位降低。当电位为零时电位为零时,称为等电状称为等电状态。此时胶体间斥力消失态。此时胶体间斥力消失,胶粒最易发生聚结胶粒最易发生聚结。胶粒因胶粒因电位电位降低或消除以至失去稳定性的电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。凝聚。(2)网捕作用网捕作用 聚结物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的聚结物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。胶体等微粒，使胶体粘结。以硫酸铝为例讨论混凝过程以硫酸铝为例讨论混凝过程 硫酸铝硫酸铝Al2(SO4)318H2O溶于水后，离解出溶于水后，离解出Al3+，并结合有并结合有6个配位水分子，成为个配位水分子，成为水合铝离子水合铝离子Al(H2O)63+。水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核