第3篇工業廢水處理第10章工業廢水處理概論

主要內容：（1）廢水的分類（2）處理方法及確定1ppt課件第一節概述一、工業廢水的分類工業廢水包括生產污水、冷卻水和生活污水3種。分類方法：(1)按行業的產品加工對象分類冶金廢水等。(2)按工業廢水中所含主要污染物的性質分類無機廢水有機廢水(3)按廢水中所含污染物的主要成分分類酸性廢水等。2ppt課件

另外還可以根據工業廢水處理的難易程度和廢水的危害性進行分類

(1)易處理、危害性小的廢水

(2)易生物降解無明顯毒性的廢水

(3)難生物降解又有毒性的廢水

3ppt課件

二、工業廢水對環境的污染成分復雜，污染嚴重(1)含無毒物質的有機廢水和無機廢水的污染(2)含有毒物質的有機廢水和無機廢水的污染(3)含有大量不溶性懸浮物廢水的污染(4)含油廢水產生的污染(5)含高濁度和高色度廢水產生的污染(6)酸性和堿性廢水產生的污染(7)含有多種污染物質廢水產生的污染(8)含有氮、磷等工業廢水產生的污染

4ppt課件第二節工業廢水污染源調查一、控制工業廢水污染源的基本途徑

1.減少廢水排出量

(1)廢水進行分流

(2)節約用水

(3)改革生產工藝

(4)避免間斷排出工業廢水5ppt課件

2.降低廢水污染物的濃度(1)改革生產工藝，盡量采用不產生污染物的工藝(2)改進裝置的結構和性能(3)廢水進行分流(4)廢水進行均和(5)回收有用物質(6)排出系統的控制

6ppt課件

二、污染源調查

1.現場調查(1)查明工廠在正常和高負荷操作條件下的水平衡狀況；(2)記下所有用水工序，并編制每個工序的水平衡明細表；(3)從各排水工序和總排水口取水樣進行水質分析；(4)確定排放標準。2.資料分析(1)能否通過改進工藝或設備減少廢水量和降低濃度；(2)有無回收有用物質的可能性；(3)有無可能將需處理廢水和不需處理就可排放或利用的廢水進行分流。

7ppt課件第三節廢水的排放標準一、國家標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)該標準將排放的污染物按其性質及控制方式分為兩類。第一類污染物：是指總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價鉻等毒性大、影響長遠的有毒物質。一律在車間或車間處理設施排放口采樣第二類污染物：指pH值、色度、懸浮物、BOD5、COD、石油類等。8ppt課件二、部級標準《污水排入城市下水道水質標準》(CJ18--86)

下水道接納的水也有要求。三、國家標準《農田灌溉水質標準》(GB5084--92)

另外，我國有關部門規定，各地方可根據當地情況制定地方標準，但原則上應嚴格執行國家、部和行業標準。

9ppt課件第四節工業廢水處理方法概述一、廢水處理方法

1.物理處理法分為調節、離心分離、沉淀、除油、過濾等。

2.化學處理法分為中和、化學沉淀、氧化還原等。

3.物理化學處理法分為混凝、氣浮、吸附、離子交換、膜分離等方法。

4.生物處理法分為好氧生物處理法、厭氧生物處理法。

10ppt課件

二、廢水處理方法的選擇

1.污染物在廢水中存在狀態懸浮、膠體和溶解3種形態

2.廢水處理方法的確定可參考已有的相同工廠的工藝流程確定。如無資料可參考時，可通過試驗確定。

(1)有機廢水1)含懸浮物時，若BOD5、COD、SS能同時去除，采用物理法。

2)含懸浮物時，若BOD5、COD不能與SS同時去除，采用生物處理方法。

3)若經生物處理后COD不能降低到排放標準時，就要考慮采用深度處理。

11ppt課件(2)無機廢水

1)含懸浮物時，沉淀處理能達標時，采用自然沉淀法處理。

2)沉淀處理不能達標時，進行混凝沉淀。

3)當懸浮物去除后，廢水中仍含有有害物質時，可考慮采用調節pH值、化學沉淀、氧化還原等化學方法。

4)對上述方法仍不能去除的溶解性物質，為了進一步去除，可考慮采用吸附、離子交換等深度處理方法。(3)含油廢水首先做靜置上浮試驗分離浮油，再進行分離乳化油的試驗。12ppt課件第11章工業廢水的物理處理本章主要內容：1.調節池2.離心分離3.除油方法及裝置4.過濾第一節調節池本節主要內容：1.調節池的形式2.調節池的攪拌方式13ppt課件調節池作用：均和水質，調節水量調節池種類：水量調節池，水質調節池一、水量調節池1.形式14ppt課件2.計算（1）廢水總量式中WT——廢水總量，m3；

qi——在t時段內廢水的平均流量，m3／h；

ti——時段，h。

T——水量變化周期。(2)在周期T內廢水平均流量式中Q——周期T內廢水平均流量，m3/h

15ppt課件（3）容積計算有圖解法和經驗法兩種。圖解法：經驗法：根據經驗確定，實質是確定貯水時間16ppt課件二、水質調節池1.普通水質調節池（1）形式與水量調節相同（2）容積計算

V=QT式中T——水質變化周期或高峰段時間；

Q——周期T內廢水平均流量，m3/h。經驗公式：V=QT/1.417ppt課件2.穿孔導流槽調節池（1）形式及工作原理

同時進入調節池的廢水，由于流程長短不同，使前后進入調節池的廢水相混合，以此來均和水質。18ppt課件同心圓型調節池19ppt課件（2）容積計算t—水質調節時間—各時段的流量—容積加大系數，一般取0.7。穿孔導流槽調節池也能調節流量，但構造上應做一些改變。20ppt課件三、分流貯水池（1）形式（2）作用貯存調節偶然泄漏或周期性沖擊負荷。21ppt課件四、混合攪拌方式1．水泵強制循環攪拌簡單易行，但動力消耗較多22ppt課件2.空氣攪拌攪拌效果好，還可起預曝氣的作用，但運行費用也較高。

3.機械攪拌攪拌效果好，但設備常年浸于水中，易受腐蝕，運行費用也較高。本節小節：1.掌握水量調節池的設計計算方法2.掌握穿孔導流槽調節池的基本原理及容積計算3.掌握調節池混合攪拌方式作業題:1.調節池混合攪拌方式有哪些?各有什么特點?2.穿孔導流槽調節池容積如何計算?23ppt課件第二節離心分離本節主要內容：1.離心分離原理2.離心分離設備及應用24ppt課件一、基本原理

1.工作原理廢水作高速旋轉時，由于懸浮固體和水的質量不同，所受的離心力也不相同，質量大的懸浮固體被拋向外側，質量小的水被推向內層，這樣懸浮固體和水從各自出口排除，從而使廢水得到處理。

2.凈離心力凈離心力=離心力-水對顆粒的向心推力即Fc=mω2r-m0ω2r=(m-m0)ω2rm、m0—顆粒和同體積水的質量，kg;ω—角速度，rad/s；

r—旋轉半徑為，m。25ppt課件3.分離因素α

分離因素=凈離心力/顆粒在水中的凈重力

Fg—顆粒在水中的凈重力，Fg=(m-m0)g。

n—轉速，r/min。分離因素α是衡量離心設備分離性能的基本參數

α越大，離心分離的效果越好。26ppt課件4.分離速度

—分別為顆粒和水的密度，kg/m3；

—水的動力粘度，0.1Pa·s;d—顆粒直徑，m。時，顆粒被拋向周邊；時，顆粒被推向中心。27ppt課件

二、離心分離設備按產生離心力的方式不同，離心分離設備可分為離心機和水力旋流器兩類。（一）離心機依靠一個可隨傳動軸旋轉的轉鼓，在外界傳動設備的驅動下高速旋轉，轉鼓帶動需進行分離的廢水一起旋轉，利用廢水中不同密度的懸浮顆粒所受離心力不同進行分離的一種分離設備。28ppt課件

按分離因素大小離心機可分為：（1）高速離心機(a>3000)

多用于乳化油和蛋白質等密度較小的微細懸浮物的分離。（2）中速離心機(a=1000～3000)

（3）低速離心機(a<1000)。中、低速離心機通稱為常速離心機。常速離心機多用于與水有較大密度差的懸浮物的分離。按轉鼓的幾何形狀不同，可分為轉筒式、管式、盤式和板式離心機；按操作過程可分為間歇式和連續式離心機按轉鼓的安裝角度可分為立式和臥式離心機。

29ppt課件30ppt課件

1.壓力式水力旋流器

（1）構造形式（二）水力旋流器水力旋流器有壓力式和重力式兩種。31ppt課件（2）工作原理產生兩次渦流：一次渦流向下：顆粒向下；二次渦流向上：溢流水向上。另外,在二次渦流中間有一個空氣渦流柱(3)優缺點優點:體積小，單位容積處理能力高，易于安裝，便于維護

缺點：器壁易受磨損，電能消耗較大32ppt課件（4）應用軋鋼廢水的氧化鐵皮高濁度河水中的砂子（5）設計計算一般首先確定分離器的尺寸，然后計算處理水量和極限截留顆粒直徑，最后確定分離器臺數。33ppt課件2.重力式旋流分離器重力式旋流分離器又稱水力旋流沉淀池。廢水也以切線方向進入器內，借進出水的水頭差在器內呈旋轉流動。

特點：設備的容積大電能消耗低34ppt課件本節小節1.掌握離心分離的工作原理2.掌握分離因素的意義3.掌握離心分離的種類及功能作業:1.離心分離機與水力旋流器有什么不同?2.水力旋流器在水處理中有哪些應用?35ppt課件第三節除油本節的重點內容:1.含油廢水的來源及其危害

2.油類在水中的存在形式

3.浮油的處理裝置

4.污油脫水方法36ppt課件一、含油廢水的來源及污染特征1.來源石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發生站、機械加工等工業企業。2.油類在水中的存在形式

(1)浮油油珠粒徑一般大于100微米。易浮于水面，形成油膜或油層。

(2)分散油油珠粒徑一般為10～100微米。懸浮于水中，不穩定，靜置一定時間后往往形成浮油。

(3)乳化油油珠粒徑小于10微米。非常穩定

(4)溶解油油珠粒徑比乳化油還小，有的可小到幾納米。溶于水中37ppt課件3.危害（1）形成油膜后會阻礙大氣復氧。（2）水體中的油消耗水中溶解氧。（3）在土壤形成油膜，隔絕空氣，阻礙土壤微生物的增殖，破壞土層團粒結構。（4）含油廢水對排水設備和城市污水處理廠都會造成影響。38ppt課件4.處理方法（1）重力分離法浮油重油（2）氣浮法乳化油（3）電解法乳化油（4）混凝沉淀法乳化油二、浮油除油裝置(一)、隔油池目前常用的有平流隔油池和斜板隔油池。39ppt課件1.平流隔油池

（1）構造形式40ppt課件（2）去除對象

去除直徑為100~150微米的浮油（3）特點構造簡單，運行管理方便，但池子體積大，占地多（4）隔油池設計計算

1）按油粒上浮速度計算表面積

A—隔油池表面積，m2；

Q—廢水設計流量，m3/h；

α—修正系數，與池容積利用率和水流系動狀況有關。（查表）u—油珠的設計上浮速度，m/h；41ppt課件上浮速度u的確定：

通過試驗確定

根據修訂的斯托克斯求定：

u——靜止水中，直徑為d的油珠的上浮速度，cm／s；

——分別為水與油珠的密度，g/cm3；d——可上浮最小油珠的粒徑，cm；

——水的絕對粘滯性系數，Pa·s；

g——重力加速度，cm/s2；

——廢水油珠非圓形的修正系數，一般取1.0。β——考慮廢水懸浮物引起的顆粒碰撞的阻力系數，一般可取0.95，也可按下式計算:

42ppt課件S為廢水中懸浮物濃度。B：隔油池的過水斷面面積：

Ac—隔油池的過水斷面面積，m2；

v—廢水在隔油池中的水平流速，m/h，一般取2～5mm/s。隔油池每個格間的有效水深和池寬比(h/b)，宜取為0.3～0.4。有效水深一般為1.5～2.0m.C:隔油池的長度L：每個格間的長寬比(L/b)，不宜小于4.0。43ppt課件2)按廢水的停留時間計算法除油池的總容積為：

W=Qtt—廢水在隔油池內的設計停留時間，h，一般采用1.5～2.0h。隔油池的過水斷面面積：

v—廢水在隔油池中的水平流速，mm/s。隔油池的有效長度L為：

L=3.6vt隔油池建筑高度H為：

H=h+hˊ

hˊ—池水面以上的池壁超高,m;一般不小于0.4m;h—有效水深,m。44ppt課件(2)斜板隔油池

去除粒徑不小于80微米的油珠

45ppt課件（3）小型隔油池用于處理小水量的含油廢水，有多種池型。用于公共食堂、汽車庫及其他含有少量油脂的廢水處理46ppt課件用于處理含汽油、柴油、煤油等廢水。47ppt課件48ppt課件

（二）除油灌

可以去除浮油和分散油，是油田廢水處理的主要除油裝置。

49ppt課件還可以加斜板。50ppt課件三、污油的脫水對從隔油池收集到的污油進一步進行油水分離。1.帶式除油機工作原理：利用除油帶的親油疏水性質，使油粘附在除油帶上。帶式除油機有立式、臥式和傾斜式三種。

51ppt課件52ppt課件2．脫水罐脫水罐有臥式和立式兩種，常用立式罐。工作原理：罐底設蒸汽盤管加熱廢水進行脫水。熱溫度以70～80℃為宜。含油率為40％～50％的污油，經數日脫水后，污油含油率可達90％以上。本節小結:1.掌握油類在水中的存在形式

2.浮油的處理裝置

3.平流式隔油池的設計計算方法作業題:1.如何進行平流式隔油池的設計計算2.含油廢水有哪些危害?53ppt課件

第四節過濾本節主要內容:1.顆粒材料過濾在廢水中的應用2.多孔材料過濾在廢水中的應用過濾是利用過濾材料分離廢水中雜質的一種技術。根據過濾材料不同，過濾可分為:

顆粒材料過濾和多孔材料過濾兩大類。一、顆粒材料過濾去除對象：在廢水處理中，顆粒材料過濾主要用于經混凝或生物處理后低濃度懸浮物的去除。

54ppt課件1.廢水濾料的特點：（1)濾料粒徑應大些。采用石英砂為濾料時，砂粒直徑可取為0.5～2.0mm。(2)濾料耐腐蝕性應強些。(3)濾料的機械強度好，成本低。2.常用濾料石英砂、無煙煤、陶粒、大理石、白云石、石榴石、磁鐵礦石、纖維球、聚氯乙烯或聚丙烯球等。55ppt課件3.常用濾池

（1）上向流濾池上向流濾池的特點：

1)濾池的截污能力強，水頭損失小。

2)配水均勻、易于觀察出水水質。

3)污物被截留在濾池下部，濾料不易沖洗干凈。56ppt課件（2）多層濾料濾池

多層濾料濾池，常用的有雙層濾料濾池和三層濾料濾池57ppt課件（3）壓力濾池

濾罐中的水是有壓力的。58ppt課件（4）新型濾料濾池采用塑料或纖維球等輕質材料作為濾料的濾池特點：具有濾速高、水頭損失小、過濾周期長、沖洗水耗量低

1)塑料、石英砂雙層濾料濾池采用圓柱形塑料濾料替代無煙煤優點：空隙率大懸浮物截留量大；反沖洗效果好，節省沖洗水量；塑料的磨損率也小。

2)纖維球濾料濾池采用耐酸、耐堿、耐磨的合成纖維球作濾料可以采用氣+水攪拌，沖洗水量只占1％～2％。

59ppt課件（5）聚結過濾池

聚結過濾法又稱為粗粒化法，用于含油廢水處理。工作原理：

含油廢水通過裝有粗粒化濾料的濾池，使廢水中的微小油珠聚結成大顆粒，然后進行油水分離。濾料的特性：親油疏水粗?；癁V料：無煙煤、石英砂、陶粒、蛇紋石及聚丙烯塑料等。

二、多孔材料過濾去除對象：纖維類雜物60ppt課件1.篩網及撈毛機

(1)篩網通常用金屬絲或化學纖維編制而成。篩孔尺寸可根據需要，一般為0.15～1.0mm。其形式有轉鼓式、轉盤式、振動式、回轉簾帶式和固定式傾斜篩多種。61ppt課件62ppt課件63ppt課件64ppt課件（2）撈毛機65ppt課件2.微濾機

用于處理二級出水

對活性污泥法出水，能夠使BOD5

和SS從20mg/L分別降到6~8mg/L和3.5~5mg/L。66ppt課件本節小節:1.掌握廢水濾料的特點2.掌握廢水處理中常用過濾器的形式3.熟悉多孔材料過濾設備作業題:1.廢水濾料的有什么特點?常用濾料有哪些?2.簡述聚結過濾法處理含油廢水的原理.67ppt課件

第12章工業廢水的化學處理本章的主要內容：1.中和2.化學沉淀3.氧化還原4.電解5.高級氧化第一節中和

本節主要內容：1.酸堿廢水的來源及其危害及處理方法2.酸堿廢水互相中和法3.藥劑中和法4.過濾中和法68ppt課件一、概述1．酸堿廢水的來源及其危害來源：化工廠、化纖廠、電鍍廠、煤加工廠及金屬酸冼車間等都排出酸性廢水。印染廠、金屬加工廠、煉油廠、造紙廠等排出堿性廢水。危害：腐蝕性毀壞農作物危害漁業生產2.處理措施濃度在3％～5％以上，應考慮回用和綜合利用的可能性濃度小于3％時，考慮中和處理69ppt課件3.中和法定義中和法：用化學法去除廢水中的酸或堿，使其pH值達到中性左右的處理方法中和法的應用：

(1)廢水排入水體之前

(2)廢水排入城市排水管道之前

(3)化學處理或生物處理前4．中和劑酸性廢水中和處理采用的中和劑：石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等堿性廢水中和處理采用的中和劑：鹽酸和硫酸70ppt課件5．中和方法分類酸性廢水的中和方法：（1）酸性廢水與堿性廢水互相中和（2）藥劑中和（3）過濾中和選擇中和方法時應考慮下列因素：

(1)含酸或含堿廢水所含酸類或堿類的性質、濃度、水量及其變化規律。

(2)首先應尋找能就地取材的酸性或堿性廢料，并盡可能加以利用。

(3)本地區中和藥劑和濾料(如石灰石、白云石等)的供應情況。

(4)接納廢水水體性質、城市下水道能容納廢水的條件，后續處理(如生物處理)對pH值的要求等。71ppt課件二、酸堿廢水互相中和法1．酸性或堿性廢水需要量按當量定律來計算：

Q1C1=Q2C2

式中

Q1——酸性廢水流量，L／h；

C1——酸性廢水酸的當量濃度，克當量／L；

Q2——堿性廢水流量，L／h；

C2——堿性廢水堿的當量濃度，克當量／L。72ppt課件2．中和設備(1)集水井(或管道、混合槽)水質水量變化較小或后續處理對pH要求較寬(2)連續流中和池水質水量變化不大或后續處理對pH值要求高時(3)間歇式中和池水質水量變化較大，且水量較小時，或連續流無法保證出水pH要求，或出水中還含有其他雜質或重金屬離子時73ppt課件三、藥劑中和法1.酸性廢水的藥劑中和處理（1）中和反應

H++OH-=H2O選擇藥劑時應注意：

1）處理硫酸廢水時，石灰石、白云石的粒徑應小于0.5mm.

防止形成CaSO4覆蓋層。

2)中和弱酸廢水時，不能采用碳酸鹽做中和劑。因為：CO2+H2O+MCO3=M(HCO3)274ppt課件(2)中和劑用量1)理論藥量計算根據化學反應方程式，可計算參與反應物質的理論耗量：

H2SO4十Ca(OH)2→CaSO4十2H209874按上式，當中和1kgl00%H2S04時，應消耗Ca(OH)2為：1×74／98＝0.76kg。75ppt課件

2)實際投藥量計算式中Q——廢水流量，m3/h；

C——廢水中酸(堿)濃度，kg／m3或g／L；

a——藥劑單位理論耗量，kg／kg；

α——藥劑純度或濃度，％;K——反應不均勻系數。76ppt課件(3)藥劑中和處理的工藝流程

分為：間歇處理和連續處理

77ppt課件(4)設備和裝置包括石灰乳制備、混合反應、沉淀及沉渣脫水等。1)石灰投藥方式與裝置方式：干投濕投（5%~15%），一般采用濕投。石灰一般在消解槽中配成40~50%的乳濁液。2)混合反應裝置一般采用反應池。石灰的混合時間為1~2min;其他為5~20min。當廢水量較小、濃度不高、沉渣量少時，可將中和劑投于集水井。78ppt課件3)沉淀池可選擇豎流式和平流式。4)沉渣脫水裝置用真空過濾或壓濾機脫水，也可干化。2.堿性廢水的藥劑中和常用中和劑：工業硫酸、工業鹽酸、煙道廢氣（CO2占24%）79ppt課件四、過濾中和法

酸性廢水通過固體堿性濾料時與濾料進行中和的方法。

中和濾池的形式：

普通中和濾池

升流式膨脹中和濾池

滾筒中和濾池石灰石、白云石或大理石，粒徑為30~50mm。

濾層高為l~1.5m。常用堿性濾料：80ppt課件1.普通中和濾池（1）基本形式過濾床是固定的。有平流式、豎流式兩種。豎流式又分升流式與降流式兩種。目前多采用豎流式中和池。濾速一般為1~1.5m/h，不大于5m/h，接觸時間不少于10min。81ppt課件（2）適用范圍

1）極限濃度硫酸廢水：石灰石濾料，濃度小于2g/L

白云石濾料，濃度小于5g/L

硝酸、鹽酸廢水：濃度小于20g/L

（防止濾料消耗過快）2）鐵鹽、泥沙及惰性物質的含量也不能含量過高.

防止堵塞。82ppt課件

2）優點：

濾料膨脹，互相磨擦，反應產生的惰性物質自濾料顆粒表面脫落隨水流出，加快了反應速度。

(2)升流式膨脹中和過濾

1）原理與形式83ppt課件3）類型有恒速式和變速式兩種

變速式速度由大變小，出水效果好84ppt課件(3)滾筒式過濾中和

在滾筒內裝石灰石濾料，滾筒以一定的速度轉動，使污水與濾料充分混合。優點:進水硫酸濃度可超過極限數倍，濾料不必破碎到很小粒徑.缺點:構造復雜，動力費用高，運行設備噪音較大。85ppt課件本節小節：1.掌握中和法的分類.3.掌握藥劑中和法的藥量計算.4.過濾中和法的原理及類型作業題:1.變速過濾和等速過濾有什么不同?2.簡述簡普通中和濾池的適用范圍.86ppt課件

第三節化學沉淀法與應用

本節主要內容:

1.氫氧化物沉淀法原理與應用

2.硫化物沉淀法原理與應用

3.鋇酸鹽沉淀法原理與應用

一、化學沉淀法原理與分類

1.原理

在溶液中有：

MmNn=mMn++nNm-

當[Mn+]m[Nm-]n＞LMmNn

時,有溶質析出沉淀；

為了除去廢水中的金屬離子Mn+,向廢水中投加含Nm-離子的化合物,以使[Mn+]m[Nm-]n

＞LMmNn，生成MmNn沉淀，降低Mn+離子在廢水中的濃度。

87ppt課件二、氫氧化物沉淀法

1.原理

M（OH）n=Mn++nOH-

[Mn+]=L/[OH-]n

向水中投加氫氧化物，增加OH-

的濃度，降低Mn+濃度。

2.化學沉淀法分類

（1）氫氧化物沉淀法

（2）硫化物沉淀法

（3）鋇鹽沉淀法88ppt課件pH值是氫氧化物沉淀法的重要操作條件。Zn、Pb、Cr、Sn、A1等的氫氧化物是兩性物質。

如Zn的最佳pH值為9~10。89ppt課件90ppt課件2.氫氧化物沉淀法的應用

(1)礦山廢水(含銅、鐵)(2)鉛鋅冶煉廢水(含鉛、鋅、鎘、鎳、氰)91ppt課件三、硫化物沉淀法

1.原理

MS=M2++S2–

向水中投加硫化物，增加S2–的濃度，降低Mn+濃度。

以硫化氫為沉淀劑時：

pH值越高，金屬離子濃度越低。

92ppt課件

（2）硫化物沉淀法處理含汞廢水（共沉法）

在pH＝9~10的條件下進行，通常向廢水中投加石灰乳和過量的硫化鈉，硫化鈉與廢水中的汞離子反應，生成難溶的硫化汞沉淀。

Hg+十S2–=HgS↓

Hg+十S2–=Hg2S=HgS↓十Hg↓

*由于硫化物沉淀物的顆粒較細，沉淀困難，且費用較高，因此，硫化物沉淀法應用并不廣泛，有時用作氫氧化物物沉淀法的補充方法。2.硫化物沉淀法的應用

（1）常用沉淀劑:硫化氫、硫化鈉、硫化鉀93ppt課件

生成的硫化汞以很細微的顆粒懸浮于水中；為了使其迅速沉淀與廢水分離，并除去廢水中過量的硫離子，可再向廢水投加硫酸亞鐵，這樣即可生成FeS除去多余的S2–，同時還會生成Fe(OH)2沉淀，它可以與HgS、FeS共沉，加快沉淀速度。

由于硫化汞的溶度積低于硫化鐵的溶度積，所以首先生成硫化汞，再生成硫化鐵，最后才是Fe(OH)2。

94ppt課件

處理后廢水廢水中仍殘留有過量的鋇，可用石膏與之反應而除去。

CaSO4十Ba2+=BaSO4十Ca2+

四、鋇鹽沉淀法

鋇鹽沉淀法主要用于處理含六價鉻廢水。多采用碳酸鋇、氯化鋇等鋇鹽作為沉淀劑。

以使用碳酸鋇為沉淀劑處理含鉻酸廢水為例，有如下反應：

H2CrO4十BaCO3=BaCrO4↓十CO2十H2O

上述反應適宜的pH為4.5~5.0。95ppt課件本節小節:1.掌握氫氧化物法的基本原理及應用.2.掌握硫化物法的基本原理及應用.作業題:1.舉例說明什么是共沉法?2.處理含鋅廢水應注意什么問題?96ppt課件

第四節藥劑氧化還原

一、氧化還原法:

利用氧化還原反應，使廢水中的有害物質受到氧化或還原，而變化成無害或為害較小的新物質，這種方法稱為氧化還原法。

97ppt課件二、氧化法及其應用

1.常用氧化劑

常用氧化劑有：氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、C1O2、O2、臭氧O3及過氧化氫等。

2.氯氧化法的應用

堿性氯化法處理含氰廢水。

98ppt課件

（1）局部氧化法（一級處理）

將CN―氧化為氰酸鹽；

CN-十OCl-十H2O→CNCl十2OH-

pH值無要求

CNCl十2OH-→CNO-十C1-十H2O

pH＝10~11

（2）完全氧化法（二級處理）

將CNO-繼續氧化成CO2和N2

2CNO-十3OC1-→CO2十N2十3C1-十CO3-

pH＝8.0~8.5

99ppt課件(3)工藝流程100ppt課件101ppt課件二、藥劑還原法（自學）1.還原法除Cr6+基本原理

Cr6+Cr3+Cr（OH）3

Cr6+的存在形式：堿性條件：CrO42-

酸性條件：Cr2O72-操作條件：還原：pH小于3

沉淀：pH=7—92.常用還原劑亞硫酸鹽、硫酸亞鐵、水合肼（N2H4）102ppt課件第四節臭氧氧化

一、臭氧的物理化學性質臭氧在室溫下為無色氣體，具有一種特殊的臭味。在標準狀態下，容重為2.144g/L。

(1)氧化能力

臭氧是一種強氧化劑，其氧化能力僅次于氟，比氧、氯及高錳酸鹽等常用的氧化劑都高。

(2)在水中的溶解度臭氧化空氣中，臭氧只占0.6％～1.2％(體積比)當水溫為25℃時，臭氧的溶解度只有3～7mg/L。103ppt課件(3)臭氧的分解臭氧在空氣中會自行分解為氧氣，其反應為：

O3O2+144.45kJ

由于分解時放出大量熱量，當濃度在25％以上時，很易爆炸，但一般臭氧化空氣中臭氧的濃度不超過10％，因此不會發生爆炸。濃度為1％以下的臭氧，在常溫常壓下，其半衰期為16h左右，所以臭氧不易貯存，需邊生產邊用。臭氧在純水中的分解速度比在空氣中快的多。水中臭氧濃度為3mg/L，在常溫常壓下，其半衰期僅5～30min。104ppt課件(4)臭氧的毒性和腐蝕性臭氧是有毒氣體。空氣中臭氧濃度為：

0.1mg/L時，眼、鼻、喉會感到刺激；

1～10mg／L時，會感到頭痛，出現呼吸器官局部麻痹等癥；

15～20mg／L時，可能致死。臭氧濃度的允許值定為0.1mg／L.

臭氧具有強的氧化能力，除金和鉑外，臭氧化空氣幾乎對所有金屬都有腐蝕作用。

105ppt課件二、臭氧的制備目前臭氧的制備方法有：無聲放電法、放射法、紫外線輻射法、等離子射流法和電解法等。無聲放電法又有氣相中放電和液相中放電兩種。在水處理中多采用氣相中無聲放電法。106ppt課件三、臭氧氧化的接觸反應裝置

（1）氣泡式107ppt課件108ppt課件109ppt課件110ppt課件（2）水膜式111ppt課件（3）水滴式112ppt課件

四、尾氣處理

排出的尾氣會含有一定濃度的臭氧和反應產物氣體。需要處理。

尾氣處理方法有燃燒法、還原法和活性炭吸附法等。五、臭氧氧化法的應用

臭氧可用于氧化氰化物和和多種有機物；還可用于還可用于除臭、脫色、殺菌、除鐵等。*臭氧氧化氰化物時，如向廢水中投加活性炭或微量銅離子，都能促進氰的分解。113ppt課件第五節電解本節重點:1.分解電壓產生的原因2.電解槽的結構形式和極板電路

3.電解法的應用一、概述電解法：電解質溶液在電流作用下，進行電化學反應，把電能轉化為化學能的過程稱為電解。利用電解的原理來處理廢水中有毒有害物質的方法，稱為電解法。114ppt課件1.法拉第電解定律

G——電解過程析出的物質總量，g；E——物質的化學當量；I——電流，A；t——通電時間，s；F——法拉第常數，F=96500115ppt課件2.分解電壓（1)定義：能使分解正常進行時所需的最小外加電壓叫分解電壓（2）產生分解電壓的原因1）電解槽的反電動勢；2）電極的極化：A.濃差差極化產生濃差原電池攪拌可以減小濃差原電池B.化學極化兩電極析出產物構成原電池3）內電阻另外，電極性質、廢水性質、電流密度、溫度等對分解電壓也有影響。116ppt課件二、電解槽的結構形式和極板電路多為矩形（1）按水流方式分1）回流式：2）翻騰式：

回流式水的流程長，容積利用率高；

極板為懸掛固定方式，減少漏電。

117ppt課件（2）極板間距的確定極板間距越大，分解電壓越大，電耗越大極板間距越小，安裝不方便，材料用量大（3）電源采用直流電源。(4)極板電路形式1）單極板電路：極板腐蝕不均，容易造成短路2）雙極板電路。極板即使相接觸也不致電路短路。這種方式便于縮小極板間距，從而節省費和運行費，故常被采用。118ppt課件三、電解法處理含鉻廢水1.原理采用鋼板作電極，在酸性條件下通過直流電，陽極：鐵陽極溶解出亞鐵離子，將六價鉻還原為三價鉻，亞鐵氧化為三價鐵:119ppt課件陰極：析出氫氣，廢水中的六價鉻可直接還原為三價鉻。隨著電解的進行，pH逐漸上升，最后有如下反應：

Cr3+十3(OH)—→Cr(OH)3Fe3+十3(OH)—→Fe(OH)3120ppt課件

兩反應相加：

8OH-十3Fe-8e→Fe2O3·FeO十4H2O

2.陽極鈍化

在電解反應的同時，在陽極上還有如下之反應：4OH–—4e→2H2O十O2

3Fe十2O2→FeO十Fe2O3

由于電極表面生成了Fe2O3·FeO鈍化膜，阻礙Fe2+進入廢水中，而使反應緩慢，這種現象叫陽極鈍化。消除陽極鈍化的方法：（1）定時用鋼刷清理陽極的鈍化膜121ppt課件（2）定期交換陰陽極（3）投加食鹽電解質氯離子能起活化劑的作用。氯離子能夠取代膜中的氧離子，結果生成可溶性鐵的氯化物而導致鈍化膜的溶解。同時，可增加廢水的導電能力，減少電能的消耗。122ppt課件3.工藝流程有連續式和間歇式兩種。常用是連續式。123ppt課件四、脈沖電解法處理含銀廢水（自學）脈沖電解法：采用時而接通，時而關斷的脈沖直流電源的電解法。特點：（1）減少濃差極化，降低槽電壓，提高了電流效率，縮短了電解時間，節電關斷的時間間隔內，由于濃度差，使電解槽內廢水中的金屬離子向陰極擴散，可減少濃差極化（2）電源關斷時，因廢水中的雜質和氫從陰極向廢水中擴散，不容易在陰極沉積，所以可提高回收銀的純度。124ppt課件本節作業:1.簡述電解法處理含氰廢水的基本原理2.什么叫陽極頓化?如何消除?125ppt課件第六節其他氧化還原法（自學）本節主要內容:1.空氣氧化法2.光氧化法

3.金屬還原法處理含汞廢水

一、空氣氧化法空氣氧化法是以空氣中的氧做氧化劑來氧化分解廢水中有毒有害物質的一種方法。目前在石油化工行業的廢水處理中，常采用空氣氧化法處理低含硫廢水。本節介紹空氣氧化法在含硫廢水處理中的應用。1．空氣氧化法處理含硫廢水處理的氧化反應過程126ppt課件1．空氣氧化法處理含硫廢水處理的氧化反應過程第三個反應進行的比較緩慢，如果向廢水中投加少量的氯化銅或氯化鈷作催化劑，會提高轉化率。127ppt課件2.脫硫工藝128ppt課件二、光氧化法光氧化法是利用光和氧化劑產生很強的氧化作用來氧化分解廢水中有機物或無機物的方法。光源多為紫外光（UV）1．光氧化法原理129ppt課件氧化劑有臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫及空氣加催化劑等，其中常用的為氯氣。氧化能力比單投氯氣提高10倍。2、流程130ppt課件三、金屬還原法處理含汞廢水1.基本原理注意的問題：pH值不能太低，否則：鐵屑耗量增加。2.設備131ppt課件第13章工業廢水的物理化學處理本節主要內容:1.混凝2.氣浮3.吸附第一節混凝（自學）一、概述去除對象：水中細小的懸浮物和膠體污染物質?；炷趶U水處理中的應用：去除廢水中的懸浮物和膠體物質除油和脫色去除多種高分子物質、有機物去除重金屬毒物和放射性物質除磷廢水混凝法的特點：成分復雜多變，參數及工藝條件由試驗確定132ppt課件二、影響混凝的因素

1.混凝的影響因素

(1)廢水性質的影響

1)膠體雜質濃度膠體雜質濃度過高或過低都不利于混凝

2)pH值采用某種混凝劑對任一廢水的混凝，都有一個相對最佳pH值存在

3)水溫水溫高時，粘度降低，布朗運動加快，混凝效果提高。但溫度過高，超過90℃時，易使高分子絮凝劑老化4)共存雜質的種類和濃度(A)有利于絮凝的物質：除硫、磷化合物以外的其他各種無機金屬鹽133ppt課件(B)不利于混凝的物質：磷酸離子、亞硫酸離子、高級有機酸離子等阻礙高分子絮凝作用。另外，氯、螯合物、水溶性高分子物質和表面活性物質都不利于混凝。

(2)混凝劑的影響

1)無機金屬鹽混凝劑無機金屬鹽水解產物的分子形態、荷電性質和荷電量等對混凝效果均有影響。2)高分子絮凝劑分子結構形式和分子量均直接影響混凝效果。一般線狀結構較支鏈結構的絮凝劑好分子量越大，混凝效果越好，但水溶性較差，因此，分子量應適當。134ppt課件2．混凝的操作程序

135ppt課件三、混凝劑的選擇無機混凝劑特點：機械強度差，絮體細小，沉速小高分子絮凝劑：有陰離子型、陽離子型和非離子型特點：絮體粒徑大，沉速大四、混凝設備有兩種（1）單一的混凝設備，如混合池，管道反應器（2）澄清池，攪拌、絮凝和沉淀在一個池子中完成136ppt課件第五節氣浮法與應用本節主要內容：1.氣浮法的基本原理2.氣浮法的分類及特點3.氣浮池的設計與應用一、氣浮法的原理氣浮法是固液分離或液液分離的一種技術。它是通過某種方法產生大量的微氣泡．使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用卞，上浮至水面形成浮渣，進行固液或液液分離。

1.水中顆粒與氣泡粘附條件(1)界面張力、濕潤接觸角和體系界面自由能137ppt課件1）界面張力在水、氣、粒三相混合系中，不同介質的相表面上都因受力不均衡而存在界面張力()。氣泡與顆粒一旦接觸，由于界面張力會產生表面吸附作用。三相間的吸附界面構成的交界線稱為潤濕周邊，如圖13-3所示。為了便于討論．現將水、氣、粒三相分別以1，2，3表示。

2）濕潤接觸角在氣、液、固三相接觸時，固、液面張力線和氣、液界面張力線之間的夾角稱為濕潤接觸角以θ表示。138ppt課件θ＜90o為親水性顆粒，不易與氣泡粘附；θ＞90o為疏水性顆粒，易于與氣泡粘附。3）界面自由能

—界面張力

S—界面面積139ppt課件（2）氣粒粘附前后界面能的變化吸附前：吸附后：吸附前后能量變化：越大，固體顆粒越容易與氣泡粘附，氣浮效果越好。140ppt課件（2）親水吸附和疏水吸附吸附時受力情況分析：達到平衡時：移項得：代入得：

—水、氣界面張力；越大，越大，θ越大，越大。141ppt課件接觸角與表面張力的關系：

增加水的表面張力（、），θ增加，增加，易于氣浮。142ppt課件2）表面活性劑過多，下降，變小，此時雖然氣泡分散度好，但氣泡與顆粒不容易粘附，氣浮效果下降。

2.投加化學藥劑對氣浮效果的促進作用

(1)表面活性劑對氣浮效果的影響1）適當的表面活性劑能夠保證泡沫的穩定性和氣泡一定分散度，有利于氣浮。表面活性劑的投加應當是適中。143ppt課件(2)界面電現象與混凝劑脫穩

污染粒子吸附兩親物質或親水固體粉末而使顆粒表面帶電的現象叫界面電現象。

144ppt課件

界面電現象使顆粒表面存在雙電層，污染粒子形成一個穩定的體系。投加混凝劑能夠壓縮雙電層，降低ζ電位，使污染粒子失去穩定性。(3)投加浮選劑改變顆粒表面性質

浮選劑大多數是由極性—非極性分子所組成，投加浮選劑能夠使親水性物質轉化為疏水性物質，進而與氣泡粘附，采用氣浮的方法去除。145ppt課件

2.氣浮法的分類

電解氣浮法、散氣氣浮法和溶氣浮法。

二、氣浮法的適用范圍及其分類

1.氣浮法的適用范圍

氣浮法主要用于從廢水中去除比重小于1的懸浮物、油類和脂肪，并用于污泥的濃縮。*分離以分子或離子狀態存在的物質，如金屬離子、表面活性物質等；146ppt課件

電解氣浮裝置可分為豎流式和平流式兩種。

三、電解氣浮法

利用電解時正負兩極產生的氫和氧的微氣泡進行氣浮。

電解法產生的氣泡尺寸遠小于溶氣法和散氣法。147ppt課件四、散氣氣浮法

1.擴散板散氣氣浮法

該法是通過微孔陶瓷、微孔塑料等板管將壓縮空氣形成氣泡分散于水中實現氣浮。

此方法簡單易行，但所得氣泡偏大，氣泡直徑可達1~10mm，氣浮效果不佳。148ppt課件2.葉輪氣浮法

葉輪氣浮宜用于懸浮物濃度高的廢水，設備不易堵塞。除油效果可達80％149ppt課件

溶氣量小，不適于處理含懸浮物濃度高的廢水；氣浮在負壓下運行，氣浮池的結構復雜，維護運行困難。故此法應用較少。

五、溶氣氣浮法

1.溶氣真空氣浮法

（1）工作原理：在常壓或加壓條件下溶氣，在真空條件下氣浮。（2）優點：能耗小。（3）缺點:150ppt課件

2.加壓溶氣氣浮法

(1)工作原理在加壓條件下溶氣，在常壓條件下氣浮。(2)特點：形成氣泡小、粒徑均勻；溶氣量大；設備和流程簡單。應用廣泛。(3)基本流程

1）全溶氣流程

被處理的廢水，全部進行加壓溶氣，然后再經釋放器進入氣浮池氣浮。151ppt課件

氣泡量較少。如欲增大溶氣量，則應加大溶氣罐的壓力。

2）部分溶氣流程將被處理的廢水的一部分進行加壓溶氣，其余廢水直接進人浮選池。152ppt課件3）回流加壓溶氣流程

適于廢水含懸浮物濃度高的情況。氣浮池容積比前兩個流程大。將一部分處理后出水回流，進行加壓溶氣，廢水直接入氣浮池。153ppt課件

（3）溶氣方式

1)水泵吸水管吸氣溶氣方式

適用于吸氣較少的情況。吸氣量過大，水泵易振動，水泵壓力下降，還會產生水泵氣蝕。154ppt課件2）水泵壓水管射流溶氣方式

利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣。此法設備及操作均較為簡單，但射流器能量損失較大，一般約在30％左右。155ppt課件改進型：內循環式射流加壓溶氣156ppt課件

3）水泵一空壓機溶氣方式

此法能耗較小，但操作較復雜，有噪聲。157ppt課件3）溶氣釋放器

將壓力溶氣水減壓后迅速將溶于水中的空氣以極為細小的氣泡形式釋放出來。（4）設備的作用與選擇

1）溶氣罐讓水和空氣充分接觸，加速空氣溶解。

加壓水停留時間2~3分鐘。溶氣釋放器有減壓閥和專用釋放器兩種形式。158ppt課件4）氣浮池

氣浮池有平流式和豎流式兩種。最常用的是平流式的。159ppt課件160ppt課件161ppt課件（5）氣浮池的設計

1）氣浮池有效水深2.0~2.5m；長寬比1：1~1：1.5；設計停留時間10~20min；分離入水流下降流速l~3mm/s。表面負荷率5~10m3/m2·h)。

2）接觸區下端水流上升流速，一般取20mm/s左右，上端水流的上升流速為5~10nun／s，水力停留時間不小于2min。

3）分離區水流向下流速，一般取1~3mm/s(包括溶氣回流量)。

162ppt課件A—減壓至一個大氣壓時釋放的空氣總量，kg/d;γ—空氣容重，g/L;Cs—在一定溫度下，一個大氣壓時的空氣溶解度，mg/L;P—溶氣壓力，絕對壓力；f—加壓溶氣系統的容器效率；R—壓力水回流量或加壓溶氣水量。4)氣固比163ppt課件

S=QSa式中S—懸浮物干重，kg/d;Q—進行氣浮處理的廢水量，m3/d;Sa—廢水中懸浮顆粒濃度，kg/m3。將A和S代入得：當氣固比a已知，可求的得R。164ppt課件

在石油化工廢水處理中，多采用混凝一氣浮法，這樣可提高處理效果。六、氣浮法的應用

1.氣浮法在石油化工廢水中的應用

氣浮法在石油化工廢水處理中應用較多。

在浮選處理之前，一般有調節池和隔油池。在浮選處理之后，一般后續有生化處理。165ppt課件2.造紙廠白水處理采用混凝—氣浮的方法.3.印染廢水處理

作為生物處理的預處理。作業題：1.畫出壓加氣浮三種工藝流程圖；2.溶氣方式有哪些？3.氣浮方法有哪些？4.表面活性劑對氣浮效果的影響？166ppt課件第六節吸附法與應用本節主要內容：1.吸附類型及特點2.影響吸附的因素3.吸附等溫線與吸附等溫式4.吸附工藝5.吸附塔的設計6.吸附法的應用167ppt課件一、概述1.吸附法利用多孔性的固體物質，使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而被去除的方法叫吸附法。吸附法常用于去除因酚、石油等引起的異味；去除由各種染料、有機物、鐵、錳形成的色度；去除難降解的有機物；去除重金屬。

2.吸附、吸附劑、吸附質在相界面上物質的富集現象稱為吸附。廢水處理主要是利用固體對廢水中溶質的吸附作用。吸附劑：具有吸附能力的多孔性的固體物質叫吸附劑。吸附質：被吸附劑吸附的物質叫吸附質。168ppt課件二、吸附類型1.物理吸附吸附力是分子間引力(即范德華力)；在低溫下就能吸附；可以是單分子層吸附，也可以是多分子層吸附；吸附是可逆的；無選擇性。2.化學吸附吸附力是化學鍵力；一般在較高溫度下才能吸附；是單分子層吸附；吸附不是可逆的；有選擇性。169ppt課件三、吸附劑及活性炭

1.常用吸附劑天然吸附劑有粘土、硅藻土、無煙煤、天然沸石等。人工吸附劑有活性炭、分子篩、活性氧化鋁、磺化煤、活性氧化鎂、樹脂吸附劑等。

2.活性炭(1)活性炭制造含碳物質（經高溫碳化）→炭渣（活化）→活性炭活化方法：A.藥劑法：ZnCl2、H3PO4、H2SO4B.氣體法：水蒸氣、空氣、CO2

活性炭是一種多孔性、疏水性吸附劑，對水中有機物有較強的吸附作用?；钚蕴靠芍瞥煞勰詈皖w粒狀。170ppt課件(2)活性炭的細孔構造活性炭的細孔分為大孔、中孔（過渡孔）、小孔。大孔有效半徑大于100nm小于5%，主要為吸附質提供擴散的通道；中孔（過渡孔）有效半徑在2~100nm占5%以下除為吸附質提供擴散的通道外，也能吸附較大的吸附質；小孔有效半徑小于2nm占95%以上吸附吸附質。吸附量主要由小孔決定。171ppt課件3.活性炭的再生方法(1)加熱再生法(2)化學再生法通過化學反應再生。具體有濕式氧化法、臭氧氧化法、電解氧化法。(3)溶劑再生法用苯、丙酮及甲醇等有機溶劑再生。(4)生物再生法利用微生物的作用將活性炭吸附的有機物氧化分解。172ppt課件四、吸附平衡、吸附容量與吸附等溫線1.吸附平衡吸附速度=解吸速度吸附平衡時廢水中吸附質的濃度稱為平衡濃度。2.吸附容量吸附容量是單位重量的吸附劑所能吸附的吸附質的重量。q——吸附容量，g/g；V——廢水容積，L；C。——原廢水的吸附質濃度，g/L；C——吸附平衡時，廢水中剩余的吸附質濃度，g/L;W——活性炭投加量，g。173ppt課件

在溫度一定時，吸附容量