物理化学法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,- 污废水处理设施运行管理：物理化学法 -,污废水处理设施运行管理,物理化学法,一、概述,物理化学法,物理法,化学法,物理化学法,化学反响去除无机的或有机的难于生物降解的溶解性污染物,物理化学作用去除无机或有机的难于生物降解的溶解性污染物或胶体物质,物理作用去除漂浮物、悬浮物、砂、盐和油类物质,各种方法的功能和原理；,要点,各种处理方法的主要形式和所用设备的构造特点；,各种方法的运行管理要点。,1,2,3,二、格栅与筛网,1. 定义和功能,一格栅,格栅是由一组平行的金属棒或栅条制成的框架。,用以截留污水中粗大的悬浮物或漂浮物,以防止水泵、管道和处理设备堵塞，并减轻后续构筑物的处理负荷。,被截留的物质称为,栅渣,。,2. 格栅的分类,1按格栅栅条净间距分类,粗格栅50100mm中格栅1040mm细格栅310mm,2按照栅渣的去除方式分类,人工清渣,：适用于小型污水设施，格栅倾角以5060为宜，劳动强度较大。,机械清渣,：适用于大中型污水处理厂，格栅倾角以6080，可减轻人工劳动强度。,3. 格栅运行控制条件,1栅距,2过栅流速,3水头损失,4栅渣量,1栅距,一般由设计选定。但运行人员可在实际运行管理中，根据所测数据及管理经历摸索出适合本单位废水处理的栅距。,格栅一般按照先粗后细的原那么进展设置。粗格栅一般设置在泵站集水池中提升泵前，细格栅宜在沉砂池前设置。,A,B,2过栅流速的控制,栅前渠道流速,一般应控制在0.40.8,m/s；,过栅流速应控制在0.61.0 m/s。运行人员在操作过程中可根据实际情况对过栅流速进展控制。,A,B,3水头损失的控制,过栅水头损失：格栅前后水位差，与过栅流速有关，一般在0.080.15,m,之间。,假设过栅水头损失增大，说明有可能是过栅水量增加、局部被堵死；,假设过栅水头损失减小，那么说明过栅流速降低、较大颗粒物质在栅前渠道内的沉积，需要及时去除。,A,B,4栅渣量,栅渣量与地区特点、栅条间隙大小、废水流量以及下水道系统的类型等因素有关。,4. 格栅维护管理,卫生与平安：强制通风与除臭控制硫化氢和甲硫醇等恶臭有毒气体，操作人员安康，设备腐蚀,每天清扫,：栅条、除渣耙、栅渣箱和前后水渠；,及时清运,：栅渣,过栅流速与流量控制,，保证过栅流量均匀分布：,流量调节阀门，,投入工作的格栅台数。,定期检查,渠道的沉砂,情况；,格栅,设备维护,管理：异常声音，栅条变形，定时加油,分析测量与记录,：栅渣量、初沉池和浓缩池的浮渣尺寸,A,B,C,D,E,F,1. 定义和功能,二筛网,一些工业废水含有较细小的悬浮物，如纤维类悬浮物、动植物残体碎屑，它们不能被格栅截留，也难以用沉淀法去除，工业上常用筛网。,筛网是用金属丝或纤维丝编织而成，孔径一般在0.151,mm,左右。,筛网能去除和回收不同类型和大小的悬浮物，如纤维、纸浆、藻类等。,具有简单、高效、运行费用低廉等优点。一般用于规模较小的废水处理。,2. 筛网的常见类型,1振动筛网,2水力筛网,3转鼓式筛网,4转盘式筛网,三、均质调节,工业废水与城市污水有顶峰流量和低峰流量，也有顶峰浓度和低峰浓度。流量和浓度的不均匀往往给处理设备带来冲击。为了保证系统的稳定有效运行，一般需要进展水量调节、水质均和。 “调节和“均和的目的：为处理设备创造理想的工作条件，使其稳定运行；减小主体处理设备容积，降低本钱。,一功能,1水量调节池,2水质调节池,3事故调节池,二常见类型,1水量调节池,根据污水水源的流量变化特点进展考虑；城市污水厂很少设调节池，利用管网进展调节； 工业废水处理设施通常需要设立调节池。,2水质调节池,设置,穿孔导流槽,设置搅拌设备：空气搅拌、机械搅拌、水力搅拌等。 此种方式较常见。,3事故调节池,某些工业行业容易发生产物料泄漏或周期性冲击负荷如制药行业发酵罐倒罐，高浓度电镀槽液排放等，宜设置事故池，可以起分流储水作用，待事故完毕后，将调节池中废水以小流量逐渐排入废水调节池。,2. 经常巡查、观察,调节池水位,变化情况，定期检测调节池,进、出水水质,，以考察调节池运行状况和调节效果。,3.,事故调节池：,阀门必须能够实现自动控制，以保证事故发生时，能及时将事故废水排入池中；事故池平常应保持排空状态，以保证事故发生时，能够容纳所有的事故废水。,1.及时去除沉淀物：尽管调节池前一般都设置格栅等除污设施，但池中仍然有可能积累大量沉淀物，从而减小调节池的有效容积，影响调节效果。,二调节池运行管理,四、沉淀与隔油,废水中密度大于水的悬浮物在重力的作用下，通过沉降作用得以别离和去除的方法称为沉淀法。 沉降法的主要去除对象：粒径在10m以上的可沉固体，即在2h左右的自然沉降时间内能从水中别离出去的悬浮固体。,一沉淀的功能和原理,沉淀过程简单易行、别离效果好，是水处理的重要过程之一，几乎是所有水处理过程不可缺少的根本单元之一。,1沉砂池,2沉淀池,常用的重力沉降设备,/,构筑物,别离水中的可沉性悬浮物，包括无机悬浮物和有机悬浮物。,从水中别离相对密度较大的无机颗粒，例如砂子、煤渣等。,以重力别离为根底，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒那么随水流走。,二沉砂池,1平流沉砂池,2曝气沉砂池,3旋流沉砂池,1. 沉砂池的常见类型,1平流沉砂池,平流式沉砂池具有工作稳定、构造简单的特点。池的上部近似于一个加宽了的明渠，两端设有闸门以控制水流，在池的底部设置12个贮砂斗，下接排砂管，可利用重力排砂，也可用射流泵或螺旋泵排砂。,平流沉砂池控制参数,池内水平流速最大为0.30,m/s,，,最小应为0.15,m/s,在池内停留时间一般为3060,s,有效水深不应大于1.2,m，,每格宽度不宜小于0.6,m,曝气沉砂池式是一长型渠道，池底一侧有0.10.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽。曝气装置设在集砂槽侧，使池内水流作旋流运动，由于旋流产生的离心力，把比重较大的无机物颗粒甩向外层而下沉，比重较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。 具有预曝气、脱臭、防污水厌氧分解、加速油水别离等作用。 沉砂中的有机物含量低于10,2曝气沉砂池,1曝气沉砂池的水流在池内停留时间为13min，水平流速为0.1m/s；2空气量应保证池中水的旋转速度在0.3m/s左右，曝气量为0.10.2m3 空气/ m3污水，有效水深为23m，宽深比为11.5,曝气沉砂池运行操作的关键：控制污水在池中的,旋转流速和旋转圈数,。,3旋流沉砂池,旋流沉砂池为圆形，污水由流入口沿切线方向进入沉砂区，利用转盘和斜坡式叶片的旋转作用产生离心力，使砂粒被甩向池壁并下落到砂斗，剥落下来的有机物那么回到污水中。,通过调节转盘和叶片的转速，可以调节沉砂效果。,旋流沉砂池进水流速一般为1,m/s，,水力停留时间约为1,min。,优点,：池型简单、占地小、运行费用低、除砂效果好等。,排砂,：砂泵排砂，其优点在于设备少、操作简便，但砂泵的磨损问题较严重；压缩空气气提排砂，其优点在于系统可靠、耐用，但设备相对较多。,3旋流沉砂池特点,1 及时排砂：根据原污水的含砂量调整沉砂池的排砂量，一般每天排砂，排砂管堵塞，可用气泵反冲洗，疏通排砂管；,2 合理安排排砂机械运转间隔：应根据砂量及机械的能力而定，排砂间隙过长，会堵塞排砂管、砂泵、堵卡刮砂机械；排砂间隙过短，会使排砂量增大，含水率增高，使后续处理难度增大。,2. 沉砂池的运行管理,3 曝气沉砂池的空气量应每天检查和调节：调节的依据是空气计量仪表。假设发现情况异常如曝气变弱，应停车排空检查。清理完毕重新投运，先通气后进水防止砂粒进入扩散器。,7 沉渣含水率很高，冬季要注意调整刮渣机构，防止浮渣结冻损坏刮渣机构；,8 沉砂池由于截留大量易腐败的有机物质，特别是夏季，恶臭强度很高，操作人员一定要及时排渣，防止腐败。,6 每月或按照保养方案都要对各类闸门进展加油、清洁保养；,三沉淀池,沉淀池,流入区,流出区,污泥区,配水,沉降区,可沉颗粒与水别离的区域,进展集水，流入区和流出区使水流均匀地分布在各个过流断面，为提高容积利用系数和固体颗粒的沉降效果提供尽可能稳定的水力条件。,泥浓贮存、浓缩和排放的区域。,1. 沉淀池组成,2. 沉淀池的常见类型,2根据水流方向，沉淀池可以分为以下四种类型： 平流式 竖流式 辐流式 斜板管式,1根据沉淀池在处理系统中所处的位置，可分为： 初次沉淀池：设于生物处理前 二次沉淀池：设于生物处理后。,A,平流式沉淀池,平流式沉淀池型呈长方形，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。,入流处的挡板一般高出池水水面0.10.15,m，,挡板的浸没深度不应小于0.25,m，,并距进水口0.51.0,m。,溢流堰常采用锯齿形三角堰，水面位于齿高的1/2处。出流挡板入水深0.30.4,m，,距溢流堰0.250.5,m。,池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为5060，池底坡度0.010.02。 排泥的水净压力大于1.5,m，,排泥管直径通常不小于200,mm。,缓冲区深度为300500,mm。,B,竖流式沉淀池,竖流式沉淀池可以是圆形或正方形。直径或边长为47,m，,一般不大于10,m。,沉淀区呈圆柱体，污泥斗为截头倒锥体。 污水从中心管自上而下流入，经反射板折向上升，澄清水由池四周的锯齿堰溢入出水槽。出水槽前设挡板，用来隔除浮渣。污泥斗倾角4560，污泥靠静水压力由污泥管排除。,优点,：排泥容易，不必设置机械刮泥设备，占地面积小。,缺点,：造价高、单池容量小，池深大，施工困难，一般适用于中小型污水处理厂。,C,辐流式沉淀池,辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径或边长为660m，最大可达100m。池周水深为1.54.0m，用机械排泥，池底坡度一般为0.05。辐流式沉淀池可用作初次沉淀池或二次沉淀池。中心进水，周边出水，中心传动排泥。,优点：建筑容量大，采用机械排泥，运行较好，管理简单。适用于大型污水厂。,缺点：池中水流流速不稳定，机械排泥设备复杂，造价高。,斜板管沉淀池就是通过在沉淀池中设置斜板管，到达浅层沉淀的目的。水从斜板之间或斜管内流过，沉淀在斜板斜管底面上的泥渣靠重力自动滑入泥斗。斜板倾角通常按污泥的滑动性及其滑动方向与水流方向是否一致来考虑，一般取3060。,D 斜板管式沉淀池,材质：斜板和斜管体常用薄塑料板压模和粘结制成。形状：斜板可用平板或波纹板；斜管断面有正六迪 形、菱形、圆形和正方形，其中以前两种最为 常用。,优点：减少池深，缩短沉淀时间，减少沉淀池的体 积，提高沉淀效率。 缺点：造价较高；斜板管上部在日光照射下会大 量繁殖藻类，导致污泥量增加，板间易积泥， 不宜用于处理粘性较高的泥渣。,1工艺参数,3.,沉淀池的运行管理,水力外表负荷 指单位沉淀池面积，单位时间内处理的污水的量，通常用q表示，单位为m3/m2h，是决定沉淀效果的主要参数。,水力停留时间 指水通过沉淀池所需要的时间，是沉淀池控制的另一个重要参数，只有足够的停留时间，才能保证良好的别离效果。,A,B,出水堰负荷,指单位堰板长度在单位时间内所能溢流的水量,。,能控制水在池内，特别是在出水端能保持一个均匀而稳定的流速，防止污泥及浮渣流失。,C,2沉淀池的工艺控制,控制流量：当废水流量在短期数小时内发生变化时，可利用上游的排水渠道进展短期储存，以保证沉淀池进水量的稳定。,增减沉淀池的数量： 一般废水处理站都设有备用沉淀池，当水量发生较大变化时，可通过增减投入运行的沉淀池数量来使各个工艺参数控制在最正确范围。,A,B,排泥除渣,：刮泥周期长短取决于泥量和泥质，当泥量较大时，周期应该缩短；当污水和污泥腐败时，也应缩短刮泥周期。,C,四隔油,1. 隔油的功能与原理,油类物质在水中存在状态可分为可浮油、乳化油和溶解油三类。,采用自然上浮法去除废水中可浮油的方法称为隔油，使用的构筑物称为隔油池。在隔油池中，比重小于水的油上浮至池面，而比重大于水的悬浮杂质那么下沉到池底部。,隔油池的常见类型,平流式隔油池,斜板式隔油池,1平流式隔油池,主要参数,停留时间：1.52h；池内水流流速：25mm/s；可以除去的油粒粒径：不小于l00150m；优点：构造简单，管理方便，除油效果稳定；缺点：池体庞大，占地多。,2斜板式隔油池,斜板式隔油池是根据浅层沉淀原理设计的。,斜板倾角：,通常采用45；,板材：,较多采用塑料波纹板，板间距3040,mm,；,可去除的油粒径：,60,m,以上；,容积：,仅为普通隔油池的1/2,l/4。,3. 隔油池的运行管理,(,1),隔油池应密闭或加活动盖板，以防止油气对环境的污染和火灾的发生，同时可以起到防雨和保温的作用。,(,2),寒冷地区的隔油池应采取有效的保温防寒措施，以防污油凝固。为确保污油流动顺畅，可在集油管及污油输送管下设置热源为蒸汽的加热器。,(,3),隔油池四周一定范围内要确定为禁火区，并配备足够的消防器材和其他消防手段。隔油池内防火一般采用蒸汽，通常是在池顶盖以下200,mm,处沿池壁设一圈蒸汽消防管道。,五、过 滤,过滤指通过具有空隙的颗粒状滤料层截留废水中细小固体颗粒的处理工艺。 主要用于去除悬浮颗粒和胶体杂质，特别是用重力沉淀法不能有效去除的微小颗粒固体和油类和细菌。颗粒材料过滤对废水的BOD和COD等也有一定的去除作用。,一功能与原理,功能,在实际过滤过程中，上述三种作用往往同时起作用，只是随条件不同而有主次之分。 对粒径较大的悬浮颗粒，以筛滤作用为主，因这一过程主要发生在滤料表层，通常称为外表过滤。 对于细微悬浮物，以发生在滤料深层的沉淀作用和接触吸附作用为主，称为深层过滤。,筛滤作用,沉淀作用,A,B,接触吸附作用,C,原理,二过滤池的常见类型,1,按照滤速大小分,慢滤池,：过滤速度一般在0.10.2,m/h,，虽然出水水质较好，但因其处 理能力太小，实际中已很少采用。,快滤池,：滤速一般在5,m/h,之上，使用较多。,2 按照滤料的分层构造分,单层滤料滤池,双层滤料滤池,三层滤料滤池,单层滤料滤池: 优点：单池面积较大，出水水质较好，有成熟的运行经历缺点：滤池阀门多，易损坏，而且必须配备成套反冲洗设备。,双层滤料滤池:,滤料组合,：无烟煤,石英砂、陶粒石英砂、纤维球石英砂、活性炭石英砂、树脂石英砂、树脂无烟煤等。,A,B,三层滤料滤池:,在双层滤料滤池滤料底部再加一层密度更大、颗粒更细的石榴石或磁铁矿石滤料。一般用于中型给水和二级处理出水，这种滤池的过滤阻力小、使用时间长、截污能力大，出水水质较好。,C,各种滤池特点,3,按照水流过滤层的方向分,滤池可分为上向流、下向流、双向流等。,4,按照作用水头分,滤池可分为重力式滤池和压力式滤池。,三滤池的主要组成局部,滤料层,承托层,配水系统,冲洗系统,常用滤料,:,石英砂和无烟煤,其他滤料：,陶粒、磁铁矿、石榴石、炉渣、纤维球,足够的机械强度,足够的化学稳定性,A,B,适当的粒径级配,C,1,滤料层,滤料根本要求,粒径范围：滤料粒径的大小。,不均匀系数：滤料的均匀程度。是指通过滤料样品重量80 的筛孔孔径与通过同一样品重量的10的筛孔 孔径之比。,滤层厚度,D,滤料性能指标,承托层位于滤料的底部，由大颗粒材料组成。承托层的作用主要是承托滤料、防止滤料流失、保证反冲洗配水均匀。 对承托层根本要求： 在最大强度的反冲洗时，不能松动； 孔隙要尽量均匀，以便配水均匀。 常用的承托材料：天然卵石、碎石、大粒径的粗砂。,2,承托层,3,冲洗系统,反冲洗：从滤料层底部进水，逆工作时的水流对滤料进展冲洗。反冲洗是冲洗的主要方法。,反冲洗+外表冲洗：当反冲洗不能保证足够的冲洗效果，可辅以外表冲洗。通过滤料上层外表设置喷头，对膨胀起来的表层滤料进展强制冲洗。,A,B,C,气水反冲洗,：气水反冲洗常用于粗滤料的冲洗。冲洗强度大、用水量少、反冲洗时间短。实践证明,污水深度处理的过滤，必须采用气水反冲,。,四过滤工艺的控制与维护,滤速的控制,工作周期的控制,冲洗效果的控制,日常维护,当滤速过大时，一方面会使出水质量下降，另一方面会使滤池穿透加快，工作周期缩短，冲洗水量增大；,滤速过小，会使处理能力降低，截污作用主要发生在表层，深层滤料未能发挥作用。,当入流污水水质恶化，污染物升高时，需降低滤速以保证出水水质。,1,滤速的控制,2,工作周期的控制,在工作周期内，当滤池水头损失增至最高允许值或出水水质低于最低允许值时，应提前对滤池进展冲洗。,过滤周期的长短受水温影响较大。冬季延长过滤周期，夏季缩短工作周期。,3,冲洗效果的控制,冲洗强度,冲洗历时,滤层膨胀率,单位滤池面积在单位时间内消耗的冲洗水量。,普通快滤池冲洗历时不少于57,min，,普通双层滤池的冲洗历时不少于68,min。,在污水深度处理中，将膨胀率控制10以下，使滤料处于微膨胀状态。,4,日常维护,(2) 对表层滤料定期进展大强度外表冲洗，或更换。,(3) 各种闸、阀、喷头应经常维护，保证开启正常不堵塞。,(4) 应时刻保持滤池池壁及排水槽清洁，并及时去除生长的藻类。,(1) 定期放空滤池，检查过滤及反冲洗后滤层外表是否平坦、是否有裂缝、滤层四周是否有脱离池壁现象，检查承托层是否松动。,(5) 出现以下情况时，应停池大修：,滤池含泥量显著增多；,砂面裂缝太多，甚至脱离池壁；,冲洗后砂团凹凸不平、砂层逐渐降低；,出水中携带大量砂粒；,配水系统堵塞或管道损坏，导致冲洗不匀；,滤池已连续运行10年以上。,六、中和与,pH,调节,中和处理发生的主要反响是酸与碱生成盐和水的中和反响，使废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。当酸性废水中含有重金属盐时，用碱中和处理时，可生成难溶的金属氢氧化物。,一功能与原理,二中和处理方法,酸性废水的中和,碱性废水的中和,1,酸性废水的中和,利用碱性废水中和，减少对中和药剂的消耗量；,利用碱性废渣中和，如电石渣、软水站石灰软化法的废渣,、,锅炉灰。,1以废治废,2投碱中和法,常用的药剂是石灰CaO，有时也选用苛性钠、碳酸钠、石灰石、白云石、电石渣等。,当投加石灰进展中和处理时，CaOH2还有凝聚作用，因此对杂质多、浓度高的酸性废水尤其适用。,3过滤中和法,酸性废水流过碱性滤料，可使废水得到中和，这种方法称为过滤中和法，过滤中和法仅适用于酸性废水。 主要的碱性滤料：石灰石、大理石和白云石。,2,碱性废水的中和,烟道气中含有高达24的,CO2，,有时还含有少量,SO2,及,H2S，,故可用来中和碱性废水。 用烟道气中和碱性废水的缺点：处理后的废水中，悬浮物、硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。,1酸性废水中和法；,2投酸中和法；,3酸性废气中和法,三常用中和设备及其运行管理,酸碱废水互相中和的设备,投药中和设备,中和过滤设备,干投法,：一般使用具有电磁振荡装置的石灰投配器将石灰粉直接投入废水中。,1药剂配制/投加系统,以石灰的配制/投加为例，分干法和湿法。,湿投法,：首先将生石灰在消解槽内消解为浓度4050的乳液，排入石灰乳储槽，并配成浓度为510的工作液，然后投加。,2,投药中和设备,中和槽多使用带搅拌装置的混合反响池/槽。 中和形成的各种泥渣如石膏、铁矾等应及时别离，以防止堵塞管道。 别离设备可采用沉淀池或气浮池。别离出来的沉淀或浮渣尚需进一步浓缩、脱水。,2中和反响槽,投药中和法的优点：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水；对水质、水量的波动适应性强；中和剂利用率高，中和过程容易调节。 缺点：劳动条件差，药剂配制及投加设备较多，基建投资大，泥渣多且脱水难。,七、化学沉淀法,定义：向废水中投加某些化学药剂，与废水中的污染物发生化学反响，形成难溶的沉淀物的方法称为化学沉淀法。工艺流程：化学药剂的配制和投加；混合+反响；固液别离沉降、浮上、过滤、离心；泥渣的处理和处置。适用范围：废水中含有危害性很大的重金属如Hg、Zn、Cd，Cr、Pb、Cu等和某些非金属如As、F等。,一功能与原理,二常见的化学沉淀法的类型,氢氧化物沉淀法,硫化物沉淀法,碳酸盐沉淀法,钡盐沉淀法,八、氧化复原法,废水中溶解性物质，包括无机物如CN-、S2-、Fe2+、Mn2+、汞、铝、铜、银金、六价铭、镍等和有机物如色、嗅、味、COD等，可以通过化学氧化复原反响转化成无害的物质，或者转化成容易从水中别离出去的形态气体或固体，从而到达处理的目的，这种方法称为氧化复原处理法。,一功能与原理,常用的氧化剂：空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉等； 常用的复原剂：硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、水合肼及铁屑等。,九、电解,一功能与原理,电解法指在直流电场的作用下，利用电极上产生的氧化复原反响，去除废水中的污染物的方法。用来进展电解的装置叫电解槽。阳极能接纳电子，起了氧化剂的作用；阴极能放出电子，起了复原剂的作用。,电解槽的阳极分为可溶性阳极与不溶性阳极两类。不溶性阳极是用铂、石墨，在电解过程中自身不参与反响，只起传导电子的作用；可溶性阳极是用铁、铝等可溶性金属制成的，在电解过程中自身溶解，金属原子失去电子被氧化成阳离子进入溶液，这些阳离子或沉积于阴极，或形成金属氢氧化物，可作为混凝剂，起凝聚作用。,十、混凝法,一功能与原理,废水中的胶体1l00nm和细微悬浮物l00l0000nm能在水中长期保持稳定的悬浮状态，静置而不沉，使废水产生混浊现象。 混凝法就是向废水中的投加混凝药剂，使其中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为数百微米以至数毫米的矾花，进而可以通过重力沉降或其他固液别离手段予以去除。,二常用混凝剂及其助剂,目前应用最广的是铁系和铝系金属盐，可分为普通铁、铝盐和碱化聚合物，其他还有碳酸镁、活性硅酸、高岭土、膨润土等。,1 无机盐混凝剂,1三氯化铁,三氯化铁FeCl36H2O是一种常用的混凝剂，是黑褐色的结晶体，有强烈吸水性，形成的矾花，沉淀性好，处理低温水或低浊水时的效果比铝盐好，适宜的pH值范围较宽；但处理后的水有色度，腐蚀性极大，设备必须考虑用耐腐蚀材料。,2硫酸亚铁,硫酸亚铁FeSO47H2O是半透明绿色晶体。通常不如三价铁盐那样有良好的混凝效果，且残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色。,3硫酸铝,硫酸铝Al2SO43是废水处理中使用最多的混凝剂。硫酸铝使用便利，混凝效果较好。使用硫酸铝的有效pH值范围较窄，且跟原水硬度有关，如对于软水，pH值在5.76.6；中等硬度的水为6.67.2；硬度较高的水那么为7.27.8。,4聚合氯化铝,聚合氯化铝的化学式为Al2OHnCl6-nm，聚合氯化铝有以下优点：对各种污染程度的原水都可到达好的混凝效果；水温低时，仍可保持稳定的混凝效果；矾花形成快，颗粒大而重，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低；适宜的pH值范围较宽，在59间，当过量投加时也不会造成水浑浊的反效果；药液对设备的侵蚀作用小，且处理后水的pH值和碱度下降较小。,5聚合硫酸铁,聚合硫酸铁的化学式为Fe2OHnSO43-n/2m。它与聚合铝盐都是具有一定碱化度的无机高分子聚合物。适宜水温1050，pH值5.08.5，但在pH值4.011范围内仍可使用。与普通铁铝盐相比，它具有投加剂量少、矾花生成快、对水质的适应范围广等优点。,十一、气浮法,一功能与原理,气浮是在水中产生大量细微气泡，细微气泡与废水中的细小悬浮粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡颗粒复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中悬浮物得以别离。,实现气浮别离必须具备以下两个根本条件：1 必须在水中产生足够数量的细微气泡；2 必须使气泡能够与污染物相粘附，且形成不溶的固态悬浮体。,1 细微气泡的性质,气浮法的净水效果，只有在获得直径微小、密度大、均匀性好的大量细微气泡的情况下，才能得到良好的气浮效果。,1气泡直径：气泡直径在100微米以下才能很好的附着在悬浮物上。,2气泡密度：气泡密度越大，与悬浮粒子的碰撞几率越大。,3气泡均匀性：一是指最大气泡与最小气泡的直径差；二是指小直径气泡占气泡总量的比例。,2 细微气泡与污染物的黏附,悬浮粒子能否自动与气泡粘附，主要取决于粒子的外表性质。疏水性粒子容易与气泡粘附，而亲水性粒子那么不易与气泡粘附。当废水中的悬浮粒子是强亲水性物质，就必须投加浮选剂将其外表转变为疏水性，如煤油、十二烷基磺酸钠等外表活性剂。,气浮法应用领域：难于利用沉淀法实现固液别离的各种废水；回收工业废水中的有用物质，如造纸废水纸浆纤维；代替二次沉淀，别离和浓缩剩余活性污泥，特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中；别离回收含油废水中的悬浮油和乳化油。,十二、吸附法,一原理,利用多孔性固体吸附废水中一种或几种溶质，到达废水净化目的或回收有用溶质的过程，称为“吸附。这种对溶质有吸附能力的固体称为吸附剂，而被固体吸附的物质称为吸附质。 吸附法在废水处理中应用： 去除废水中重金属离子、有毒且难生物降解的有机物、放射性元素等； 作为废水深度处理的一种工艺，以保证再生水的质量。,1,吸附定义,3 影响吸附的因素,吸附剂的性质,吸附质的性质,废水的,PH,温度,共存物的影响,接触时间,二常用吸附剂,废水处理中应用的吸附剂有：,活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧化铝、焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐殖酸,等。 在废水处理中应用较广的是,活性炭,。,活性炭是一种非极性吸附剂。活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温。,十三、离子交换法,一原理和功能,离子交换法是给水处理中软化和除盐的主要方法之一。在废水处理中，离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质，回收有价值化学品、重金属和稀有元素。 主要用于处理电镀废水、含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。,离子交换的实质是离子交换剂上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反响，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。离子交换是可逆反响。,二离子交换剂,1 离子交换剂的分类,根据交换剂材料可分为： 无机离子交换剂 有机离子交换剂 根据来源可分为： 天然离子交换剂：粘土、沸石、褐煤等。 人工合成离子交换树脂有：凝胶树脂、大孔树脂、吸附 树脂、氧化复原树脂、 螯合树脂,废水处理中通常采用离子交换树脂，具有交换容量高、交换速度快、机械强度和化学稳定性好等优点，但本钱较高。,十四、膜别离技术,膜别离法是利用特殊的薄膜对液体中的成分进展选择性别离的技术。用于废水处理的膜别离技术包括扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、微滤等几种。 各种膜别离技术的特征和它们之间的区别如下表。,膜别离法的特点：在别离过程中，不发生相变化，能量的转化效率高；一般不需要投加其他物质，这可节省原材料和化学药品；别离和浓缩同时进展，这样能回收有价值的物质；可在常温下进展别离，不会破坏对热敏感和对热不稳定的物质；操作及维护方便，易于实现自动化控制。,十五、消毒,废水中不但存在大量细菌，且有可能含有较多病原微生物。经水传播的疾病也多种多样。 常规的废水处理工艺一般不能有效灭活病原微生物。为了防止疾病的传播，必须对这类废水进展消毒处理。 近年来实施较多的工业水回用和中水回用工程中，消毒处理成为必须考虑的工艺步骤之一。,常用的污水消毒方法： 氯消毒包括液氯、二氧化氯和次氯酸钠 紫外线消毒 臭氧消毒,二常用消毒方法,1 氯消毒,氯消毒工艺技术成熟，目前是污水消毒的主要技术，其中液氯消毒多用在大型的污水处理厂，而二氧化氯和次氯酸钠消毒多用在中小型的污水处理厂或医院污水消毒。 缺点：有可能形成致癌物。,1液氯消毒,氯消毒作用，利用的是氯与水发生反响生成的次氯酸。次氯酸分子量很小，可以扩散到带负电荷的细菌细胞外表，并渗入胞内，利用氯原子的氧化作用破坏细胞的酶系统，使其生理活动停顿，最后导致死亡。,液氯消毒影响因素：,pH,值、温度,pH,值越低，消毒效果越好，一般应控制,pH,值7.4。,温度越高，消毒效果越好，反之越差。,2二氧化氯消毒,二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可快速控制微生物蛋白质的合成，对细菌、病毒等有很强的灭活能力。 特 点： ClO2的消毒作用受水的pH值影响小； ClO2消毒只起氧化作用，不起氯化作用，因而一般不会产生致癌物质； ClO2不与氨氮发生反响，因此在一样的有效氯投加量下，可以保持较高的余氯浓度，取得较好的消毒效果； ClO2不稳定，因而必须在现场制造； ClO2制造本钱较高，仅适于小型的污水处理工程。,3次氯酸钠消毒,次氯酸钠在我国已较为广泛地用于医院污水的消毒。次氯酸钠的消毒机理与液氯完全一致，但其效果不如Cl2强。 由于NaClO是由NaOH和Cl2反响生成的，因而其消毒的直接运行费用高于液氯。 与液氯消毒相比，次氯酸钠消毒工艺运行方便、平安、基建费用低。,2 紫外线消毒,汞灯发出的紫外光，能穿透细胞壁与细胞质发生反响而到达消毒的目的。 因为紫外光需要透过水层才能起消毒作用，故污水中的悬浮物、浊度、有机物和氨氮都会干扰紫外光的传播，因此处理水的光传播系数越高紫外线消毒的效果越好。,消毒速度快，效率高,：经紫外线照射几十秒钟即能杀菌，一般大肠杆菌的平均去除率可达98，细菌总数的平均去除率为96.6，此外还能去除液氯法难以杀死的芽孢与病毒；,A,不影响水的物理性质和化学成分，不增加水的臭味；,B,操作简单，便于管理，易于实现自动化。,C,缺点：要求预处理程度高，处理水的水层薄，耗电量大，本钱高，没有持续的消毒作用，不能解决消毒后在管网中的再污染问题。,3 臭氧消毒,臭氧有很强的杀菌能力，远超过氯，且不需要太长的接触时间，除能有效杀灭细菌以外，对各种病毒和芽胞也有很大的杀伤效果。 臭氧消毒不受污水中,NH3,和,pH,值的影响，而且其最终产物是二氧化碳和水。 臭氧还能除臭、去色，并不会产生有机氯化物。,缺点：电耗大，运行费用高，,O3,在水中不稳定，易挥发，无持续消毒作用，设备复杂，管理麻烦。 适用于：出水水质较好，排入水体卫生条件要求较高的场合。,三影响消毒效果的因素,1 投加量,消毒剂的投加量和时间是影响消毒效果的最重要因素。,2 微生物特性,一般而言，病毒对消毒剂的抵抗力较强；有芽孢的比无芽孢的耐力强；寄生虫卵较易杀死。,3,温度,温度过高或过低都会抑制微生物的生长活动，直接影响杀菌效率。一般而言，较高温度对消毒过程有利。,5 水中杂质,水中的悬浮物能掩蔽菌体，使之不受消毒剂的作用，导致消毒剂投加量增加，消毒效果减小；复原性物质和有机物会消耗氧化剂，并有可能生成多种有害的消毒副产物。,6 消毒剂与微生物的接触状况,混合接触效果越好，杀菌率越高。,7 处理工艺,一级处理出水比二级或三级处理出水难消毒。,pH值决定了氯系消毒剂的存在形态，另外有些微生物的外表电荷特性也会随pH值的变化而变化，从而影响消毒效果。,4,pH,