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第三章? 污水的化学处理　 　 　 酸 + 碱 = 盐 + 水??????????? H+ + OH- = H2O 中和法的适用范围： 一般废水中的酸含量大于3%～5%或碱含量大于1%～3%时，应采用特殊方法进行回收，如造纸墨液采用喷雾加热的方法回收NaOH循环使用；硫酸废水可与铁反应生产硫酸亚铁、硫酸铁等。 酸含量小于3%—5%或碱含量小于1%—3%时考虑中和处理。 中和处理的适用情况：（结合实际）P58 污水排入受纳水体前，其PH值超过排放标准（PH=6～9）影响水生物。 ②工业废水排入城市下水道系统，避免污水对管道系统造成腐蚀。 ③污水在化学处理或生物处理前，化学处理法要求废水的PH值升高或降低为一个最佳值。 生物处理要求废水在一定的PH值范围内。 二、酸性污水的中和处理 ⑴药剂中和法 酸性废水来源：化工、冶金、化纤、炼油、金属酸洗、电镀 几种常用药剂：石灰Ca(OH)2 ，苛性钠NaOH ，石灰石CaCO3 ,碳酸钠N2CO3 ⑵过滤中和法 ??? 碱性滤料：石灰石、白云石、大理石 ①普通过滤中和滤池 中和滤池的示意图及工艺过程。　 三、碱性废水的中和处理 ⑴利用酸性物质中和法 碱性废水来源：造纸、皮革、化工、印染 常采用废酸或利用烟道气中和 烟道气主要含有的物质：CO2 ?、SO2 、H2S 喷淋塔的工艺过程：烟逆向、废水向下喷淋、用填料增加接触面积。 　 　　 　　 混凝是向废水中投加化学药剂（称为混凝剂）使细小的悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水分离使废水得到净化的方法。 一、混凝基本原理 ⑴胶体的结构 ①???? 胶体的双电层理论 几个概念? 电位离子层：胶核表面吸附的带同号电荷的离子。 反离子层：电位离子层外吸附的电性相反的离子层，电量相同使胶体离子电中性。 胶体粒子的双电层结构：电位离子层和反离子层。 ψ电位：胶核与溶液主体间的电位。 ξ电位：胶粒与溶液主体间的电位。 ⑵胶体的稳定性及其凝聚 胶体稳定的原因 ①同类的胶体微粒带着同号的电荷，静电斥力阻止微粒间彼此接近聚合成较大颗粒，所以胶体颗粒不断地保持分散的悬浮状态。 ②颗粒带电越多，ξ电位越大；扩散层反离子越多，水化作用也越大，水化壳也越厚，因此扩散层也越厚，越具有稳定性。 凝聚：胶体颗粒互相吸附聚合，形成较大颗粒，依靠重力下沉，这个形成较大颗粒的过程叫凝聚。 库仑力与范德华力的作用：两者的合力，如库仑大排斥稳定范德华力大吸引凝聚。 二、水混凝的机理与过程 凝聚和絮凝这三个概念的区别： 凝聚是指脱稳的胶粒互相聚集为较大颗粒的过程。 絮凝是指未经脱稳的胶体聚结成大颗粒的现象. 混凝则包括絮凝与凝聚两个过程。凝聚是瞬时的，絮凝需较长时间来完成，但两者也不好绝然分开。因此，将能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。 （一）水混凝的四种机理 ⑴压缩双电层机理 溶液中离子密度与扩散层厚度的关系图 ? ? 压缩双电层机理 投加电解质反离子浓度↗ 胶粒扩散层厚度↓ ξ电位↘? 胶粒间吸引力↗，胶粒凝聚。 ⑵吸附表面中和机理 吸附电中和作用是胶粒对异号胶粒、异号离子、链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附。 吸附表面中和作用结果是中和了离子所带电荷。静电压力↘，ξ电位↘，发生脱稳和凝聚。 如果吸附过多的反离子（投药过多），电荷变号，排斥力↗，再稳。 ⑶吸附架桥 高分子物质与胶粒的吸附与桥联。 ①污水浓度低? 胶粒少时，达不到混凝效果 ②加药量过量时，胶粒表面饱合，再稳 ③剧烈搅拌，再稳 ⑷沉淀物网捕机理 如用Al2(SO4)3? FeCl3 等时形成其金属、氢氧化物大得足以迅速沉淀时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时网捕。 这四种机理不是单孤独立的，可能同时发生。机理尚在发展，目前是用其解释一些现象。 三、混凝剂 ⑴无机混凝剂 ①无机盐类 三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝 ②无机高分子聚合物 聚合氯化铝、聚合硫酸铁 ⑵有机混凝剂 聚丙烯酰胺 四、助凝剂 助凝剂，是与混凝剂一起使用，以促进水的混凝进程的辅助药剂。 助凝剂的种类： ⑴调整剂 PH调整剂 ⑵絮体结构改良剂 聚丙烯酰胺、活性硅酸、粘土. ⑶氧化剂 O3? Cl2? NaClO??? 将水中有机物氧化提高混凝效果 五、混凝效果的影响因素 ⑴PH值 以硫酸铝为例，PH8.2时，水解生成的Al(OH)3就要溶解失去作用。 合适的PH范围 5.7～7.8 硫酸铝??? PH 5.7～7.8 铁盐????? PH 4 ⑵温度 水温高，效果好；水温低，效果差。 原因：①无机混凝剂，水温低，水解速度慢，水解时吸热。 ? ????????②低温，水粘度大，水中杂质热运动减慢，碰撞机会少。 这两个因素影响絮凝体成长。因此，冬季低温低浊水难处理。 ⑶药剂种类和投加量 如：ξ电位高，投加无机絮凝剂，脱稳凝聚。絮体细小