注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理Tongji

University注冊(cè)設(shè)備工程師－給水排水專業(yè)考前輔導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理1工業(yè)廢水處理概論2中和3化學(xué)沉淀4氧化還原5氣浮6吸附2010年08月注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

University工業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)：2、懸浮固體：影響透明度、沉積、發(fā)酵、耗氧3、優(yōu)先控制污染物（持久污染物）：三致物質(zhì)，影響人類健康4、重金屬等有毒物質(zhì)：影響生態(tài)環(huán)境健康1.工業(yè)廢水處理概論5、色度濁度：影響透明度和感官，有些發(fā)色物質(zhì)有毒7、油類和漂浮物：影響水體復(fù)氧和美觀8、揮發(fā)性物質(zhì)：污染空氣環(huán)境注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University廢水處理方法：、、、、化學(xué)方法：中和、化學(xué)沉淀、氧化還原等2.中

和物理化學(xué)方法：混凝、氣浮、吸附、離子交換、電滲析等生物處理法：好氧生物處理、厭氧生物處理等方法選擇：了解形態(tài)，先物理方法，再厭氧好氧生物處理結(jié)合，深度處理注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University中和：用化學(xué)法使pH達(dá)到適宜范圍的過(guò)程中和前首先考慮綜合利用中和處理：9物化處理時(shí)需要調(diào)節(jié)pH；9排入城市管網(wǎng)時(shí)防治管道腐蝕；9后續(xù)生化時(shí)調(diào)節(jié)pH符合微生物生存要求；9不符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，需要中和。2注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University設(shè)計(jì)計(jì)算：中和時(shí)兩種廢水酸堿當(dāng)量相同：加藥中和：根據(jù)反應(yīng)式計(jì)算加藥量：中和沉渣量：G2：總耗藥量；B：?jiǎn)挝凰幒漠a(chǎn)生鹽量；e：?jiǎn)挝凰幒闹械碾s質(zhì)；Q：污水流量；S：中和前廢水懸浮物含量；C1：中和后溶于水的鹽量；d：中和處理后廢水懸浮物量注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University中和方法：3

化學(xué)沉淀濾速：60－70m/h變速：130－150m/h,上部40－60m/h3注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University化學(xué)沉淀：例：某工業(yè)廢水含Cl-和CrO42-濃度分別為1.75g/L，5.8g/L，當(dāng)向污水中加入AgNO3時(shí)，假如體積不變，這是會(huì)出現(xiàn)（Ksp,AgCl=1.77×10-10，Ksp,Ag2CrO4=1.12×10－12）：投加化學(xué)藥劑，生成難溶鹽沉淀A：首先生成AgCl沉淀；C：同時(shí)生成兩種沉淀；B：首先生成AgCrO4沉淀；D：不會(huì)出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象氫氧化物沉淀法：常用石灰，注意兩性氫氧化物，最好試驗(yàn)確定參數(shù)；硫化物沉淀：硫化物溶度積更低，去除效率更高，但沉淀分離困難。解：濃度換算：1.75/35=0.05mol/L，5.8/(52+16×4)＝0.05mol/L，生成AgCl沉淀時(shí)，需Ag+濃度：

1.77×10-10/0.05=3.5×10-9;生成Ag

CrO

沉淀，需Ag+濃度：

（1.12×10-12/0.05）1/2=4.7×10-6;鋅和鉛可用碳酸鹽沉淀法。24所以首先生成AgCl沉淀。使用溶度積計(jì)算濃度，判別沉淀效果。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University例：工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Cd2+小于0.1mg/L。若用加消石灰Ca(OH)2沉淀法去除Cd2+

，按理論上計(jì)算，廢水溶液的pH至少應(yīng)為多少？(Cd(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.27×10-15，Cd的分子量為112g/mol)。....解：根據(jù)工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求廢水中：0.1×10?3

g

/

L4

氧化還原c(Cd2+

)≤

0.1×10?3

g

/

L

==

8.9×10?7

mol/

L112g

/

molCd2+

+

2OH?

?

Cd(OH)2為了生成沉淀：

[c(Cd2+

)]×[c(OH?2)]

≥

KspKspc(Cd2+5.27

×10?158.9×10?7故：

c(OH?)≥==

7.7

×10?5

(mol/

L))pOH

=

?lg7.7

×10?5

=

4.1pH

≥14

?

4.1

≥

9.94注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University氧化還原：通過(guò)氧化還原反應(yīng)去除污染物質(zhì)，常用氧化劑：氯氧化法：次氯酸根ClO-具有強(qiáng)氧化作用臭氧氧化法：臭氧氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)迅速、可除臭、脫色、殺菌、除鐵，但不易儲(chǔ)存，需現(xiàn)場(chǎng)制備，投資大運(yùn)行費(fèi)用高。Fenton試劑：H

O

與Fe2＋復(fù)合，產(chǎn)生羥基自由基22光催化氧化：UV-O

,

UV-H

O232濕式氧化：高溫高壓，用空氣或氧氣氧化有機(jī)污染物電解法：電極氧化還原反應(yīng)，電解絮凝還原法：藥劑還原六價(jià)鉻，在調(diào)節(jié)至堿性形成Cr(OH)3沉淀酸性條件下亞硫酸鹽還原，堿性條件下沉淀。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University5

氣

浮5注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University氣浮原理：氣浮：向水中通入空氣，或使水中析出氣泡，使水中細(xì)小懸浮物黏附在微小氣泡上一起上浮，形成浮渣去除。μ氣浮必要條件：大量微氣泡、疏水性懸浮物質(zhì)在氣浮過(guò)程中，存在著液、氣、顆粒三相介質(zhì)，在各個(gè)不同介質(zhì)的表面也都因受力不平衡而產(chǎn)生表面張力（稱界面張力），即具有表面能（稱界面能）。氣浮法適用范圍：（1）去除懸浮油和乳化油（2）代替二沉池界面能E與界面張力的關(guān)系如下：（3）回收有用物質(zhì)（4）可分離分子或離子態(tài)物質(zhì)（5）可以進(jìn)行污泥濃縮注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University氣泡未與懸浮顆粒粘附之前，顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為σ水-?！?和σ水-氣×1，這時(shí)單位面積上的界面能之和E1為：-當(dāng)氣泡與懸浮顆粒粘附后，界面能縮小，粘附面的單位面積上的界面能E2及其縮小值ΔE分別為：這部分能量差即為擠開(kāi)氣泡和顆粒之間的水膜所作的功，此值越大，氣泡與顆粒粘附得越牢固。水中的懸浮顆粒是否能與氣泡粘附，與水、氣、顆粒間的界面能有關(guān)。當(dāng)三者相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，三相界面張力的關(guān)系如圖所示：其關(guān)系式為：，，。式中：θ-接觸角（也稱濕潤(rùn)角）帶入ΔE公式得：6注冊(cè)設(shè)備工程考

前化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響Tongji

Univers一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑各種無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子混凝劑，它不僅可以改變污水中的懸浮顆粒的親水性能，而且還能使污水中的細(xì)小顆粒絮凝成較大的絮狀體以吸附、截留氣泡，加速顆粒上浮。氣粒吸附氣泡頂托抑制劑調(diào)節(jié)劑氣泡裹夾注冊(cè)設(shè)備工程注冊(cè)設(shè)備工程考

前化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響考

前Tongji

UniversTongji

Univers一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑混凝劑浮選劑浮選劑助凝劑浮選劑大多數(shù)由極性-非極性分子組成。當(dāng)浮選劑的極性基被吸附在親水性懸浮顆粒的表面后，非極性基則朝向水中，這樣就可以使親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)，從而能使其與微細(xì)氣泡相粘附。親水性懸浮顆粒在加入極性-非極性物質(zhì)后轉(zhuǎn)化為疏水性與微小氣泡粘附而上浮。助凝劑作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。抑制劑調(diào)節(jié)劑抑制劑調(diào)節(jié)劑浮選劑的種類有松香油、石油、表面活性劑、硬脂酸鹽等。7注冊(cè)設(shè)備工程考

前注冊(cè)設(shè)備工程考

前化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響Tongji

UniversTongji

Univers一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑作用是暫時(shí)或永久性地抑制某些物質(zhì)的浮上性能，而又不妨礙需要去除的懸浮顆粒的上浮，如石灰、硫化鈉等。抑制劑主要是調(diào)節(jié)污水的pH值，改進(jìn)和提高氣泡在水中的分散度以及提高懸浮顆粒與氣泡的粘附能力，如各種酸、堿等。調(diào)節(jié)劑注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University電

解

法

處

理

廢

水按產(chǎn)生細(xì)微氣泡的方法分電解廢水可同時(shí)產(chǎn)生四種作用：電解氧化還原電解混凝電解氣浮法分散空氣氣浮法

溶解空氣氣浮法電解氣浮電解消毒微氣泡曝氣氣浮法剪切氣泡氣浮法真空氣浮法加壓溶氣氣浮法生物氣浮法化學(xué)氣浮法8注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University溶解空氣氣浮法微氣泡曝氣氣浮法剪切氣泡氣浮法析出條件來(lái)看真空氣浮法：空氣在常壓下溶解，真空條件下釋放。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)壓力設(shè)備缺點(diǎn)：溶解度低、氣泡釋放有限，需要真空設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)困難。加壓溶氣氣浮法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過(guò)飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來(lái)。需要溶氣罐、空壓機(jī)或射流器、水泵等設(shè)備注注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理加壓溶氣的兩種方式gTongji

University存在問(wèn)題：填料長(zhǎng)膜；壓縮空氣含油；調(diào)節(jié)不便；加壓氣浮的三種流程時(shí)而需放氣。存在問(wèn)題：設(shè)備較復(fù)雜；造價(jià)偏高。全加壓流程9注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理部分加壓流程工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University部分回流加壓流程注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University氣浮法優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。（1）氣浮過(guò)程增加溶解氧（2）表面負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，池深淺，體積小（3）浮渣含水率低豎流式氣浮池目前建。底部接觸進(jìn)行廢水進(jìn)進(jìn)入氣時(shí)間，（4）需要的加藥量低缺點(diǎn)：。，，（1）耗電多，運(yùn)行費(fèi)用高（2）溶氣灌易長(zhǎng)膜，釋放器易堵塞清水由平流低、構(gòu)缺點(diǎn)造價(jià)等。適用于分離密度較低的懸浮固體，如含油脂廢水、洗毛廢水、造紙廢水等。10注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理Tongji

UniversityTongji

University溶氣量計(jì)算：1.當(dāng)有試驗(yàn)資料時(shí)，可用下述公式計(jì)算：2.當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)氣固比（A/S）進(jìn)行估算，計(jì)算式如下：氣浮池設(shè)計(jì)參數(shù)：氣浮池的有效水深通常為2.0~2.5m，L/B=1:1~1:1.5，一般以單格寬度不超過(guò)10m，長(zhǎng)度不超過(guò)15m為宜。ASC(fP

1

Q?

)QSaa=廢水在反應(yīng)池中的停留時(shí)間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，表面負(fù)荷5～10m3/m2.h一般為10~20min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室時(shí)的流速：隔板下端直段：300～500mm，上升流速：20mm/s隔板上端與水平夾角：60度，上升流速：5～10mm/s隔板與水面間距：300mm，接觸室停留時(shí)間應(yīng)大于60s分離區(qū)向下流速：1～3mm/s式中：A/S

-氣固比a（g釋放的氣體/g懸浮固體），0.005￣0.060，一般為0.005￣0.006。

當(dāng)懸浮固體濃度較高時(shí)取上限，如剩余污泥氣浮濃縮時(shí)，氣固比采用0.03￣0.04；式中：q

v-氣浮池設(shè)計(jì)水量，m3/h；R′-試驗(yàn)條件下的回流比，%；-S，a

-試驗(yàn)條件下的釋氣量，L/m3；cf

-

壓力為p時(shí)，水中的空氣溶解系數(shù)，0.6￣0.8（通常0.6）；集水管布置均勻Φ-水溫校正系數(shù)，取1.1￣1.3氣固比：0.005~0.06，污泥濃縮時(shí)：0.03~0.04空氣實(shí)際用量：1％～5％（主要考慮水的粘滯度影響，試驗(yàn)時(shí)水溫與冬季水溫相差大者取高值）。p

-

表壓，kPa；QR

-

加壓水流量，m3/h；Q

-

設(shè)計(jì)水量，m3/h；回流比一般25％～50％Sa-

入流廢水的懸浮固體濃度，mg/L。微氣泡直徑：20～100um應(yīng)小于0.1m/s。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University溶氣罐高h(yuǎn)：接觸池的表面積Ac溶氣罐設(shè)計(jì)：選定接觸室中水流的上升流速vc后，按下式計(jì)算：接觸室的容積一般應(yīng)按停留時(shí)間大于60s進(jìn)行復(fù)核。溶氣罐直徑Dd選定過(guò)流密度I后，溶氣罐直徑按下式計(jì)算：式中：h1

-罐頂、底封頭高度（根據(jù)罐直徑而定），m；h2

-布水區(qū)高度，分離室的表面積As選定分離速度（分離室的向下平均水流速度）vs后按下式計(jì)算：對(duì)矩形池子分離室的長(zhǎng)寬比一般取1:1￣2:1。一般取0.2￣0.3m；一般對(duì)于空罐I選用1000￣2000m3/(m2·d)，對(duì)填料罐I選用h3

-

貯水區(qū)高度，氣浮池的凈容積V一般取1.0m；選定池的平均水深H（指分離室深），按下式計(jì)算：h4

-

填料層高度，當(dāng)采用階梯環(huán)2500￣5000

m3/(m2·d)。時(shí)，可取1.0￣1.3m。同時(shí)以池內(nèi)停留時(shí)間（t）進(jìn)行校核，一般要求t為10￣20min。11注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師