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文檔簡介
2023/9/21污水的化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。處理對(duì)象主要是污水中無機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。對(duì)于污水中的容易生物降解的有機(jī)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì),尤其是當(dāng)水量較大時(shí),一般都采用生物處理的方法。因?yàn)樯锾幚矸ú粌H有效,而且處理費(fèi)用低廉。2023/9/22第一節(jié)混凝法一.混凝法的基本原理二.混凝劑三.混凝工藝四.混凝設(shè)備2023/9/23一.混凝法的基本原理(一)概述(二)膠體顆粒的結(jié)構(gòu)及特性(三)混凝的原理(四)影響混凝的因素2023/9/24(一)概述化學(xué)混凝所處理的對(duì)象,主要是廢水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒,大顆粒的懸浮物由于受重力的作用而下沉,可以用自然沉淀法除去;但是,微小粒徑的懸浮物和膠體,能在水中長期保持分散懸浮狀態(tài),即使靜置數(shù)十小時(shí)以上也不會(huì)自然沉降?;炷ㄊ菑U水處理中經(jīng)常采用的方法,可以用來降低廢水的濁度和色度,去除多種高分子有機(jī)物。此外,混凝法還能改善污泥的脫水性能。2023/9/25懸浮物粒徑通常大于l微米,大顆較的懸浮物由于受重力的作用而下沉,可以通過沉淀除去。實(shí)際上,根據(jù)Stokes公式計(jì)算,粒徑10微米的微粒在水中下沉1m水深約需100min,而當(dāng)粒徑由10微米縮小為l微米時(shí),其理論沉降時(shí)間將變?yōu)?0000min,因此不能靠自然沉降的方法把這類微粒從水中去除。2023/9/26
混凝目的:投加混凝劑使膠體脫穩(wěn),相互凝聚生長成大礬花。水處理中主要雜質(zhì):粘土(50nm-4
m)細(xì)菌(0.2
m-80
m)病毒(10nm-300nm)蛋白質(zhì)(1nm-50nm)、腐殖酸2023/9/27凝聚與絮凝
目前的文獻(xiàn)中,有關(guān)凝聚和絮凝的含義存在著四種不同的用法:1、把兩者當(dāng)作同義詞,不加區(qū)別,可以互相通用。2、把凝聚認(rèn)為是膠體的脫穩(wěn)階段,而絮凝則是膠體脫穩(wěn)后結(jié)或大顆粒聚體的階段(前一階段相當(dāng)于加藥混合后的極短一段時(shí)間,可能在1s以內(nèi))。3、由LaMer于1964年提出的,凝聚指由于壓縮雙電層所產(chǎn)生的脫穩(wěn)過程,而絮凝則由于膠體顆粒被吸附在長鏈狀的有機(jī)高分子上所起的脫穩(wěn)作用(即架橋作用)。4、weber在《水質(zhì)控制物理化學(xué)方法》一書中所采用的,凝聚指膠體脫穩(wěn)及結(jié)成聚體的整個(gè)過程,絮凝僅指結(jié)成絮體這一階段。由于目前尚無一恰當(dāng)?shù)摹⒔y(tǒng)一的名詞兼具凝聚與絮凝兩種含義。2023/9/28(二)膠體顆粒的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性
1.結(jié)構(gòu):膠體的中心有數(shù)十到數(shù)千個(gè)不溶于水的膠體分子聚合成的膠核。在其表面選擇吸附了一層帶同號(hào)電荷的離子,這些離子可以是膠核表層分子離解產(chǎn)生,也可以時(shí)水中原來就存在的H+、Na+等陽離子或OH-等,這層離子成為膠體的電位離子,他決定了膠粒的電荷多少和符號(hào),即構(gòu)成了雙電層的內(nèi)層。由于電位離子的靜電引力,在其周圍的溶液里又吸引了眾多的異號(hào)離子,形成反離子層,它構(gòu)成了雙電層的外層。2023/9/29其中緊靠電位離子的反離子被電位離子牢固地吸引著,當(dāng)膠核運(yùn)動(dòng)時(shí),它也隨著一起運(yùn)動(dòng),組成了吸附層,他和電位離子一起組成膠團(tuán)的固定層。固定層以外的反離子,由于熱運(yùn)動(dòng)和液體溶劑作用而向外擴(kuò)散,因此,受電位離子的引力較弱,不隨膠核一起運(yùn)動(dòng),而圍著吸附層形成了擴(kuò)散層。固定層與擴(kuò)散層之間的交界面成為滑動(dòng)面,滑動(dòng)面以內(nèi)的部分(膠核+吸附層)稱為膠粒,它是帶電微粒。膠粒與擴(kuò)散層一起構(gòu)成了電中性的膠團(tuán)。
2023/9/2102023/9/211表面電荷的發(fā)生(1)晶格取代黏土由鋁氧八面體和硅氧四面體的晶格組成。天然黏土中A13+(或Si3+)的晶格點(diǎn)往往被一部分低價(jià)的Mg2+和Ca2+所取代,結(jié)果使黏土晶格帶負(fù)電。(2)結(jié)構(gòu)缺陷某些離子型結(jié)晶物質(zhì)的Schotty缺陷(指某種離子可以在晶體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)),在晶體表面產(chǎn)生過量的陽離子或陰離子,因面在表面帶正電或負(fù)電。(3)吸附固相表面對(duì)水中某種離子特異吸附面獲得電荷。例如AgI膠休對(duì)Ag+或I-的吸附而使其表面帶上正或負(fù)電荷。溶膠顆粒的帶電多屬這種類型。
(4)固體表面的電離這種原因帶電的情況很多。原來中性的固體表面,在不同的pH值條件下,受到溶液中H+和OH-作用而發(fā)生不同形式的電離,最后導(dǎo)致其表面帶電。情況將隨溶液PH值而變化。2023/9/212
上述膠體及膠粒表面雙電層結(jié)構(gòu),可用Al(OH)3溶膠為例表述如下:
2023/9/2132.穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)抗重力。聚集穩(wěn)定性:膠體帶電相斥(憎水性膠體)水化膜的阻礙(親水性膠體)兩者之中,聚集穩(wěn)定性對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響起關(guān)鍵作用。
2023/9/214膠粒與溶液主體之間膠粒剩余電荷的存在,所產(chǎn)生的電位,稱為ζ電位。ζ電位越高,帶電量越大,膠粒也就越穩(wěn)定,不易沉降;若ζ電位越低或接近于零,膠粒就很少帶電或不帶電,分散系就不穩(wěn)定,易于相互接觸粘合而沉降。分散系的穩(wěn)定性主要是同類膠體分散系微粒帶同號(hào)電荷,它們之間的靜電斥力阻止了微粒間彼此接近而聚合成教大的顆粒;其次,帶電荷的膠體與反離子都能與周圍的水分子發(fā)生水化作用,形成一層水化殼,也阻礙了各膠體的聚合。當(dāng)分散系中加入某種絮凝劑,使膠團(tuán)ζ電位降低或消除,膠粒相互聚集成絮體,各分散的絮體又相互凝聚成大絮體而沉降。2023/9/215(三)混凝的原理廢水中的膠粒具有一定的穩(wěn)定性,要使它們凝聚成大的顆粒從而自然下沉,必須破壞其穩(wěn)定性,向廢水中投加混凝劑的過程就是破壞膠體顆粒穩(wěn)定性的過程。其原理主要有:壓縮雙電層.吸附電中和作用.吸附架橋作用.網(wǎng)捕作用。2023/9/2161.壓縮雙電層膠體顆粒帶有同號(hào)電荷,因此存在著靜電斥力,但同時(shí)膠粒之間又存在著范德華引力,膠體的穩(wěn)定性就取決于二者誰占優(yōu)勢(shì),當(dāng)距離很近時(shí),合力為范德華力,因此表現(xiàn)為吸引,膠體顆粒能互相吸住,膠體脫穩(wěn),若距離較遠(yuǎn)時(shí),靜電斥力占優(yōu)勢(shì),膠體系統(tǒng)將保持穩(wěn)定。在水處理中使膠體凝聚的主要方法是向水中投加電解質(zhì),如膠體顆粒帶負(fù)電,則投加帶有正電荷的電解質(zhì),(即與反離子電性相同),這些電解質(zhì)就會(huì)擠入反離子的吸附層,則吸附層變厚,中和了膠核的電性,擴(kuò)散層變薄,顆粒間距變小,范德華力占優(yōu)勢(shì),當(dāng)大量電解質(zhì)進(jìn)入吸附層致使擴(kuò)散層完全消失時(shí),則膠體顆粒則完全不帶電,使膠粒容易脫穩(wěn),這種作用叫壓縮雙電層。2023/9/2172023/9/2182.吸附電中和作用:是指膠粒表面對(duì)異號(hào)離子.異號(hào)膠?;蜴湢罡叻肿蛹械漠愄?hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分或全部電荷,減少了靜電斥力,因而容易脫穩(wěn)。2023/9/2192023/9/2203.吸附架橋作用:
吸附架橋主要是指投加的水溶性鏈狀高分子聚合物絮凝劑,在靜電力、范德華力和氫鍵力等的作用下,將膠體和懸浮顆粒吸附、架橋形成一串串絮體(礬花)相互融合聚結(jié)為大絮體而沉降的過程。高分子投量過少,不足以形成吸附架橋,但投加過多,會(huì)出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象。膠體微粒表面高分子覆蓋率為1/2時(shí)的絮凝效果最好、但在實(shí)際水處理中,膠體表面覆蓋率無法測(cè)定,故高分子混凝劑投量通常由試驗(yàn)決定。2023/9/2212023/9/2222023/9/2234.沉淀網(wǎng)捕作用:向水中投加含金屬離子的化學(xué)藥劑后,由于金屬離子的水解和聚合,會(huì)以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物;或者在這種沉淀物從水中析出的過程中,會(huì)吸附和網(wǎng)捕膠粒而共同沉降下來,這稱為沉淀網(wǎng)捕作用。2023/9/2242023/9/225(四)影響混凝的因素濁度pH值水溫共存雜質(zhì)水力條件的影響
混凝劑的影響2023/9/2261.濁度
濁度過高或過低都不利于絮凝,濁度不同,所需的絮凝用量也不同。
2023/9/2272.pH值
pH值對(duì)絮凝作用的影響是非常大的,pH值對(duì)膠體顆粒的表面電荷的電位、絮凝劑的性質(zhì)和作用以及絮凝作用都有很大的影響。pH對(duì)溶膠的影響表現(xiàn)在膠體的電荷和電泳速度隨pH而變化。例如,pH降低時(shí)陽性溶膠由于吸附多量的H+,而使顆粒的電荷增大,電泳速度也隨之加快,pH升高則得到與之相反的結(jié)果。對(duì)于陰性溶膠,若pH上升,顆粒群吸附OH-離子增多,電荷增多,電泳速度加快,pH下降所得結(jié)果與之相反。pH對(duì)上述顆粒電荷的影響,最終歸結(jié)為對(duì)絮體成長和沉降量的影響。
2023/9/2283.水溫
水溫會(huì)影響無機(jī)鹽類的水解,水溫低,水解反應(yīng)慢。另外水溫低,水的粘度增大,布朗運(yùn)動(dòng)減弱,混凝效果下降。這也是冬天混凝劑用量比夏天多的緣故。但溫度也不是越高越好,當(dāng)溫度超過90℃時(shí),易使高分子絮凝劑老化或水解生成不溶性物質(zhì),反而降低混凝效果。
2023/9/2294.共存雜質(zhì)
有些雜質(zhì)的存在能促進(jìn)混凝過程。比如硫、磷化合物以外的其他各種無機(jī)金屬鹽,均能壓縮膠體粒子的擴(kuò)散層厚度,促進(jìn)膠體凝聚。且濃度越高,促進(jìn)能力越強(qiáng),并可使混凝范圍擴(kuò)大。有些物質(zhì)則會(huì)不利于混凝的進(jìn)行。如磷酸離子、亞硫酸離子、高級(jí)有機(jī)酸離子會(huì)阻礙高分子絮凝作用。另外,氯、螯合物、水溶性高分子物質(zhì)和表面活性物質(zhì)都不利于混凝。
2023/9/2305.水力條件的影響
混合階段的要求是使藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散到全部水中以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件,使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚,并不要求形成大的絮凝體?;旌弦罂焖俸蛣×覕嚢瑁趲酌腌娀蛞环昼妰?nèi)完成。對(duì)于高分子混凝劑,由于它們?cè)谒械男螒B(tài)不象無機(jī)鹽混凝劑那樣受時(shí)間的影響,混合的作用主要是使藥劑在水中均勻分散,混合反應(yīng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成,而且不宜進(jìn)行過份劇烈的攪拌。反應(yīng)階段的要求是使混凝劑的微粒通過絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝體。反應(yīng)階段的攪拌強(qiáng)度或水流速度應(yīng)隨著絮凝體的結(jié)大而逐漸降低,以免結(jié)大的絮凝體被打碎。如果在化學(xué)混凝以后不經(jīng)沉淀處理而直接進(jìn)行接觸過濾或是進(jìn)行氣浮處理,反應(yīng)階段可以省略。2023/9/231一般,攪拌速度以40-80r/min為宜,不要超過100r/min;攪拌時(shí)間以2-4min為宜,不超過5min。攪拌的速度過快,時(shí)間過長,能將大顆粒的固體攪碎,成小顆粒,使能夠沉淀的顆粒變成不能沉淀的顆粒,降低絮凝效果。當(dāng)然,如果攪拌速度過慢,時(shí)間過短,也不利于絮凝劑捕集膠體顆粒,而且絮凝劑的濃度分布也不均勻,更不利于發(fā)揮絮凝劑的作用。2023/9/2326.混凝劑的影響
混凝劑種類、投加量和投加順序都對(duì)混凝效果產(chǎn)生影響。2023/9/233①混凝劑種類和投加順序凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度。如水中污染物主要呈膠體狀態(tài),且ξ電位較高,則應(yīng)先投加無機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚,如絮體細(xì)小,還須投加高分子混凝劑或配合使用活性硅酸等助凝劑。很多情況下,將無機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用,可明顯提高混凝效果,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。對(duì)于高分子混凝劑而言,鏈狀分子上所帶電荷量越大,電荷密度越高,鏈狀分子越能充分延伸,吸附架橋的空間范圍也就越大,絮凝作用就越好。2023/9/234②混凝劑投加量
投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外,還與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。對(duì)任何廢水的混凝處理,都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問題,應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。一般的投加量范圍是:普通鐵鹽、鋁鹽為10-30mg/L;聚合鹽為普通鹽的1/2-1/3;有機(jī)高分子混凝劑通常只需1-5mg/L,且投加量過量,很容易造成膠體的再穩(wěn)。由于混凝過程的復(fù)雜關(guān)系,不通過實(shí)驗(yàn)就不能選擇任何一種廢水的最適宜的混凝劑,以及決定最佳投加量和最佳控制條件。
2023/9/235二.混凝劑(一)混凝劑的分類(二)混凝劑的選擇及應(yīng)用條件(三)助凝劑2023/9/236(一)混凝劑的分類在水處理中為使膠體脫穩(wěn)沉淀而投加的電解質(zhì)稱為混凝劑。混凝劑可分為:無機(jī)混凝劑有機(jī)混凝劑再根據(jù)它們的分子量的高低、官能團(tuán)的特征及官能團(tuán)離解后所帶電荷的性質(zhì),將其進(jìn)一步分為:高分子、低分子、陽離子型、陰離子型和非離子型混凝劑等。
2023/9/237無機(jī)鋁系硫酸鋁、明礬、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)適宜pH:5.5~8鐵系三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵
適宜pH:5~11,但腐蝕性強(qiáng)有機(jī)人工合成陽離子型:含氨基、亞氨基的聚合物陰離子型:水解聚丙烯酰胺(HPAM)
天然淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等。微生物絮凝劑2023/9/2381.無機(jī)鹽類混凝劑
應(yīng)用最廣的是鋁鹽和鐵鹽。前者主要有硫酸鋁、明礬等;后者主要有三氯化鐵、硫酸亞鐵等。硫酸鋁Al2(SO4)3?18H2O
三氯化鐵FeCl3?6H2O
,硫酸亞鐵FeSO4?7H2O
2023/9/2392.無機(jī)高分子混凝劑
聚合氯化鋁(堿式氯化鋁)(英文簡稱PAC):其化學(xué)通式為[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5,m≤10。它是當(dāng)前國內(nèi)外使用比較廣泛的一種無機(jī)高分子混凝劑,以鋁灰或含鋁礦物作原料。聚合硫酸鐵(堿式硫酸鐵)(簡寫PFS):其化學(xué)通式為[Fe2(OH)n(SO4)3-(n/2)]m式中n<2,m>10。
2023/9/240聚合硫酸鋁(英文簡稱PAS):其化學(xué)通式為[Al2(OH)n(SO4)3-(n/2)]m,式中1≤n≤6,m<10。它具有與聚合氯化鋁(英文簡稱PAC)相似的絮凝性能,并具有較好的脫色、除氟和去除高濁水濁度的性能。用PAS處理后的水中殘余鋁量低,可過濾性強(qiáng)。復(fù)合聚氯化鐵鋁:它是一種鐵鋁復(fù)鹽類無機(jī)高分子混凝劑,是在堿式氯化鋁的分子結(jié)構(gòu)上,在聚合聚氯化分子[Fe2(OH)nCl6-n]m和若干SO42-,而形成的多羥基無機(jī)高分子聚合物,化學(xué)通式為[Al2(OH)nCl6-n]m?[Fe2(OH)nCl6-n]?(SO4)x,式中n≤5,m≤10。2023/9/2413.有機(jī)高分子混凝劑
高分子混凝劑分為天然和人工,其中天然高分子混凝劑遠(yuǎn)不如人工的廣泛,主要原因是其電荷密度小,分子量較低,且易發(fā)生降解而失去活性。人工合成的日益增多,并占主要地位。
高分子混凝劑一般都是線形高分子聚合物,其分子呈鏈狀,各單體間以共價(jià)鍵結(jié)合。單體的總數(shù)稱聚合度,高分子混凝劑的聚合度一般為1000-5000,其分子量是個(gè)單體分子量之和,低聚合度的分子量從1000-幾萬,高聚合度分子量從幾千-幾萬。高分子混凝劑溶與水后將生成大量的線形高分子。
2023/9/242根據(jù)高分子聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所帶離子的電性,有機(jī)高分子混凝劑可分為陰離子型、陽離子型和非離子型。①陰離子型主要含有-COOM(M為H+或金屬離子)或-SO3H的聚合物,如部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)等。②陽離子型主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物,如聚丙胺(APAM)等。③非離子型是所含基團(tuán)不發(fā)生離解的聚合物,如聚丙烯酰胺(PAM)和聚氧化乙烯(PEO)等。高分子混凝劑中,以聚丙烯酰胺應(yīng)用最為普遍,其產(chǎn)量占高分子混凝劑生產(chǎn)總量的80%。
2023/9/243(二)混凝劑的選擇及應(yīng)用條件混凝劑的選擇要充分考慮廢水的性質(zhì)??傇瓌t是混凝劑必須價(jià)廉易得,使用量少,效率高,生成的污泥量少,易于處理,而且形成的礬花強(qiáng)度要高,不易被打碎。2023/9/244(三)不同混凝劑脫穩(wěn)的機(jī)理顆粒之間的相互作用(布朗運(yùn)動(dòng)、范德華力)利用電解質(zhì)使顆粒脫穩(wěn)2023/9/245不同混凝劑脫穩(wěn)的機(jī)理利用聚合電解質(zhì)使顆粒脫穩(wěn)和聚集利用水解后金屬離子使顆粒脫穩(wěn)并去除2023/9/246(四)助凝劑當(dāng)處理廢水時(shí),只使用混凝劑不能取得良好的效果時(shí),可以投加某種稱為助凝劑的輔助藥劑來調(diào)節(jié),改善混凝條件,提高處理效果。其目的:①改善絮粒結(jié)構(gòu),使顆粒增大,強(qiáng)韌,沉重。②調(diào)整被處理的PH和堿度,使達(dá)到最佳的混凝條件,提高混凝效果。③氧化劑:破壞干擾混凝的物質(zhì),如有機(jī)物。2023/9/247助凝劑本身可以起混凝作用,也可不起混凝作用。按其功能分,助凝劑可分為三種:
(1)PH調(diào)整劑:在廢水PH不符合工藝要求,或在投加混凝劑后PH值有較大變化時(shí),需投加PH調(diào)整劑。常用的PH調(diào)整劑有石灰、硫酸、氫氧化鈉等。
2023/9/248(2)絮凝結(jié)構(gòu)改良劑:當(dāng)生成絮體小,松散易碎時(shí),可投加絮體結(jié)構(gòu)改良劑以改善絮體的結(jié)構(gòu),增加其粒徑,密度和強(qiáng)度。如投加活化硅酸、粘土、水玻璃、PAM等,增強(qiáng)絮體的密實(shí)性和沉降性能。
(3)氧化劑:當(dāng)廢水中有機(jī)物含量高時(shí),易起泡沫,使絮凝體不易沉降,可投加氯氣,次氯酸,臭氧等氧化劑來分解有機(jī)物,破壞其干擾或使膠體脫穩(wěn),以提高混凝效果,還可將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+,以提高混凝效果。2023/9/249三.混凝工藝2023/9/250(一)混凝劑的調(diào)劑與投配
1.混凝劑的調(diào)制:混凝劑的調(diào)制有水力調(diào)制、機(jī)械調(diào)制、壓縮空氣調(diào)制和人工調(diào)制等方法。調(diào)制設(shè)備有溶解池,溶液池和攪拌設(shè)備等。藥劑溶解完全后,將濃藥液送入溶液池,用清水稀釋到一定的濃度備用。無機(jī)混凝劑溶液濃度一般用10%-20%。有機(jī)高分子混凝劑溶液的濃度一般用0.5%-1.0%。采用何種方式由用藥量大小和藥劑的性質(zhì)而定,一般用藥量小時(shí)用水力攪拌,藥量大時(shí)用機(jī)械攪拌。2023/9/2512.混凝劑的投配混凝劑的投配分干法和濕法:干法即直接投放到被處理的水中。其優(yōu)點(diǎn)是占地少,缺點(diǎn)是對(duì)藥劑的粒度要求較高,投配量較難控制,對(duì)機(jī)械設(shè)備要求較高,同時(shí)勞動(dòng)條件差。
用的較多的是濕法,即先把藥劑配制成一定濃度的溶液,再投入被處理水中。
2023/9/2523.混凝劑溶液的投加
對(duì)投藥設(shè)備的基本要求是:投量準(zhǔn)確;工作靈活可靠;設(shè)備簡單;操作方便。(1)計(jì)量設(shè)備藥劑投入原水時(shí),要有計(jì)量或定量設(shè)備。計(jì)量設(shè)備類型較多,如用計(jì)量泵、水射器、虹吸定量投藥設(shè)備和孔口計(jì)量設(shè)備。2023/9/253(2)投加方式及設(shè)備
a泵前吸水管重力投加藥液投加在水泵吸收管或吸水管頭部
,一般適用于泵房距離處理廠較近者。b高位溶液池重力投加(泵后出水管重力投加)當(dāng)泵房距水處理廠較遠(yuǎn)時(shí),如有地形可利用或有條件造建高架溶液槽,可利用藥液的高頭水投入水泵壓水管上,或者投加在混合池、澄清池前。
2023/9/254c
水射器投加利用高壓水通過噴嘴和喉管之間的真空抽吸作用將藥液吸入,可在喉管內(nèi)產(chǎn)生劇烈混合,同時(shí)利用余壓注入原水管中。該法設(shè)備簡單,使用方便,溶液高度不受太大限制。但是水射器效率較低,易腐損。d采用計(jì)量泵投加這種方式一般用于大型水處理廠。2023/9/2552023/9/256(二)混合設(shè)備
(1)混合設(shè)備作用混合設(shè)備是完成絮凝過程的重要設(shè)備。根據(jù)混合需要,它應(yīng)滿足下列要求:①保證藥劑能迅速均勻地?cái)U(kuò)散到整個(gè)水體;②能使水體產(chǎn)生強(qiáng)烈紊動(dòng)。這些都為藥劑在水中創(chuàng)造良好的水解和聚合條件。與此同時(shí),脫穩(wěn)膠??山柚祭蔬\(yùn)動(dòng)完成異向絮凝。
2023/9/257(2)混合方式
混合的動(dòng)力來源于水力和機(jī)械攪拌兩類。因此混合設(shè)備也分為兩類:采用機(jī)械攪拌的有機(jī)械攪拌混合槽,水泵混合槽等;利用水力混合的有管道式、穿孔板式、渦流式混合槽等。
2023/9/258a水泵混合
水泵混合是利用進(jìn)水泵葉輪中產(chǎn)生的局部渦流而達(dá)到混合的一種方式。水泵混合的條件是水泵與混凝沉淀池相距不應(yīng)太遠(yuǎn),一般不宜超過150m。否則易在管道內(nèi)產(chǎn)生不完善的絮凝反應(yīng)。水泵混合優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡單,混合充分,效果好,不消耗動(dòng)能;缺點(diǎn):吸水管較多時(shí)要增加投加設(shè)備。適用各種規(guī)模處理站。
2023/9/259b多孔隔板混合池
混合池內(nèi)設(shè)有多塊下部開有孔眼的隔板,水流通過孔眼時(shí)產(chǎn)生急劇收縮與擴(kuò)散,使藥劑與廢水充分混合。優(yōu)點(diǎn):混合效果好。缺點(diǎn):水頭損失較大,流量變化會(huì)影響混合效果,適應(yīng)與中小型處理廠。
2023/9/260c分流隔板混合池
與多孔隔板混合池作用相同,只是用交錯(cuò)的隔板孔道代替后者的孔眼。為防止把空氣帶入水中,各個(gè)孔道都設(shè)在下游水面下100-150mm處,混和時(shí)間10-30s,隔板間距為變寬2倍。優(yōu)點(diǎn):混合效果好缺點(diǎn):水頭損失較大,占地面積較大,適用大中型處理廠。
2023/9/261靜態(tài)混合器渦流混合池2023/9/262f機(jī)械攪拌混合
是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)漿板或螺旋槳進(jìn)行快速攪拌完成混合。機(jī)械攪拌混合池可采用圓形或方形水池,以后者居多。一般池深與池寬之比1:1-3:1。
機(jī)械攪拌混合的優(yōu)點(diǎn):混合效果好,不受水量變化的影響,且水頭損失較小。缺點(diǎn):增加了機(jī)械設(shè)備,增加了動(dòng)力消耗,維護(hù)管理較復(fù)雜,適用于各種規(guī)模處理廠。
2023/9/2632023/9/264(三)反應(yīng)設(shè)備
(1)反應(yīng)設(shè)備的要求及分類
反應(yīng)設(shè)備的作用:使小絮凝體繼續(xù)長大,產(chǎn)生結(jié)實(shí)的和迅速下沉的大顆粒絮狀物。反應(yīng)設(shè)備根據(jù)它的攪拌方式可分水力攪拌反應(yīng)池和機(jī)械攪拌反應(yīng)池兩大類。
水力攪拌反應(yīng)池使根據(jù)水流的紊動(dòng)作用進(jìn)行攪拌,有隔板反應(yīng)池,旋流式反應(yīng)池,渦流式反應(yīng)池等。
機(jī)械攪拌反應(yīng)池是由池內(nèi)裝置的各種機(jī)械設(shè)備來完成,多數(shù)是漿板式,機(jī)械攪拌雖較復(fù)雜,但便于調(diào)節(jié)攪拌強(qiáng)度。
2023/9/265(2)反應(yīng)設(shè)備
a.隔板反應(yīng)池利用水流在隔板之間水流斷面上的流速分布不均勻所造成的速度梯度,促使顆粒相互碰撞而凝絮。為避免絮凝體破碎,廊道中的流速逐漸堿小。有兩種措施:一是隔板間距從進(jìn)口至出口逐漸放寬;二是隔板間距不變,但池底高度從進(jìn)口至出口逐漸降低。
2023/9/266隔板反應(yīng)池2023/9/267b渦流式反應(yīng)池它為一倒置的圓錐體,水從底錐處流入形成渦流擴(kuò)散后,逐漸上升,隨著錐體面積不斷增大,水流速度也逐步由大變小,這種變速反應(yīng)有利于絮體的形成。它具有容積小,便于布置的優(yōu)點(diǎn),常合建于豎流式沉淀池和水力循環(huán)澄清池中。
2023/9/268c波形板填料反應(yīng)池
此種反應(yīng)池是在豎流式隔板池內(nèi)裝填波形板填料,各隔間的水流速度從進(jìn)口向出口依次遞減。水流依次通過有波形板組成的波峰與波谷,產(chǎn)生反復(fù)的放大縮小,以獲得速度梯度,增大顆粒間的碰撞與接觸,加速反應(yīng)進(jìn)程.因此,反應(yīng)時(shí)間短,反應(yīng)效果好,容積小,水頭損失小,但構(gòu)造較復(fù)雜,施工較困難,適于中小型處理廠。
2023/9/269d機(jī)械攪拌反應(yīng)池
新建水廠常用機(jī)械攪拌反應(yīng)池。反應(yīng)時(shí)通常采用15-30分鐘。池內(nèi)一般設(shè)3-4檔攪拌機(jī),攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速是按漿板半徑中心處的線速度計(jì)算的線速度一般自第一檔的0.5m/s,逐漸減小至末檔0.2m/s。分為水平軸和垂直軸機(jī)械反應(yīng)池。2023/9/270第二節(jié)中和法一.酸性廢水和堿性廢水的來源
酸性廢水和堿性廢水是兩種重要的工業(yè)廢水,某些化工廠、化肥廠、化纖廠、鋼鐵廠、食品廠、選礦廠及酸洗車間、電鍍車間等排出酸性廢水,有的含有無機(jī)酸(HCl、H2SO4等),有的含有機(jī)酸(甲酸、乙酸等),除含酸外,往往同時(shí)含有懸浮物、金屬鹽類和有機(jī)污染物等。印染廠、紡織廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠及某些化工廠是堿性廢水的主要來源。
2023/9/271二、酸堿廢水的危害
酸堿廢水隨意排放會(huì)腐蝕設(shè)備、管道、構(gòu)筑物;污染水體和土壤、危害水生生物及農(nóng)作物,危害水體影響漁業(yè)生產(chǎn),破壞生物處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行,使重要工業(yè)原料流失造成浪費(fèi)。
2023/9/272三、對(duì)酸堿廢水的處理原則:
對(duì)酸堿廢水首先應(yīng)當(dāng)考慮回收和綜合利用。對(duì)于濃度較高(3-5%以上)成份較簡單的酸,應(yīng)回收利用。當(dāng)一定要排放時(shí),也必須進(jìn)行無害化處理。①一般把含酸>10%,含堿>5%者,稱作酸堿廢液,可考慮綜合利用,合理調(diào)度,重復(fù)使用。(用金屬的酸洗廢水含(H2SO43-5%Fe2SO415-25%)與廢鐵屑反應(yīng)制造FeSO4,也可利用廢硫酸和氨水中和制得硫銨。2023/9/273②含酸<3%,含堿<1%者,為低濃度酸堿廢水,在沒有經(jīng)濟(jì)有效的回收方法之前,一般采用中和處理,以便廢水重復(fù)利用或進(jìn)行后續(xù)處理或安全排放。2023/9/274四.概念及原理利用化學(xué)藥劑,使廢水的PH值達(dá)到中性左右的過程稱為中和處理。中和法的原理是:
H++OH-→H2O2023/9/275五、酸性廢水的處理方法
①利用堿性廢水或堿性廢渣(如電石渣)等進(jìn)行中和,達(dá)到以廢制廢的目的。(酸堿廢水相互中和)。②投加堿性藥劑(投藥中和)。③通過有中和性能的濾料過濾中和。④回收利用。2023/9/2761、堿性中和劑
A.堿性礦物:石灰石、大理石、白云石、氧化鈣鎂、生石灰等。B.
堿性廢渣:電石渣(Ca(OH)2CaCO3
)、廢渣(含(Ca(OH)2)、爐灰渣(含CaO+MgO)其它堿性中和劑:NaOHNa2CO3NH4OH等
2023/9/2772.投藥中和法
可選用藥劑:石灰、苛性鈉、碳酸鈉、石灰石、白云石等。優(yōu)點(diǎn):可中和任何濃度的酸性廢水;容許廢水中含有較高濃度的懸浮物;容許廢水水量變化幅度大;中和劑利用率高;中和過程易控制調(diào)節(jié)
2023/9/278缺點(diǎn):建筑投資大;惰性雜質(zhì)多,不宜脫水;操作條件差;配置和投配需較多設(shè)備,維護(hù)管理麻煩。2023/9/2793.石灰投加法(干投和濕投)
a干投法:原理:是根據(jù)廢水含酸、含鹽量將破碎、篩分后的石灰(粒徑要求0.5mm),直接投入廢水中的方法。2023/9/280為保證石灰能均勻地投入渠道,可裝設(shè)石灰振蕩設(shè)備(如電磁振蕩器)。在渠道內(nèi)經(jīng)過隔板混合槽折流(或其它混合設(shè)備)混合0.5-1分鐘,進(jìn)入沉淀池,將泥渣分離。工藝如圖:2023/9/2812023/9/282干投法特點(diǎn):設(shè)備簡單,但反應(yīng)緩慢且不徹底,中和劑投加量大,約為理論值1.4-1.5倍,要求石灰潔凈,干燥。石灰破碎,篩分勞動(dòng)強(qiáng)度大。2023/9/283b.濕投法是將石灰制備成一定濃度的乳液而定量加入廢水中的方法。工藝如圖:2023/9/2842023/9/2852023/9/286濕投法特點(diǎn):濕投法設(shè)備較多,反應(yīng)迅速,徹底。中和劑投加量較低,約為理論值1.05-1.1倍。注意:當(dāng)酸性廢水中含有重金屬鹽類時(shí),例如鋁、鋅、銅等,計(jì)算中和藥量時(shí),應(yīng)增加與金屬化合產(chǎn)生沉淀的藥量。2023/9/2874.過濾中和法
利用石灰石、白云石、大理石等難溶物質(zhì)做濾料,讓酸性廢水從中通過,獲得中和。要求:a.
對(duì)廢水中的懸浮物,油脂等進(jìn)行預(yù)處理,以防止堵塞。當(dāng)含有大量懸浮物,油脂,重金屬鹽和其它毒物時(shí),不宜采用此法。b.
濾料的顆粒不宜過大。c.失效的濾渣應(yīng)及時(shí)清除和更換。2023/9/288(1).濾料的選擇原則:
濾料的選擇和中和產(chǎn)物的溶解度有密切的關(guān)系。(因中和反應(yīng)發(fā)生在濾料顆粒的表面,如果中和產(chǎn)物的溶解度很小,就在濾料顆粒表面形成不溶性硬殼,阻止中和反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,招致中和處理的失效。)
2023/9/289(1)鹽酸和硝酸廢水,它們的鈣鹽,鎂鹽有較大的溶解度,可用大理石,石灰石或白云石作濾料。(1)鹽酸和硝酸廢水2023/9/290(2)硫酸廢水各種硫酸鹽的溶解度相差很大,20℃時(shí)MgSO4最大,Na2SO4次之,CaSO4最小,因此中和硫酸廢水時(shí)最宜選用含鎂的中和濾料(白云時(shí))。但白云石來源少,成本高,在此情況下,如能正確控制硫酸濃度時(shí),生成產(chǎn)物CaSO4的量不超過溶解度。采用石灰石或大理石也能妥善處理好硫酸廢水,如20℃時(shí),CaSO4溶解度1.6g/L,為了避免石灰石表面被生成的石膏所覆蓋,廢水中的硫酸濃度理論上應(yīng)低于1.6×98/136=1.149g/L2023/9/291(3)弱酸如醋酸廢水(3)弱酸如醋酸廢水因反應(yīng)慢,中和時(shí)間長,不宜用碳酸鹽中和,應(yīng)選用氫氧化物,如石灰等。2023/9/292(2).工藝:中和濾池類型:普通中和濾池升流式中和濾池
滾筒式中和濾池
a.最早采用普通濾池,由于濾料粒徑較大(30-50mm)和濾速?。?lt;5m/s)致使體積龐大,當(dāng)進(jìn)水H2SO4濃度較大時(shí),極易在濾料表面結(jié)垢而阻礙中和反應(yīng),中和效果很差。以石灰石為濾料時(shí),廢水的硫酸濃度一般不應(yīng)超過1-2g/L。如硫酸濃度過高,可以回流出水,予以稀釋.2023/9/293b.普通中和濾池
2023/9/294升流式中和濾池2023/9/295(3)濾池原理
①廢水由下向上流;②粒徑小,增大反應(yīng)表面積,縮短了中和時(shí)間③上升流速30-70m/h,加上生成CO2氣體,濾料可以懸浮起來,濾料間互相碰撞摩擦,使表面形成的硬殼容易剝離下來,表面不斷更新,中和效果好,從而可適當(dāng)增大進(jìn)水中硫酸允許濃度。④由于是升流運(yùn)動(dòng),剝離下來的中和產(chǎn)物等雜質(zhì)隨水流失,不宜堵塞床層。
2023/9/296c.滾筒式中和濾池
把中和濾料裝于滾筒中,濾料隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng),使濾料相互碰撞,及時(shí)剝落濾料表面的中和生成物,以保證中和反應(yīng)的速度,廢水由滾筒的一端流入由另一端流出。
2023/9/297滾筒式中和濾池的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):對(duì)含H2SO4廢水濃度可成倍提高,濾料不怕堵塞。缺點(diǎn):耐蝕問題還有待改進(jìn)。
2023/9/2985.酸堿廢水相互中和
適用于就近有酸性廢水和堿性廢水情況下,可在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行,以廢治廢,設(shè)備簡單,管理方便。但當(dāng)水質(zhì)水量變化較大時(shí),為保證中和效果穩(wěn)定,一般應(yīng)附設(shè)補(bǔ)充投藥處理措施。酸堿廢水中和池及有關(guān)管道應(yīng)采取防腐措施。中和池可采用耐酸混凝土澆鑄。池內(nèi)壁襯以瓷磚,縫隙用瀝青瑪蹄脂充填。
2023/9/2996.用自然條件的中和
自然條件下可資利用的中和能力有水體和土壤。天然水體多呈堿性反應(yīng),對(duì)酸性廢水又一定中和能力。某些堿性土壤不利農(nóng)作物生長,只要水質(zhì)控制得當(dāng),灌溉適時(shí),會(huì)兼收土壤改良,增加產(chǎn)量和中和廢水等幾方面的好處。農(nóng)作物在酸性土壤中易于吸收養(yǎng)分。一般農(nóng)作物生長的適宜PH值約為4-8。(但必須慎重從事)
2023/9/2100六.中和法處理堿性廢水
堿性廢水用酸性物質(zhì)來中和常用的酸性物質(zhì)有:①商品和廢棄的無機(jī)酸,如H2SO4、HCl等;②酸性廢氣如:CO2和煙道氣(煙道氣中含有高達(dá)24%的CO2,有時(shí)還有少量SO2及H2O。)③酸性廢水2023/9/2101煙道氣中和堿性廢水
煙道氣中含有高達(dá)24%的CO2,有時(shí)還含有少量SO2及H2S,這些氣體的中和作用如下:CO2+2NaOH=NaCO3+H2OSO2+2NaOH=Na2SO3+H2OH2S+2NaOH=Na2S+2H2O上述反應(yīng)物均為弱酸強(qiáng)堿鹽,具一定的堿性,因此,酸性物質(zhì)必須過量。
2023/9/2102工藝如圖:2023/9/2103有資料表明,將含有12-20%CO2的煙氣與PH=11,硫化物含量為30mg/L的硫化染料廢水逆流接觸,經(jīng)20多分鐘后,PH可降至6.4,硫化物去除率達(dá)98%,中和效果與接觸時(shí)間有關(guān)。2023/9/2104特點(diǎn):a.優(yōu)點(diǎn):可把廢水處理與消煙除塵結(jié)合起來。達(dá)到以廢治廢,投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。b.缺點(diǎn):處理后的廢水中,硫化物,色度和耗氧量均有顯著增強(qiáng)。
2023/9/2105第三節(jié)氧化還原法一.概念二.化學(xué)氧化法三.化學(xué)還原法2023/9/2106一.概念通過藥劑和污染物質(zhì)間的氧化還原反應(yīng),將廢水中有毒害的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或微毒物質(zhì)的方法稱為氧化還原法。常用的還原劑:硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、氯化亞鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫等。2023/9/2107化學(xué)氧化法2023/9/21082023/9/2109二.化學(xué)氧化法(一)空氣氧化法(二)氯化法(三)臭氧氧化(四)光氧化法2023/9/2110(一)空氣氧化法
空氣氧化法是利用空氣中的氧作氧化劑來氧化分解廢水中有毒有害物質(zhì)的一種方法,由于空氣的氧化能力較弱,故此法主要用于處理含還原性較強(qiáng)物質(zhì)的廢水。如煉油廠低濃含硫廢水(HS-→SO42-)。2023/9/2111空氣氧化法2023/9/2112飲用水除鐵2023/9/2113(二)氯化法氯除用于消毒外,還用來氧化廢水中某些有機(jī)物和還原性物質(zhì),常用的藥劑有漂白粉、次氯酸鈉和液氯(起氧化作用的均為ClO-)。氯化法可用于含氰廢水,含酚廢水和含硫化物廢水的氧化處理。2023/9/2114分批處理時(shí),分兩步進(jìn)行。先加堿,調(diào)整PH值至10以上,同時(shí)按計(jì)算量(CN-:Cl2=1:2.7)加氯,攪拌混合數(shù)分鐘。然后調(diào)整pH值到8.5,再按計(jì)算量(CN-:Cl2=1:4.1)第二次加氯,攪拌1小時(shí)以上完成反應(yīng)。其反應(yīng)式如下2023/9/2115連續(xù)運(yùn)行時(shí),加氯加酸與廢水同時(shí)混合,pH值在5左右;然后加堿提高PH值至11.5左右,接著第二次加氯。其反應(yīng)式如下。2023/9/2116可以看出,酸、氯、堿可以接著加(氯和酸在一個(gè)點(diǎn)加,稍后加堿),因?yàn)榉磻?yīng)基本上是瞬時(shí)的,但最后一個(gè)主要反應(yīng)卻同分批處理一樣,需要相當(dāng)長的時(shí)間。由于氰酸根CNO-基本上無毒,如果后續(xù)環(huán)境允許,第二次氧化可以免除。2023/9/2117氯化法除硫2023/9/2118(三)臭氧氧化臭氧的氧化性在天然元素中僅次于氟,可分解一般氧化劑難破壞的有機(jī)物,且不產(chǎn)生二次污染,制備方便,因此除用于消毒外,還可廣泛用于除臭、脫色、除酚、除氰、除鐵、錳等,在降低COD、BOD方面,也有廣闊的發(fā)展前景。臭氧氧化法的缺點(diǎn)是發(fā)生器的耗電量大。制取2023/9/21192023/9/2120氰與臭氧的反應(yīng)式2KCN+3O32KCNO+2O22KCNO+H2O+3O32KHCO3+N2+3O22023/9/21212023/9/2122臭氧氧化設(shè)備設(shè)備的特點(diǎn)是接觸時(shí)間長,水力阻力小,水無需提升,氣量容易調(diào)節(jié)。適用于處理含有烷基苯磺酸鈉、焦油、COD、BOD5、污泥、氨氮等污染物的廢水。設(shè)備的特點(diǎn)是混合充分,但接觸時(shí)間較短。適用于處理含有鐵、錳、酚、親水性染料、細(xì)菌等污染物的廢水。2023/9/2123臭氧接觸設(shè)備2023/9/21242023/9/2125(四)光氧化法
光氧化法是利用光和氧化劑產(chǎn)生很強(qiáng)的氧化作用來氧化分解廢水中有機(jī)物和無機(jī)物的一種方法。氧化劑有臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫及空氣等,有時(shí)還加催化劑促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。光源多用紫外燈。2023/9/2126三.化學(xué)還原法
化學(xué)還原目前主要用于處理含鉻和含汞廢水。(一)硫酸亞鐵-石灰法除鉻(二)化學(xué)還原法除汞2023/9/2127(一)硫酸亞鐵-石灰法除鉻原理:
1.Cr6++Fe2+
→Cr3++Fe3+
2.Cr3++OH-→Cr(OH)3↓
2023/9/2128(二)化學(xué)還原法除汞
化學(xué)還原法除汞:常用的還原劑為比汞活潑的金屬和硼氫化鈉。
原理:
Zn+Hg+→Zn2++HgFe+Hg2+
→Fe2++HgFe+3Hg2+
→Fe3++HgHg2++BH4-+2OH-→Hg+H2+BO22-2023/9/21292023/9/2130第四節(jié)化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法工藝①投加化學(xué)沉淀劑,生成難溶的化學(xué)物質(zhì),使污染物沉淀析出。②通過凝聚、沉降、浮選、過濾、離心、吸附等方法,進(jìn)行固液分離。③泥渣的處理和回收利用。
2023/9/2131一.概念化學(xué)沉淀法是指向水中投加沉淀劑,使之與廢水中污染物發(fā)生沉淀反應(yīng),形成難溶的固體,然后進(jìn)行固液分離,從而除去廢水中污染物的一種方法。廢水處理中,常用化學(xué)沉淀法去除廢水中的有害離子,陽離子如以Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+,陰離子如SO42-、PO43-。2023/9/2132絮凝與沉淀的區(qū)分絮凝分離法是含有懸浮物或膠體的污水中投加無機(jī)或有機(jī)絮凝劑,促使帶電微?;蚰z體脫穩(wěn),繼而聚集使之與介質(zhì)分開,達(dá)到凈化的目的。
二者機(jī)理不盡相同,但都是向被處理溶液中投加化學(xué)試劑,使被處理污染物最終以固態(tài)形式與介質(zhì)分開?;瘜W(xué)沉淀過程中常伴隨絮凝作用,絮凝過程中也往往由沉淀與共沉淀的作用。
2023/9/2133原理在化學(xué)中把在100g水中最大溶解量在lg以上的物質(zhì),列為“可溶”物質(zhì);在0.1g以下的列為“難溶”物質(zhì);介于兩者之間的,列為“微溶”物質(zhì)。2023/9/21342023/9/21352023/9/2136二.實(shí)際應(yīng)用的化學(xué)沉淀方法
①氫氧化物沉淀法②硫化物沉淀法③碳酸鹽沉淀法④鹵化物沉淀法⑤鐵氧體沉淀法⑥磷酸鹽沉淀法⑦還原沉淀法
2023/9/2137①氫氧化物沉淀法工業(yè)廢水中的許多金屬離子可以生成氫氧化物沉淀而得以去除。氫氧化物沉淀法是基于重金屬離子在一定的PH條件下,生成難溶于水的氫氧化物沉淀而得到分離。主要取決因素為PH。此法適用于不準(zhǔn)備回收的低濃度金屬廢水(鎘、鋅離子)的處理。沉淀劑也可用苛性鈉,但費(fèi)用較高。2023/9/2138②硫化物沉淀法
硫化物沉淀法是向廢液中加入硫化氫、硫酸銨或堿金屬的硫化物,使預(yù)處理物質(zhì)生成難溶硫化物沉淀,已達(dá)到分離凈化的目的。
硫化物沉淀法能用于處理大多數(shù)含重金屬的廢水。由于硫化物的溶解度相當(dāng)?shù)?,在絡(luò)合劑存在時(shí)也能進(jìn)行沉淀。如:生產(chǎn)印刷電路板所用的氨池中含有赤銅絡(luò)合物,也可硫化物去銅,還可用于除鎘、砷、銻、汞。
2023/9/2139
根據(jù)溶度積大小,硫化物沉淀析出的順序是:As5+>Hg2+>Ag+>As3+>Bi3+>Cu2+>Pb2+>Cd2+>Sn2+>Co2+>Zn2+>Ni2+>Fe2+>Mn2+常用的沉淀劑有:Na2SNaHSK2SH2S等。
2023/9/2140例如:對(duì)于無機(jī)汞
2Hg++S2―Hg2SPH8-10較宜
Hg2++S2―HgS對(duì)于有機(jī)汞化合物,經(jīng)氯化處理后,也可用硫化鈉除汞。用硫化物沉淀法處理含汞廢水時(shí),S2―量不能過量太多,因過量S2―與HgS生成HgS22―絡(luò)離子而溶解,影響汞的去除。
2023/9/2141③碳酸鹽沉淀法
此法可去除或回收Ca2+、Mg2+(水軟化),Mn2+、Zn2+、Pb2+、Cu2+
可供選用的沉淀劑:Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、CaCO3等。
2023/9/2142例如:Ca2++CO32―=CaCO3
Mn2++NH4HCO3=MnCO3+2NH4++CO2+H2OZn2++Na2CO3=ZnCO3+2Na+Pb2++CO32―=PbCO3
2Ca2++CO32―+2OH―=Ca2(OH)2CO3
2023/9/2143④鹵化物沉淀法
如利用AgCl沉淀回收銀,利用CaF2沉淀去除F―Ag++Cl―=AgClCa2++2F―=CaF2
2023/9/2144⑤鐵氧體沉淀法
向廢水中投加亞鐵鹽,通過工藝條件控制,使廢水中多種重金屬離子與鐵鹽形成穩(wěn)定鐵氧體共沉淀。采用固液分離手段,達(dá)到去除重金屬離
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