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文檔簡介
第三章水的化學(xué)處理法3.1混凝3.2中和3.3氧化還原3.4化學(xué)沉淀3.5消毒3.1混凝(重點)一混凝的原理混凝對改善水質(zhì)的作用混凝劑與助凝劑四影響混凝作用的主要因素及其控制五混凝工藝六澄清池的類型、特點與應(yīng)用混凝原理
實際廢水中,除了一些較大的顆粒、砂粒等能經(jīng)自然沉淀去除外,大部分懸浮物是以膠體形式存在于水中的。水中含有的這些膠體物質(zhì),尺度一般在10-6~10-9m之間。包括絕大部分粘大顆粒(<4μm)大部分細(xì)菌(0.2~80nm)病毒及一些高分子量的有機物混凝原理
混凝就是通過向水中投加藥劑,使水中膠體顆粒脫穩(wěn)而相互聚合,增大至可以依靠自然沉淀去除的過程。
混凝:凝聚與絮凝兩個過程。凝聚:膠體被壓縮雙電層而脫穩(wěn)的過程。絮凝:膠體脫穩(wěn)后,聚結(jié)成大顆粒絮體的過程。一、水的混凝的主要目的二、混凝改善水質(zhì)的作用途徑三、混凝在廢水處理中的作用四、混凝在水處理流程中的設(shè)置位置五、混凝對水中雜質(zhì)的去除效果
混凝對改善水質(zhì)的作用水的混凝的主要目的①改變水中細(xì)小顆粒(含液體顆粒)的特性,為進(jìn)一步去除顆粒提供條件;②使某些溶解性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄晕镔|(zhì)。經(jīng)混凝后進(jìn)一步處理(分離)的措施有:沉淀─混凝是支配沉淀效果的主要因素氣浮─要求顆粒有一定尺度,使氣泡能夠附著直接過濾─脫穩(wěn),去除大顆粒更為有效混凝改善水質(zhì)的作用途徑
?
增大尺度:去除膠體
?
形成不溶沉淀物:去除某些可溶物質(zhì),如PO43-,F(xiàn)—
?
絮體的吸附作用:去除溶解性物質(zhì)及膠體
?破乳:去除乳化油
混凝在水處理中的作用?
降低廢水的濁度、色度。?
去除多種高分子物質(zhì)、有機物、重金屬,在工業(yè)廢水處理中廣為應(yīng)用?
除磷?
改善懸浮物質(zhì)的沉降性能
混凝在水處理流程中的設(shè)置位置可作為預(yù)處理、中間處理、最終處理,一般設(shè)在固液分離單元前
混凝對水中雜質(zhì)的去除效果混凝劑與助凝劑術(shù)語3.3.1常用混凝劑3.3.2常用助凝劑
術(shù)語混凝劑:在混凝過程中加入水中的能夠起凝聚/絮凝作用的化學(xué)藥劑助凝劑:與混凝劑同時使用,促進(jìn)混凝過程,改善混凝效果的藥劑,本身可起凝聚作用,也可不起凝聚作用,主要改善絮凝體的結(jié)構(gòu)。
混凝劑與助凝劑1、對混凝劑和助凝劑的要求2、混凝劑3、助凝劑對混凝劑、助凝劑的要求?
混凝效果要好,投加與使用方便;?
貨源充足,價格便宜;?
飲用水使用的混凝劑/助凝劑必須無毒無害
混凝劑1.無機混凝劑鋁鹽混凝劑:①硫酸鋁[Al2(SO4)3]、②堿式氯化鋁[Aln(OH)mCl3n-m]、③明礬鐵鹽混凝劑:三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合鐵鎂鹽混凝劑:硫酸鎂、碳酸鎂[MgCO3·3H2O]
2.有機高分子混凝劑有機合成高分子混凝劑天然高分子混凝劑
鋁鹽混凝劑的特點1.腐蝕性小、凈化效果好,使用方便。2.水溫低時,形成的絮花結(jié)構(gòu)松散,效果不如鐵鹽混凝劑。3.堿式氯化鋁是無機高分子混凝劑,其礬花形成速度快,粒重易沉,投加量比硫酸鋁低。應(yīng)用較廣泛。鐵鹽混凝劑的特點1.形成的礬花較重,易沉淀,處理低溫低濁水的效果比鋁鹽好。2.適用的pH值范圍較寬,在5-11之間。3.三氯化鐵的腐蝕性大,出水含鐵量較高。4.硫酸亞鐵別名綠礬,價廉貨足,但混凝效果不如三價鐵,使用時常氧化為硫酸鐵使用,增強混凝效果。5.聚合鐵為無機高分子混凝劑,凈化效果優(yōu)于三氯化鐵和硫酸亞鐵。鋁鹽和鐵鹽的混凝特性兼有凝聚和絮凝兩種作用pH低時高電荷,低聚合度→壓縮雙電層、吸附電中和pH高時低電荷,高聚合度→吸附架橋
鎂鹽混凝劑的特點1.形成的絮凝體比鋁鹽大且重,容易沉淀,并且可重復(fù)利用。2.鎂鹽價格較貴,國內(nèi)很少采用。有機高分子絮凝劑特點1.我國應(yīng)用最多的有機合成高分子混凝劑為聚丙烯酰胺(PAM),為非離子型聚合物。使用濃度為0.1%-1.0%。與鋁鹽或鐵鹽合用時,滯后1-5分鐘投加。2.天然高分子混凝為:淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、木刨花等常用助凝劑1、酸、堿類:調(diào)節(jié)pH2、絨粒核心類:粘土、高分子聚合物等,改善礬花的結(jié)構(gòu)3、氧化劑類:破壞起干擾作用的有機物
1水溫
2pH值和堿度3水中雜質(zhì)性質(zhì),成分和濃度4混凝劑種類、投放量5水力條件
影響混凝作用的主要因素及其控制水溫應(yīng)將水溫控制在20℃-30℃。?
水溫低,絮凝體形成緩慢,結(jié)構(gòu)松散;
?
水溫低,降低混凝劑的水解反應(yīng)速度,因水解為吸熱反應(yīng);
?
水溫低,水的粘度增大,布郎運動減弱,水的剪切力增大
pH值和堿度
?
pH影響鋁、鐵鹽水解產(chǎn)物的形態(tài),是影響混凝效果的主要原因。最佳pH值的確定(如圖)
?
堿度:起緩沖作用,以使pH保持在適宜范圍
水解反應(yīng)產(chǎn)生H+,故在混凝劑投量大,原水堿度不足時,需加助凝劑。
pH值和堿度水中雜質(zhì)性質(zhì)、成分和濃度?
水中有二價以上正離子時,對天然水體帶負(fù)電荷的膠體微粒脫穩(wěn)有利。水中雜質(zhì)顆粒的大小不一時,有利于混凝。雜質(zhì)粒徑細(xì)小而均一時,混凝效果差。雜質(zhì)濃度過低,則不利于顆粒間的碰撞而影響絮凝。目前低溫、低濁水的混凝是水處理的一個研究方向。
水力條件混凝過程分為凝聚和絮凝?;旌戏磻?yīng)完成膠體的脫穩(wěn)?快速:在投藥后聚合反應(yīng)未達(dá)到平衡時,利用帶電的水解中間產(chǎn)物脫穩(wěn)。?劇烈:創(chuàng)造良好的接觸條件。一般混合時間為10~30秒,混合池HRT≤2分鐘混合速度由快至慢——①適當(dāng)?shù)奈闪鞒潭?,增加碰撞機會,不致造成絮體的沉淀,但又不能產(chǎn)生過大的水力剪切作用使絮體破碎。②適宜的攪拌時間,使絮體尺寸達(dá)0.6~1.0mm左右。
混凝工藝1.混凝劑的制備與投加2.混合3.反應(yīng)混凝劑的制備與投加分為干式和濕式,我國常采用濕式投加
①濕式投配的步驟
④投加
濕式投配的步驟溶藥配藥投加應(yīng)注意的問題:配藥濃度、配藥次數(shù)、最佳投加量、沉渣處理
投加必須計量,投加量應(yīng)滿足最佳投量對計量設(shè)備的要求:準(zhǔn)確計量,可靈活調(diào)節(jié),操作簡單。常用計量方式有:計量泵、轉(zhuǎn)子流量計、孔口計量。
投配方式:—
泵前加藥:①水泵吸水管上②水泵吸水喇叭口附近—
水射器:泵后、壓力管。耗能大?!亓ν都樱罕们?、吸水井、澄清池前等—計量泵:泵后、壓力管、反應(yīng)器泵前投加水射器投加計量泵投加混凝劑投加量最佳混凝劑投量應(yīng)根據(jù)試驗確定。在其它條件相同時,采用不同的投加量對廢水進(jìn)行混凝試驗。①水泵混合——利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)的混合作用,適用于短距離進(jìn)水管②隔板混合池——(穿孔)隔板混合池、渦流式混合池③機械混合——槳板、機械攪拌④管道混合、水射器混合——適用于壓力管道⑤采用水躍、跌水等方式混合
混合渦流式混合池往復(fù)式隔板反應(yīng)池機械攪拌反應(yīng)池①水力攪拌
平板垂直同波:折板a.隔板式異波:
往復(fù)隔板式:水平
回轉(zhuǎn)隔板式
:反應(yīng)b.旋流反應(yīng)池:c.渦流反應(yīng)池:②機械攪拌:槳板式——垂直軸、水平軸均有③水力+機械、槳板+隔板的組合絮凝反應(yīng)池反應(yīng)網(wǎng)格絮凝池混凝工藝的問題與對策常見問題構(gòu)筑物名稱原因處理方法產(chǎn)生的礬花細(xì)小絮凝反應(yīng)池攪拌強度過大降低攪拌強度混合池雙電層壓縮或脫水效率低增加攪拌強度缺乏凝集核可投加絨粒核心內(nèi)物質(zhì)pH未控制好,水解反應(yīng)不徹底調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值絮體輕難沉淀絮凝反應(yīng)池反應(yīng)時間不夠增加反應(yīng)時間缺乏凝集核可投加絨粒核心內(nèi)物質(zhì)有些廢水采用鋁鹽混凝劑可改為鐵鹽作為混凝劑廢水的化學(xué)處理§3-1混凝§3-2
中和法§3-3氧化還原法§3-4化學(xué)沉淀§3-5消毒中和法3.2.1概述
3.2.2中和方法
中和法概述一、中和的概念二、酸堿廢水的來源三、中和法與pH調(diào)節(jié)的區(qū)別四、常用中和劑
中和的概念
用化學(xué)方法去除廢水中過量的酸或堿以及調(diào)整廢水的酸、堿度,使其pH值達(dá)到中性左右的過程即為中和。
酸堿廢水的來源1、來源酸性廢水:化工廠、化纖廠、電鍍廠、金屬酸洗車間;(無機酸和有機酸)堿性廢水:印染廠、煉油廠、造紙廠等。(苛性鈉、碳酸鈉、硫化鈉、胺類)
酸堿廢水的來源工業(yè)廢水中,當(dāng)含酸量>3~5%時,稱為廢酸液;當(dāng)含堿量>1~3%時,稱為廢堿液。應(yīng)盡量回收利用和考慮綜合利用的可能性;
低溫度的含酸、堿廢水,回收價值不大,可采用中和法進(jìn)行處理。中和法與pH調(diào)節(jié)的區(qū)別1、中和法的目的是使廢水呈中性;2、pH調(diào)節(jié)的目的是為某種特殊要求,把廢水的pH值調(diào)整到特定范圍。堿化——把pH值由中性或酸性調(diào)到堿性;酸化——把pH值由中性或堿性調(diào)到酸性。常用中和劑1、酸性廢水中和劑石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等2、堿性廢水中和劑鹽酸、硫酸等中和方法常用三種方法:酸堿廢水相互中和、投藥中和、過濾中和一、酸堿廢水的相互中和二、投藥中和三、過濾中和法
酸堿廢水相互中和1、適用條件2、中和設(shè)備
適用條件不同工藝過程中分別產(chǎn)生含酸和堿的廢水
中和設(shè)備應(yīng)根據(jù)排放規(guī)律及水質(zhì)變化確定①、水質(zhì)水量變化小時:在集水井、管道、混合槽內(nèi)混合;②、水質(zhì)水量變化小、但對pH值要求高時:設(shè)連續(xù)流中和池,一般取水力停留時間1~2h,
V=(Q1+Q2)T③、水質(zhì)水量變化大:間歇中和(常設(shè)兩格,交替使用)
藥劑中和1、酸性廢水的中和2、堿性廢水的中和
酸性廢水的中和(1)中和反應(yīng)(2)中和處理工藝(見圖)(3)異常問題與解決對策
中和反應(yīng)
常用石灰、電石渣、碳石等,有時還采用苛性納和蘇打。石灰價廉且Ca(OH)2對水中雜質(zhì)有凝聚作用,故適用于雜質(zhì)含量高的廢水。中和方程式為:
H++OH-H2O
中和反應(yīng)若為硫酸廢水,則
H2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2H2OCaSO4微溶,故可降低硫酸根的含量。若廢水中含有其它金屬離子,中和過程實際包含有氫氧化物沉淀,如:
Fe2++2OH-Fe(OH)2
中和處理工藝藥劑投加方法:干法——直接將藥劑投入水中,計量(設(shè)備簡單,反應(yīng)徹底,速度慢,投量大要求藥劑清潔、干燥)濕法——配制溶液(如配制成石灰乳,見石灰乳投配圖),計量投放,設(shè)備多,但反應(yīng)迅速,投量省。
中和處理工藝反應(yīng)設(shè)備:混合——反應(yīng)合二為一,采用隔板式或機械攪拌(見圖),沉淀池分離形成的沉淀物。優(yōu)點:可以處理任何性質(zhì)、濃度的酸性廢水。若采用石灰,價格低,具有凝聚作用,但配藥設(shè)備多,管理復(fù)雜;石灰質(zhì)量不保證,沉渣多、體積大,可達(dá)2%。異常問題與解決對策1.中和處理原水pH值波動大,仍按每日平均投堿量投加,導(dǎo)致出水pH值不達(dá)標(biāo)?!ㄟ^pH值檢測儀或人工pH試紙測試后,及時調(diào)整堿液/堿性中和劑的投加量。2.采用工業(yè)液堿(堿濃度>30%)作中和劑時,發(fā)現(xiàn)投加很多液堿后,廢水處理效果仍不明顯。
——應(yīng)先稀釋液堿并混合均勻,使工作液的濃度為5-15%,再投加到廢水中。3.中和過程中形成的各種沉渣(石膏和鐵礬等)未及時清除,造成管道堵塞。
——及時清渣??刹捎蒙氨没蜢o水壓力。通常靜水壓力需1-1.5m,含水率低于95%時,所需靜水壓力更大。沉渣可采用干化廠自然脫水或機械脫水。堿性廢水的中和
常用藥劑為:工業(yè)硫酸;實際中還采用煙道氣(含CO2、SO2等),通過水膜除塵器用堿性廢水做噴淋水以達(dá)到中和的目的。
過濾中和法
僅用于酸性廢水的中和處理。酸性廢水流過堿性濾料時與濾料進(jìn)行中和反應(yīng)即為過濾中和法。采用粒狀濾料,以過濾形式使酸性廢水與中和劑充分接觸中和。常用濾料:石灰石、大理石、白云石,前兩者主要含CaCO3,后者CaCO3·MgCO3。采用的濾池有三類:普通中和濾池、升流式膨脹中和濾池、滾筒中和濾池。
過濾中和法1、普通中和濾池2、升流式膨脹中和濾池
普通中和濾池①適用范圍不適用于處理濃度高的酸性廢水,處理的極限濃度見表10-1。
濾料硫酸廢水硝酸、鹽酸廢水石灰石2g/L20g/L白云石5g/L原因CaSO4可覆蓋在濾料表面,阻止中和過程濃度太高使濾料消耗過快普通中和濾池②普通中和濾池的形式常為固定床,按水流方向可分為平流式和豎流式,多用豎流式。豎流式又可分為升流式與降流式,見圖10-1-4。③設(shè)計常用設(shè)計參數(shù):濾料粒徑30~50mm;濾速1~1.5m/h,不大于5m/h;接觸時間大于10min;床厚1~1.5m。
升流式膨脹中和濾池①適用范圍廢水的硫酸濃度亦不能太高②濾池的形式有恒速升流式與變速升流式兩種高濾速8.3~19.4mm/s小粒徑0.5~3mm平均1.5mm
升流式膨脹中和濾池
水流自下而上,加上產(chǎn)生CO2氣體的作用,使濾料互相碰撞摩擦,表面不斷更新,效果較好。變速升流式形式可防止小顆粒濾料不致被高流速沖走,膨脹率12~20%,后接吹脫設(shè)備。
出水pH4.2~4.5吹脫后6~6.5
優(yōu)點:操作管理簡單,出水pH穩(wěn)定,不影響環(huán)境,沉渣少缺點:濃度限制,濾料要求高①控制進(jìn)水硫酸濃度≤2000mg/l,防止表面生成覆蓋物,并適當(dāng)增加過濾速度和水溫,消除硬殼。②排除①情況后出水pH值低于正常控制值,應(yīng)定時補充濾料,維持有效濾料層高。③當(dāng)濾料層高度達(dá)允許裝料高度后,須倒床更新,清除無效成分(先降低濾速,充分反應(yīng),用抓斗排渣)
中和濾池的運行問題④采用碳酸鹽為濾料時,發(fā)現(xiàn)濾料表面由氣膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行,出水水質(zhì)變差?!岬臐舛冗^大,產(chǎn)生的CO2氣體過多,在濾料表面形成氣膜??刂扑岬臐舛??!^濾速度過小,不能把生成的氣體及時隨水流帶出。加大過濾速度;采用升流過濾方式。中和濾池的運行問題化學(xué)沉淀4.4.1
概述
4.4.2氫氧化物沉淀法4.4.3硫化物沉淀法4.4.4鋇鹽沉淀法
概述
一、定義向水中投加化學(xué)藥劑,使它與廢水中某些溶解性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成難溶沉淀物并進(jìn)行固液分離的方法稱為化學(xué)沉淀法。一般用于處理含金屬離子的工業(yè)廢水。去除對象:——重金屬離子:HgCuPbZnCr;——堿土金屬:鈣、鎂;——某些金屬:砷、氟、硫、硼等。氫氧化物沉淀法向廢水中投加堿(工業(yè)液堿、CaO、Ca(OH)2等),使廢水pH值升高,同時OH-與廢水中金屬離子結(jié)合生成氫氧化物沉淀并從廢水中分離的方法。金屬離子的價數(shù)越高,其濃度隨pH值的變化越大。對兩性化合物(Zn、Pb、Cr、Sn、Al等),采用氫氧化物沉淀時,應(yīng)注意pH的上限,以防止沉淀再溶解。
硫化物沉淀法向廢水中投加硫化物(Na2S、NaHS、H2S等),使廢水中的重金屬離子與S2-反應(yīng)生成硫化物沉淀的方法。通常金屬硫化物的溶度積遠(yuǎn)小于金屬氫氧化物的溶度積,因而硫化物沉淀比氫氧化物沉淀更完全。
但:硫化物沉淀法的處理費用比氫氧化物沉淀法的費用高,且生成的沉淀非常細(xì)小,需經(jīng)混凝才能去除。故硫化物沉淀法的應(yīng)用不如氫氧化物沉淀法廣泛。
鋇鹽沉淀法鋇鹽沉淀法主要用于含Cr6+的廢水,沉淀劑為BaCO3、BaCl2、Ba(OH)2等。Ba2+與廢水中CrO42-發(fā)生反應(yīng),生成難溶的鉻酸鋇沉淀:
BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32-
BaCO3與BaCrO4均為沉淀,但BaCrO4的溶度積比BaCO3小得多,屬于沉淀轉(zhuǎn)化。化學(xué)沉淀法的反應(yīng)設(shè)備同混凝所用的設(shè)備,包括溶藥、配藥、投配及反應(yīng)等設(shè)備。
氧化還原法投加氧化劑或還原劑,將廢水中一些溶解性的無機和有機雜質(zhì),氧化或還原成無害物質(zhì)、氣體或固體從水中分離的方法稱為氧化還原法。3.3.1氧化法3.3.2還原法化學(xué)氧化法常用藥劑:——活潑的非金屬中性分子:O2,O3;——含氧酸根陰離子、高價金屬離子:OCl-,Fe3+等;——電解槽的陽極;——某些化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新生態(tài)原子(氧原子)。選擇因素:對污染物由良好的氧化作用;反應(yīng)生成物無害,不產(chǎn)生二次污染;價格合理,來源易得;常溫下反應(yīng)迅速;反應(yīng)所需pH值不太高或太低;操作簡便氧化法一、臭氧氧化法二、氯氧化法三、空氣氧化法四、光氧化法
氯氧化法1、適用范圍用于氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類的氧化處理及脫色、除臭、殺菌、防腐等。2、作用去除COD、色度、氣味和氰化物等。3.常用藥劑液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、漂白粉等液氯:把黃綠色有毒氯氣,加壓液化后注入鋼瓶。便于貯藏合運輸。防止搬運和使用過程中氯氣泄漏和氯瓶受熱爆炸。次氯酸鈉:現(xiàn)場制取或購買市售次氯酸鈉溶液。應(yīng)用方便。二氧化氯:氧化能力比氯強,尤其在氧化酚時不產(chǎn)生有毒氯酚。較優(yōu)秀的氧化消毒劑。漂白粉:含70%的Ca(OCl)2,實際有效氯為35%。保存時易散失,只在簡易氯化條件下使用。漂粉精Ca(OCl)2是精制品,有效氯為70-80%,且較穩(wěn)定??諝庋趸諝庋趸F:Fe2+
Fe3+
曝氣后過濾(普通石英砂,錳砂)可去除水中的鐵(地下水作為水源水的給水處理)空氣氧化除硫:S2-
S2O32-
SO42-
對含硫離子的廢水進(jìn)行曝氣或采用空氣氧化脫硫塔可將廢水中的硫離子氧化成硫代硫酸鹽或硫酸鹽而去除其毒性。
臭氧氧化法1、臭氧的性質(zhì)分子式O3,無色氣體,有特殊臭味。氧化能力很強,在天然元素中僅次于氟,強于O2、Cl2及KMnO4等氧化劑,空氣中允許濃度為0.1mg/L;具有強烈的腐蝕作用,生產(chǎn)上常采用不含碳的鉻鐵合金(含Cr25%,不銹鋼)作材料。
臭氧氧化法2.特點優(yōu)點——強氧化劑,使有機物、無機物迅速反應(yīng),氧化能力強;不產(chǎn)生污泥;不產(chǎn)生氯酚臭味;空氣與電現(xiàn)場制備,沒有原料運輸與貯存問題;不易受水溫和pH值的影響。缺點——整個設(shè)備需防腐,設(shè)備費用高;發(fā)生O3設(shè)備效率低、能耗高;臭氧對人體有害,需由通風(fēng)和安全措施。應(yīng)用范圍:脫色、除臭、除味;殺菌、消毒;除氨、除酚、除鐵;除洗滌劑;去除有機物。臭氧氧化法3、臭氧接觸反應(yīng)設(shè)備促進(jìn)氣水?dāng)U散混合使氣、水充分接觸,迅速反應(yīng)?;旌戏绞剑何⒖讛U(kuò)散方式射流噴射器臭氧氧化法4、尾氣處理由于O3有毒,故處理后的殘余尾氣中所含有的臭氧應(yīng)加以處理,常用的方法有活性炭法、藥劑法及燃燒法。臭氧處理工藝系統(tǒng)1.以空氣或富氧空氣為原料氣的開路系統(tǒng);2.以純氧或富氧空氣為原料氣的閉路系統(tǒng)。光氧化法
利用光和氧化劑產(chǎn)生很強的氧化作用──光催化作用來氧化分解廢水中的有機物和無機物的。氧化劑可以是O2、Cl2、HClO等,常用氯氣,比單獨氯化效率提高10倍。光源多用紫外光,但應(yīng)注意不同波長的光對特定物質(zhì)有效。舉例:教材P41。
還原法還原法主要用于金屬離子(Cr、Hg等)的去除。
Cr在廢水中常以Cr6+形式存在,提高pH后不會生成沉淀。因此若要采用化學(xué)沉淀法除鉻,必須先將其還原為Cr3+。常用的還原劑為亞硫酸鹽、硫酸亞鐵、水合肼(N2H4·H2O)等,在電鍍廢水處理中經(jīng)常應(yīng)用。還原時主要控制廢水的pH值,pH應(yīng)控制在1~3之間。
還原法Hg在廢水中主要以Hg2+形式存在,當(dāng)它與金屬還原劑接觸時,被還原成金屬汞析出,金屬還原劑本身被氧化成離子而進(jìn)入水中??捎脕磉€原汞的金屬有鐵、鋅、鉍、錫、錳、鎂、銅、銻等。
還原法廢水處理中常采用的還原法有:1、鐵屑過濾(見圖10-3-11):處理含Hg、Cr等金屬的廢水
2、硫酸亞鐵石灰法:含鉻廢水
3、亞硫酸氫鈉:含鉻廢水
4、硼氫化鈉:除Hg
4.5電解法
電解質(zhì)溶液在電流的作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的過程稱為電解。廢水中的有毒物質(zhì)在陽極和陰極分別被氧化和還原,生成沉淀或氣體從水中分離的方法稱為電解法。電解過程中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極為還原反應(yīng)。電解法可去除水中的Cr、Cd、硫、氰、有機磷和脫色。電解法常采用電解槽,其極板電路見圖10-3-12。
電解法例如:電解法除鉻陽極(鐵板)反應(yīng)為:Fe-2e
Fe2+
Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O42-+3Fe2++8H+Cr3++3Fe3++4H2O陰極(惰性電極)反應(yīng)為:2H++2e
H2
Cr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2O在此電解反應(yīng)中,F(xiàn)e2+是Cr6+
Cr3+的主要因素消毒3.5.1目的3.5.2氯消毒3.5.3其它消毒法
目的給水處理中的目的是殺滅致病菌,廢水處理中消毒的目的是防止致病菌傳播。常用消毒方法有:物理法(加熱、紫外線、輻射)化學(xué)法——投加化學(xué)藥劑:氯、臭氧、二氧化氯等)
氯消毒最常用的消毒方法優(yōu)點:成本低、操作管理方便,有保護(hù)性含氯。缺點:可能產(chǎn)生CHCl3致癌物。一、基本原理
二、加氯消毒法三、接觸池
基本原理氯氣易溶于水,根據(jù)水質(zhì)條件可分為兩種情況討論1、水中無氨時
Cl2+H2OHOCl+H++Cl-
HOCl
OCl-+H+
HOCl,OCl-都具氧化能力,稱為自由性(游離)有效氯。消毒的主要有效成分是HOCl。基本原理2、水中含有氨Cl2水解產(chǎn)生的HOCl與NH3化合生成胺,其成分視水的pH值及Cl2和氨含量的比值等而定。NH3+HOClNH2Cl+H2ONH3+2HOClNHCl2+2H2ONH3+3HOClNCl3+3H2O折點加氯法。適用于嚴(yán)重污染的原水,可除色、味、臭、有機物、酚、鐵和錳等,效果好;能促進(jìn)混凝,減少混凝劑用量,可控制藻類生長。名稱存在時的pH值消毒作用氣味NH2Cl一氯胺5~8.5有作用,安全性有效氯輕微NHCl2
二氯胺5~8.5作用較強有臭味NCl3
三氯胺<4.4作用極差,不溶于水臭味嚴(yán)重基本原理3、殺菌能力比較①基本概念游離性(自由性)氯:指水中HOCl與OCl-所含的氯總量?;闲月龋褐嘎劝分兴鹊目偭?。余氯:氯加入水中后,一部分被能與氯化合的雜質(zhì)消耗掉,剩余部分稱為余氯。與自由性氯和化合性氯對應(yīng)的分別稱為自由性余氯和化合性余氯。
基本原理②殺菌能力(見表)為了保證自
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