《污水的化学处》ppt课件

《《污水的化学处》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章污水的化学处理第一节化学混凝法第二节中和法第三节化学沉淀法第四节氧化还原法污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化学沉淀法和氧化还原法。第一节化学混凝法一、定义Grutsch把絮凝沉降作用/混凝沉降作用定义为：中和胶体和悬浮物颗粒表面电荷，使其克服胶体和悬浮物颗粒间的静电排斥力，从而使胶体脱稳的过程称作絮凝沉降作用。混凝/絮凝原理化学混凝/絮凝处理的对象主要是水中的微小悬浮物和

2、胶体杂质。1.胶体的稳定性胶体所受影响由于上述的胶体带电现象，带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且ξ电位越高，胶粒间的静电斥力越大受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动，即“布朗运动”胶粒之间还存在着相互引力——范徳华引力胶体间的相互斥力不仅与ξ电位有关，还与胶粒的间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。水化作用也使胶体不能相互聚结。2.混凝原理(1)压缩双电层作用混凝剂提供大量正离子会涌入

3、胶体扩散层甚至吸附层,使ξ电位降低。当ξ电位为零时,称为等电状态。此时胶体间斥力消失,胶粒最易发生聚结。实际上，ξ电位电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称为临界电位。胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。(2)吸附架桥作用由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程。(3)网捕作用沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。（4）表面吸附机理通过絮凝剂/混凝剂

4、的活性官能团与胶体微粒的活性官能团形成盐键结合，使胶体粘结。(5)电荷中和作用通过絮凝剂/混凝剂的活性官能团与胶体微粒带相反电荷的官能团进行中和，使胶体粘结的过程。以硫酸铝为例讨论混凝过程硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，离解出Al3+，并结合有6个配位水分子，成为水合铝离子[Al(H2O)6]3+。水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合物：单羟基单核络合物又进一步水解：上述反应中，降低水中H+(或H3O+)浓度或提高pH，使反应趋向右方，水合羟基络合物的电荷逐渐降低，最终生成中性氢氧化铝难

5、溶沉淀物。当pH<4时，水解受到抑制，水中存在的主要是[Al(H2O)3]3+。当pH＝4~5时，水中有[Al(OH)(H2O)5]2+、[Al(OH)2(H2O)4]+及少量[Al(OH)3(H2O)3]。当pH＝7~8时，水中主要是[Al(OH)3(H2O)3]沉淀物。但在某一特定pH时，水解产物还有许多复杂的高聚物和络合物同时共存。因为初步水解产物中的羟基OH-具有桥键性质。在由[Al(H2O)6]3+转向[Al(OH)3(H2O)3]的中间过程中，羟基可将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物：或两个

6、单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基双核络合物：从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的是各种形态的水解聚合物。带有正电的水解聚合物，同时起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥的作用。为使硫酸铝达到优异的混凝效果，应尽量使胶体脱稳和吸附架桥作用都得到充分发挥。当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使带电聚合物迅速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶体脱稳，随后，脱稳胶体在相互凝聚的同时，靠聚合度不断增大的高聚物的吸附架桥作用，形成大的絮凝体，使混凝过程很好完成。二、混凝剂/絮凝剂和助凝剂1.混凝剂/絮凝剂要求药剂

7、效果良好对人体健康无害价廉易得使用方便（一）絮凝剂/混凝剂定义定义：凡是能使水溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的物质叫做絮凝剂/混凝剂（Flocculant/Flocculatingagent）。絮凝剂/混凝剂分类：1、组成，可将其分为无机混凝剂和有机絮凝剂；2、根据它们分子量高低，可将其分为低分子和高分子两大类；3、若按其官能团离解后所带电荷的性质，还可将其分为非离子、阴离子、阳离子和两性等类型。（二）无机混凝剂主要包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝等。无机高分子混凝

8、剂（IPF）和无机低分子混凝剂相比，具有沉降速度快、用量少、效果好、使用范围广等优点。1.硫酸铝的制备（a）硫酸分解铝土矿法将铝土矿石粉碎后，在加压条件下与50%～60%的硫酸反应，然后经沉降分离、中和、蒸发、结晶等过程，制得硫酸铝产品。1.硫酸铝的制备（b）硫酸分解氢氧化铝法令氢氧化铝与硫酸反应后，经过滤、浓缩、结晶等过程，制得产品。2.铝酸钠的制备氢氧化铝碱解法：向50～80℃的氢氧化钠溶液中加入粗氢氧化铝，升温至110℃