水污染控制工程第8章污水的化学处理

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1、第八章污水的化学与物理化学处理§8.1废水的混凝混凝（絮凝）的基本概念混凝（絮凝）：通过向污水中加入化学药剂，使废水（污水）中的胶体颗粒或其他物质能够凝聚成大颗粒从而与水相分离的方法，一般有混凝沉淀和混凝气浮两大类。混凝一级水处理流程水果、蔬菜脱水废水处理工艺中的混凝强化流程序号项目COD（mg/l）BOD5（mg/l）1原水7000~120004080~69602UASB出水1400~1800612~6963二沉池出水140~22025~284混凝沉淀池出水84~13225~285标准值≤150≤30废纸脱墨废水处理技术格栅集水井絮凝气浮池浮渣储槽(提升泵)(提升泵)加药装置排放或回用回用到

2、车间项目原水格栅絮凝气浮总出水排放要求COD(mg/l)18001620<350<350≤350COD去除率10%78.4%>80.6%BOD5(mg/l)800720<120<120≤120BOD5去除率10%83.3％>85%混凝过程具有两个作用处理对象：胶体态及难沉物第一个作用：使水中原有的离散微粒首先具有粘附在固体颗粒上的性质——凝聚（coagulation）第二个作用：使这些具有粘附性的离散微粒能够粘结成絮体——絮凝（flocculation）混凝（coagulation-flocculation）胶体颗粒的基本性质①水处理中常见胶体：粘土颗粒（对于d<4μm），大部分细菌（0.2~

3、80nm），病毒（10~300nm），蛋白质。③憎水性胶体，亲水性胶体或介于两者之间。④对憎水性胶体，其稳定性可用双电层结构来说明。对于亲水性胶体，其稳定性主要由于它所吸附的大量水分子所构成的水壳来说明。②稳定性：胶体颗粒在水中保持分散状态的性质。混凝是废水处理中最具代表意义的技术，混凝原理涉及界面与胶体科学的内容，目前混凝研究仍处在瓶颈阶段。所谓的混凝四大机理：1.压缩双电层，2.吸附电中和，3.吸附架桥，4.沉淀网捕。其实对混凝科学的研究帮助不大。关键问题是混凝的定量性存在与否，定量性依据是什么的问题。1、混凝原理及药物胶团示意图电位离子反离子扩散层胶团边界滑动面胶粒吸附层胶核ζ电位Ψ电位

4、颗粒能量图压缩双电层机理聚合物的机理铝盐絮凝的化学反应系列pH值的影响铝盐的工作相图高分子物质的延伸现象2水处理混凝剂一览最适药剂量药剂的溶解和投加过程混合是一种能量耗散，促成紊流是混合的要领。§8.2.混合的机理和设备混合有各种手段，衡量优劣的是混和效率混合在多相的废水处理中是一个重要的单元操作，包括（1）一种物质和另一种物质的完全混合。（2）可互溶液体物质间的掺混。（3）废水的混凝（Coagulation&Flocculation)（4）废水中悬浮体的持续维持（5）热的传递混合可分为（1）持续性快速混合（小于30秒）（2）持续性慢速混合（大于30秒）（3）间歇式混合化学混凝的设备混凝剂的配

5、制和投加设备；混合设备；反应设备；分离设备快速混合的技术设备两种方式的混合搅拌水中颗粒物的运动方式浆板式机械混合池各种形式的浆片穿孔板式混合涡流式混合水泵搅拌系统反应设备反应设备中，搅拌强度沿水流方向应逐渐减小。思考：这样做的目的是什么？反应设备主要设计参数是：搅拌强度：用速度梯度G表示。搅拌时间：t速度梯度G速度梯度：指由于搅拌在垂直水流方向上引起的速度差。垂直水流距离搅拌需要的功率动力粘度系数Gt值间接表示整个反应时间内颗粒碰撞的总次数，可以用来控制反应效果。（104－105）GtC也可以应用，C为胶体浓度。（100左右）水平轴机械反应池垂直轴机械反应池全自动加药工艺流程成套自动加药设备自

6、动加药设备水射器投药加药单元厂房内部加药计量泵房矾花结构的局部示意助凝剂概念助凝剂指用于混凝剂共同（在前、在后、同时）使用时，可促进水的混凝过程的化学药剂.其主要作用有：1.调整水的pH值，例如投加酸碱，对天然水常用的是石灰，使混凝剂处在最佳pH值范围内。2.增大矾花的粒度，重度和结实度。3.氧化作用。影响混凝的主要因素内部因素：1.原水的水质和水温2.混凝剂种类和投量3.pH值4.离子强度外部因素：1.药剂的配制和投放2.混合、反应、分离和输送混凝实验的一般步骤巨量的烧杯实验1.原水调查（特别是目标物质的选定，电导率）2.原水的初试（试管实验），3.专项分析，确定跟踪和表征指标，电导率和吸光

7、度很有作用。4.选择几种方案，比较几种药物5.对目标药剂进行化学计量方面的实验，确定最佳投量，比例关系，操作条件等。6.进行机理的探讨和研究（普遍欠缺）。7.进行混合等工程学方面的参数实验。§8.3中和法酸碱废水的产生和处置方法酸和碱是常用的工业原料。而酸碱废水对排水管网有腐蚀危害，所以必须对其进行处理。酸性废水的处置方法大致可以用以下两种：投加法过滤法投加法如果中和剂能制成溶液或浆料，可以将其直