水污染控制工程 教学课件 作者 孙体昌 娄金生水污染控制工程10-16第13章 化学沉淀.ppt

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1、第13章化学沉淀ChemicalPrecipitation化学沉淀法化学沉淀法是指向被处理的水中投加化学药剂（沉淀剂），使之与水中溶解态的污染物直接发生化学反应，形成难溶的固体沉淀物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的处理方法污水中的重金属离子、碱土金属及某些非金属均可通过化学沉淀法去除，某些有机污染物也可通过化学沉淀法去除工艺过程：①投加化学沉淀剂，与水中污染物反应，生成难溶的沉淀物而析出；②通过凝聚、沉降、气浮、过滤、离心等方法进行固液分离；③泥渣的处理或回收利用。第13章化学沉淀13.1基本原理

2、13.2氢氧化物沉淀法13.3硫化物沉淀法13.4碳酸盐沉淀法13.5铁氧体沉淀法13.6钡盐沉淀法13.7卤化物沉淀法13.8应用案例13.1基本原理物质在水中的溶解能力可用溶解度表示。溶解度的大小主要取决于物质和溶剂的本性，此外也与温度、盐效应、晶体结构和晶体大小等有关习惯上把溶解度大于1g/100gH2O的物质列为可溶物，小于0.lg/100gH2O的物质，列为难溶物，介于两者之间的，列于微溶物。利用化学沉淀法处理废水时所形成的化合物都是难溶物在一定温度下，难溶化合物的饱和溶液中，各离子浓度的乘积称

3、为溶度积，它是一个化学平衡常数，以Ksp表示。难溶物的溶解平衡可用下列通式表示：AmBn（固）mAn++nBm–Ksp＝[An+]m[Bm–]n若[An+]m[Bm–]n＜Ksp，溶液不饱和，难溶物将继续溶解；[An+]m[Bm–]n＝Ksp，溶液达饱和，但无沉淀产生；[An+]m[Bm–]n＞Ksp，将产生沉淀，当沉淀完后，溶液中所余的离子浓度仍保持[An+]m[Bm–]n＝Ksp的关系因此，根据溶度积，可以初步判断水中离子是否能用化学沉淀法来分离以及分离的程度难溶物的溶解平衡AmBn（固）mAn++n

4、Bm–若要降低水中某种有害离子A的浓度，有两种方法：①可向水中投加沉淀剂离子C，形成溶度积很小的化合物AC，使A从水中沉淀出来；②利用同离子效应向水中投加同离子B，使A与B的离子积大于其溶度积，此时上式表达的平衡就会向左移动，从而降低了A在水中的浓度若溶液中有数种离子共存，加人沉淀剂时，必定是离子积先达到溶度积的优先沉淀，这种现象称为分步沉淀。显然，各种离子分步沉淀的次序取决于溶度积和有关离子的浓度某些化合物的溶度积化合物溶度积化合物溶度积Al(OH)31.1×10-15(18℃)Fe(OH)21.64×

5、10-14(18℃)AgBr4.1×10-13(18℃)Fe(OH)31.1×10-36(18℃)AgCl1.56×10-10(25℃)3.7×10-19(18℃)Ag2CO36.15×10-12(25℃)Hg2Br21.3×10-21(25℃)Ag2CrO41.2×10-12(14.8℃)Hg2Cl22×10-18(25℃)AgI1.5×10-16(25℃)Hg2I21.2×10-28(25℃)Ag2S1.6×10-49(18℃)HgS4×10-53~2×10-49(18℃)BaCO37×10-9(16

6、℃)MgCO32.6×10-5(12℃)BaCrO41.6×10-10(25℃)MgF27.1×10-9(18℃)BaF21.7×10-6(18℃)Mg(OH)21.2×10-11(18℃)化合物溶度积化合物溶度积BaSO40.87×10-10(18℃)Mn(OH)24×10-14(18℃)CaCO30.99×10-8(15℃)MnS1.4×10-15(18℃)CaF23.4×10-11(18℃)1.4×10-24(18℃)CaSO42.45×10-5(25℃)PbCO33.3×10-14(18℃)CdS

7、3.6×10-29(18℃)PbCrO41.77×10-14(18℃)CoS3×10-26(18℃)PbF23.2×10-818℃CuBr4.15×10-8(18~20℃)PbI27.47×10-9(15℃)CuCl1.02×10-6(18~20℃)PbS3.4×10-28(18℃)CuS2×10-47(16~18℃)ZnS1.2×10-23(18℃)某些化合物的溶度积由上表可见，金属硫化物、氢氧化物和碳酸盐的溶度积都很小，因此，可向水中投加硫化物（一般常用Na2S）、氢氧化物（一般常用石灰乳）或碳酸钠等

8、药剂来产生化学沉淀，以降低水中金属离子的浓度根据所使用的沉淀剂的不同，化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、铁氧体沉淀法、钡盐沉淀法和卤化物沉淀法等第13章化学沉淀13.1基本原理13.2氢氧化物沉淀法13.3硫化物沉淀法13.4碳酸盐沉淀法13.5铁氧体沉淀法13.6钡盐沉淀法13.7卤化物沉淀法13.8应用案例13.2氢氧化物沉淀法除了碱金属和部分碱土金属外，其它金属的氢氧化物大都是难溶的由溶积度表中