污水的化学处理3.3化学沉淀法.ppt

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1、化学沉淀法化学沉淀法定义化学沉淀法是向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解物质发生化学反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物质的方法。主要针对废水中的阴、阳离子。化学沉淀法的处理对象(主要针对废水中的阴、阳离子。)（1）废水中的重金属离子及放射性元素：如Cr3+、Cd3+、Hg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Fe3+等。（2）给水处理中去除钙，镁硬度。（3）某些非金属元素：如S2-、F-、磷等。（4）某些有机污染物化学沉淀法工艺过程（1）投加化学沉淀剂，生成难溶的化学物质，使污染物沉淀析出。投药，反应，沉淀析

2、出（2）通过凝聚、沉降、浮选、过滤、离心、吸附等方法，进行固液分离。（3）泥渣的处理和回收利用。原理－根据化学沉淀的必要条件，一定温度下，难溶盐MmNn在饱和溶液下，沉淀和溶解反应如下。m、n－分别表示离子Mn+、Nm-的系数。根据质量作用原理，溶度积常数可表示为LMmNn一、基本原理溶度积常数KspMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n=k•[MmNn]=常数其中[Mn+]—表示金属阳离子摩尔浓度（mol/L）[Nm-]—表示阴离子摩尔浓度（mol/L）难溶盐的溶度积常数均可在化学手册中查到。KspMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n=

3、k•[MmNn]=常数根据溶度积原理，可以判断溶液中是否有沉淀产生：A、离子积[Mn+]m•[Nm-]nKspMmNn时，形成MmNn沉淀。可见，要降低[Mn+]可考虑增大[Nm-]的值，具有这种作用的化学物质为沉淀剂。在饱和溶液中，可根据溶度积常数计算难溶盐在溶液中的溶解度SMmNn由于[Mn+]=mSMmNn[Nm-]=nSMmNn有KspMmNn=[mSMmNn]m•[n

4、ＳMmNn]n得分级沉淀：当溶液中有多种离子都能与同一种离子生成沉淀时，可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序称为分级沉淀。如：溶液中同时存在Ba2+、CrO42-、SO42-,何种离子首先发生沉淀析出？Ba2++SO42-==BaSO4↓KspBaSO4=1.1×10-10Ba2++CrO42-==BaCrO4↓KspBaCrO4=2.3×10-10判断分级沉淀的先后，不要单纯的通过溶度积常数（或溶解度）的大小来判定，要以离子浓度乘积与溶度积Ksp的关系为指标，看是否满足沉淀的条件。溶度积常数易溶难溶是相对的,我们可以用较难溶的盐作为沉

5、淀剂去除更难溶的盐中的某一离子；例如，难溶解的CaSO4的Ks=9.1×10-6，但是BaSO4的Ks=1.1×10-10，更低，可以用CaSO4作为沉淀剂，沉淀Ba2+。溶度积常数KspMmNn的影响因素：1）同名离子效应－当沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某一离子的试剂，则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动→2）盐效应－在有强电解质存在状况下，溶解度随强电解质浓度的增大而增加，反应向溶解方向转移←。3）酸效应－溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度，称为酸效应。4）络合效应－若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络合剂，则反应向相反方向进

6、行，沉淀溶解，甚至不发生沉淀。应用：如果污水中含有大量的Mn+离子，要降低浓度，可向污水中投入化学物质，提高污水中Nm-浓度，使离子积大于溶度积L，结果MmNn从污水中沉淀折出，降低Mm+浓度。二、氢氧化物沉淀法金属氢氧化物的溶解与污水的PH值关系很大。M(OH)n表示金属的氢氧化物，Mm+表示金属离子。则电离方程式其溶度积为同时水发生电离水的离子积为代入上式将上式取对数图金属氢氧化物的溶解度与pH值的关系将重金属离子的溶解度与PH值关系绘成曲线，从曲线中可以得到，重金属离子的浓度值。注意：采用氢氧化法处理污水，PH值是一个重要因素，处

7、理污水中的Fe2+离子时，PH值大于9则可完全沉淀，而处理污水中Al3＋离子时，PH值严格为5.5，否则AL(OH)3沉淀物又会溶解。氢氧化物沉淀法的影响因素pH沉淀剂种类沉淀方式氢氧化物沉淀法应用实例（1）如用氢氧化物沉淀法处理含镉废水，一般pH值应为9.5～12.5。当pH=8时，残留浓度为1mg/L；当pH值升至10或11时，残留浓度分别降至0.1和0.00075mg/L；如果采用砂滤或铁盐、铝盐凝聚沉降，则可改进出水水质。（2）对于含铜废水（1～1000mg/L）的处理，pH值为9.0～10.3最好。若采用铁盐共沉淀，效果尤佳，

8、残留浓度为0.15～0.17mg/L。（3）不宜采用石灰处理焦磷酸铜废水，主要原因是pH值要求高（达12），形成大量焦磷钙沉渣，使沉淀中铜含量低，回收价值小。（4）对于某含镍100mg/L的废水，投加石灰2