第三章3（化学处理法） .ppt

第五节 化学处理法,利用化学作用来处理废水中的溶解物质和胶体物质的方法。常用于废水的二级处理和深度处理过程中。包括中和法、混凝法、氧化还原法、化学沉淀法、电化学法等。,一、中和法：,1、酸性废水中和处理的方式和设备：中和池混合中和：采用外加液体碱性药剂或碱性废水中和时，一般要设置中和池。由于中和反应速度快，无需较强的混合条件，所以中和池常采用折流式；粉体中和剂的投药中和：在废水处理中，常用到粉体药剂。有干投法和湿投法（如石灰乳）。过滤中和：采用带碱性的固体物质（如石灰石、大理石、白云石等）作为滤料，使酸性废水通过滤料得到中和。,2、碱性废水的处理方式和设备：,利用废酸性物质中和法：用酸性废液中和时，可采用中和池作为中和设备；用酸性废气中和时，常采用喷淋吸收塔作为中和设备；药剂中和法：常采用投加硫酸、盐酸等中和药剂。其设备应包括稀释槽、计量设备、混合及反应设备。,二、混凝沉淀法：,较大的悬浮物颗粒通过自然沉降的方法分离；而胶体颗粒和细微悬浮物粒子却均匀分布在水中，无法自然沉降。这是由于胶体具有稳定性所致。1、使胶体稳定性的原因：胶体和细微颗粒表面带有同性电荷，相互排斥；胶体表面的水化层（壳）阻碍颗粒间的聚合。根据双电层理论，扩散层中反离子越多，水化作用就越大，水化层就越厚，因此扩散层也越厚，胶体越稳定。,胶体粒子结构及其电位分布,2、混凝：向水中投加一些药剂（如：混凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合(或絮凝)，增大至能沉淀分离的程度，这种方法称为混凝。在水处理中是一种常用的方法。3、混凝的机理：压缩双电层机理；吸附电中和机理；吸附架桥机理；沉淀物网捕机理。,4、影响混凝效果的因素：,废水的来源及水质；药剂投加量的影响；水温的影响；废水pH的影响；水力条件的影响；药剂投加方式的影响；混凝剂种类的影响。,5、混凝剂：,无机类混凝剂：硫酸铝，三氯化铁，硫酸亚铁；聚合氯化铝，聚合硫酸铁；聚硅酸；聚硅酸盐类；有机高分子类：聚丙烯酰胺及其衍生物：双氰胺甲醛缩聚物：天然高分子改性产物（如：改性淀粉，甲壳素改性产物，天然植物提取物等）。,6、混凝处理流程及设备：,混凝过程包括混凝剂的稀释（或溶解）、投加、混合、反应等步骤。经混凝后的废水进入沉降池进行泥、水分离。混凝剂的稀释（或溶解）：可采用机械式搅拌，也可采用压缩空气来搅拌。混凝剂的投加：常用的混凝剂的流量计量方法计量泵、转子流量计等。如果是投加无机有机混凝剂组合体系，应采用先加无机混凝剂，再投加有机混凝剂。,混凝剂废水混合：要根据混凝剂的种类选择适当混合强度的设备。常用的混合设备有 废水输送泵：无机高分子混凝剂可以采用泵前加入的方式。这不仅可减少混合设备，还能保证混凝效果。机械式搅拌器：选择适当搅拌强度和容积（根据需要的反应时间确定）的机械式搅拌槽。水力混合：有管道式、穿孔板式、旋流式混合装置。,反应设备：混凝剂与水混合后，混凝开始，细小颗粒生成并逐步长大成“矾花”。这一成长的过程称为反应。反应需要良好的水力条件和一定的反应时间，所以，应选择适当的反应设备。常采用水力式（如：渐宽的水力沟渠），折流式，机械搅拌式等。,三、氧化还原法：,通过外加氧化剂或还原剂，使废水中的有机和无机污染物经氧化还原反应变成无毒或毒性不大的物质，从而达到废水处理的目的。1、常用的氧化剂和还原剂：氧化剂：空气、含氯氧化剂、臭氧、芬顿试剂、高锰酸钾等；还原剂：硫酸亚铁、亚硫酸盐、焦亚硫酸盐等。,2、常用的氧化法：,空气氧化法氯氧化法：常用液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等臭氧氧化法高锰酸钾氧化法：KMnO4的氧化能力强，且具有使用方便、对混凝过程有协同效应（氧化-混凝耦合作用）等优点。很多学者在研究该方法，并取得了一些成果，如：化学氧化混凝沉降法处理废纸造纸废水。缺点：带色（红色）。,芬顿试剂氧化法：芬顿试剂（H2O2+Fe+2）是一种强氧化剂，在废水处理中也有较多的应用。如：印染废水的处理。湿式氧化法：是在较高的温度和压力下，用空气中的氧来氧化废水中溶解和悬浮的有机物和还原性无机物的方法。因为氧化过程是在液相中进行的，故称为湿式氧化。常用来处理高COD含量的废水，如：造纸黑液。,四、其它化学法：,如：电解法、化学沉淀法、焚烧法等等，这些方法在废水处理中也有应用。,聚硅酸盐混凝剂的结构,混凝实验六联搅拌器,