第16章 污水的化学和物理化学处理

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污水的物理处理

第十六章 污水的化学和物理化学 处理

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污水的物理处理

§16-1 中和

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一、基本原理 1、概念 中和法就是通过向污水中投加化学药 剂，使其与污染物发生化学反应，调 节污水的酸碱度(pH),使污水呈中性 或接近中性，适宜下一步污水处理的 pH值范围。

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2、适用场合

(1) 污水排入受纳水体前，其pH值指标超过排放标准， 这时应采用中和处理，以减少对水生生物的影响。 (2) 工业废水排入城市下水道系统前，采用中和处 理以免污水对管道系统造成腐蚀，同时，工业废水 在排入下水道前，对其进行中和处理比之工业废水 与其他污水混合进行中和处理要经济得多。

(3) 污水在化学处理或生物处理前，对生物处理而 言，需将处理系统中污水的pH值维持在6.5~8.0范 围内，以确保微生物最佳的生物活力。

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二、酸性污水的中和处理1、药剂中和法药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性污水，对水 质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高。

酸性污水一般多来源于化工、冶金、化纤、炼油、金属酸 洗、电镀等工业的生产过程中。对浓度较高的酸性污水， 首先考虑的是回收和综合利用；不易回收的酸性污水，酸 含量小于3~5%可进行中和处理。中和处理常用药剂有石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石、 电石渣等。

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2、过滤中和法(1) 定义 过滤中和法是指选用碱性滤料形式的滤床处 理酸性污水，当酸性污水流过滤床的碱性滤料 时，酸性污水即被中和。(2) 适用范围 该法适用于含酸浓度不大于2~3mg/L、并生 成易溶盐的各种酸性污水的中和处理。 当污水含有大量悬浮物、油脂、重金属盐和其 他毒物时，不宜采用过滤中和法。

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(3) 优缺点 具有中和能力的滤料有石灰石、白云石、 大理石等，一般最常用的是石灰石。 这种过滤床具有操作方便、运行费用低 和劳动条件好等优点。 缺点是被处理污水酸的浓度受到限制。

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(4) 过滤中和滤池类型

① 普通过滤中和滤池 ② 恒流速升流式膨胀滤池 ③ 变流速升流式膨胀滤池 ④ 滚筒式中和滤池

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① 普通过滤中和滤池

普通过滤中和滤池水的流向有平流和竖流2种，竖流又分升 流式和降流式2种。 普通中和滤池为固定床，滤床厚度一般为1~1.5m,过滤 速度不大于5m/h,粒径为30~50mm。

当污水中含有堵塞滤料的物质时，应进行预处理。

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② 恒流速升流式膨胀滤池该滤池由底部大阻力穿孔管 进水装置、卵石垫层、滤料垫 层(石灰石滤料)、清水层和出 水槽等

组成。 水由下向上流动，整个筒体过水 断面不变，故上升流速恒定。由于 在中和反应过程中产生CO2气体的 作用，使滤料互相碰撞摩擦，所以 滤料面不断更新，滤料利用率高， 中和效果好。

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③ 变流速升流式膨胀滤池该滤池是把上述恒流速升 流式膨胀滤池的直筒形设计 成倒圆锥状，使其下部滤速 为 130 ~ 150m/h , 上 部 为 40~60m/h,水流上升速度 逐渐减小，这样防止小滤料 被水带走，滤料反应更完全。 该滤池目前得到广泛应用， 并有定型产品可供选用。

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④ 滚筒式中和滤池

将酸性污水流经装有石灰石滤料的卧式旋转滚筒进行中 和反应，滤料粒径小于150mm,由于滤料在滚筒中的激烈 摩擦碰撞，故滤料表面更新更快，可处理较高浓度的酸性 污水(硫酸浓度可达3~3.5g/L)。 但该设备噪音大，设备费用与动力费用较高，故很少采 用。

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过滤中和的出水由于含有大量由中和反 应产生的CO2,故其出水pH值一般为5左 右，因此需设CO2吹脱塔，其形式一般有 填料塔、筛板塔等，但最简单的为板条式 脱气塔。经中和脱气后的污水进入沉淀池 以分离其沉渣。

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过滤中和法优点 操作简单、沉渣少，仅为污水量的0.1%, 出水pH值较稳定，不影响环境卫生。 缺点 只能处理低浓度的硫酸污水，需定期倒床， 劳动强度较大。

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三、碱性污水的中和处理1、利用酸性物质的中和法通常采用的方法有利用废酸进行中和 或利用烟道气进行中和。 烟道气和碱性污水的中和处理一般在 喷淋塔内进行。

该法优点是以污治污、投资省、运行 费用低。缺点是出水含硫化物、耗氧量和色度 都明显增加。

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2、药剂中和法

碱性污水的中和剂有H2SO4 、HCl、HNO3 。 常用的为工业硫酸，因其价格较低。 使用盐酸的最大优点是反应物溶解度大，泥 渣量少，但出水中溶解固体浓度高，投加化 学药剂的价格高。 投药中和应用最普遍的中和剂是石灰乳，它 能对酸起中和作用，还对污水中其他金属盐有 沉淀作用，并对污水中杂质具有凝聚作用。

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§16-2 混凝

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内容一、概述二、混凝原理

三、混凝剂和助凝剂四、影响混凝效果的因素 五、混凝设备

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一、概述

1、化学混凝处理对象水中胶体粒子和细小悬浮物(粒径分别为1~l00nm和100~l0000nm)。

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为什么这些物质需要用混凝法处理？

由于布朗运动、水合作用，尤其是微粒间的静电 斥力等原因，胶体和细微悬浮物能在水中长期保持 悬浮状态，静置而不沉。因此

,胶体和细微悬浮物 不能直接用重力沉降法分离，而必须首先投加混凝 剂来破坏它们的稳定性，使其相互聚集为数百微米 以至数毫米的絮凝体，才能用沉降、过滤和气浮等 常规固液分离法予以去除。

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2、混凝概念

混凝就是在混凝剂的离解和水 解产物作用下，使水中的胶体 污染物和细微悬浮物脱稳并聚 集为具有可分离性的絮凝体的 过程，其中包括凝聚和絮凝两 个过程，统称为混凝。

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