16+污水的化学与物理化学处理.ppt

第16章污水的化学与物理化学处理
第一节中和法
第二节化学混凝法
第三节化学沉淀法
第四节氧化和还原法
第五节吸附法
第六节离子交换法
第七节萃取法
第八节膜析法
第九节超临界处理技术
集美大学生物工程学院刘启明
“化学”是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。
“物理化学”是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。(随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限。)
化学法: 中和法、化学混凝法、化学沉淀法、氧化和还原法
物理化学法:吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法
集美大学生物工程学院刘启明
第一节中和法
原理:碱中和酸性废水或酸中和碱性废水。调节pH为7
湿投加法
过滤法
1. 酸性废水的药剂中和处理
中和剂常用石灰、电石渣、石灰石、白云石。
2. 碱性废水的药剂中和处理
中和剂常用工业废酸、烟道气(含CO2、SO2)
集美大学生物工程学院刘启明
第二节化学混凝法
化学混凝处理对象主要是水中的微小悬浮固体和胶体杂质,范围1nm~m(有时认为在1m)。

1637年我国开始使用明矾净水
1884年西方才开始使用
混凝过程涉及到三个方面的问题:
1. 水中胶体的性质
2. 混凝剂在水中的水解与形态
3. 胶体与混凝剂的相互作用
集美大学生物工程学院刘启明
水中胶体的稳定性
胶体稳定性:是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
胶体稳定性分“动力学稳定性”和“聚集稳定”两种。
动力学稳定性:无规则的布朗运动强,对抗重力影响的能力强。
聚集稳定性包括:①胶体带电相斥(憎水性胶体);②水化膜的阻碍(亲水性胶体)
在动力学稳定性和聚集稳定两者之中,聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。
滑动面上的电位:称为电位,决定了憎水胶体的聚集稳定性。也决定亲水胶体的水化膜的阻碍,当ξ电位降低,水化膜减薄及至消失。
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混凝原理
(1)压缩双电层作用
加入电解质加入,形成与反离子同电荷离子,产生压缩双电层作用,使ξ电位降低,从而胶体颗粒失去稳定性,产生凝聚作用。
压缩双电层机理适用于叔采-哈代法则,即:凝聚能力离子价数6。
该机理认为电位最多可降至0。因而不能解释以下两种现象:①混凝剂投加过多,混凝效果反而下降;②与胶粒带同样电号的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。
集美大学生物工程学院刘启明
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(2)吸附架桥
吸附架桥作用是指高分子物质和胶粒,以及胶粒与胶粒之间的架桥,高分子絮凝剂投加后,通常可能出现以下两个现象:
①高分子投量过少,不足以形成吸附架桥;
②但投加过多,会出现“胶体保护”现象,
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(3).网捕(或卷扫)
金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕与卷扫。所需混凝剂量与原水杂质含量成反比,即当原水胶体含量少时,所需混凝剂多,反之亦然。
集美大学生物工程学院刘启明
二混凝剂和助凝剂
1 混凝剂
混凝剂应符合以下要求:①混凝效果好;②对人体无危害;③使用方便;④货源充足,价格低廉。
目前混凝剂的种类有不少于200-300种,分为无机与有机两大系列。
与硫酸铝相比,三***化铁具有以下优点:①适用的pH值范围较宽;②形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实;③处理低温低浊水的效果优于硫酸铝;④但三***化铁腐蚀性较强。
硫酸亚铁一般与氧化剂如***气同时使用,以便将二价铁氧化成三价铁。
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