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废水的化学处理
双击自动滚屏 发布者: admin 发布时间:2012/1/8 1:57:22 阅读:229次 【字体:

废水的化学处理是利用化学反应的原理及方法来分离回收废水中的污染物,或是改变它们的性质,使其无害化的一种处理方法。化学法处理的对象主要是废水中可溶解的无机物和难以生物降解的有机物或胶体物质。
本章主要介绍化学处理法中常用的化学混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法和电化学法。
一、混凝
(一)化学混凝法
化学混凝法简称混凝法,在废水处理中可以用于预处理、中间处理和深度处理的各个阶段。它除了除浊、除色之外,对高分子化合物、动植物纤维物质、部分有机物质、油类物质、微生物、某些表面活性物质、农药,汞、镉、铅等重金屑都有一定的清除作用.所以它在废水处理中的应用十分广泛。
混凝法的优点是:设备费用低、处理效果好,操作管理简单。缺点是要不断向废水中投加温暖刑,运行费用较高。
1. 混凝法的基本原理
废水中的微小悬浮物和胶体粒子很难用沉淀方法除去,它们在水中能够长期保持分散的悬浮状态而不自然沉降,具有一定的稳定性。混凝法就是向水中加入混凝剂来破坏这些细小粒子的稳定性.首先使其互相接触而聚集在一起,然后形成絮状物并下沉分离的处理方法。前者称为凝聚,后者称为絮凝,一般将这二个过程通称为混凝。具体地说,凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微小絮粒的过程,而絮凝则是使微絮粒通过吸附、卷带和架桥而形成更大的聚体的过程。
影响混凝效果的因素
(1)废水的pH值  水的pH值能影响颗粒表面的电荷和絮体的沉淀过程,它是一个很重要的参数。经验表明,对某一种废水,每一种混凝剂都有一个合适的pH值范围,在此范围内,经混合凝聚后废水的残余浊度最小。所以pH值对混凝的影响视混凝剂品种而异。例如,以硫酸铝为混凝剂时,当pH在5.7~7.8范围内时,形成带正电荷的离子和胶体,如Al(OH)2+、Al(OH)+和Al(OH)3等,有较好的混凝效果。若pH值>8.2时,则会使Al(OH)3胶体溶解,产生负离子,Al(OH)3++OH-=AlO2-+2H2O,对含有负电荷胶体的废水则不起凝聚作用,影响处理效果。而用三价铁盐时,pH值在6.0~8.4之间都有较好的处理效果。
(2)水温  水温对混凝效果有明显的影响,无机盐类混凝剂的水解是吸热反应,水温低不利于水解进行,特别是硫酸铝,当水温低于5℃时,水解速度极慢。同时水温低,粘度大,也不利于脱稳胶粒的相互絮凝,影响处理效果。这时可投加高分子助凝剂以改善处理效果,或用气浮法代替沉淀法作为后续处理过程。
(3)废水中杂质成分、性质、浓度  例如天然水中含粘土类杂质为主,需投加混凝剂量较小,而废水中含大量的有机物时,需加入较多的混凝剂才有混凝效果。废水中杂质的影响较为复杂,实际应用时,还应以实验结果为依据来选择混凝剂和确定投加量。
(4)搅拌  搅拌对混合、反应、凝聚几个阶段都有影响,因此,搅拌—定要适度。一般在混凝剂混合阶段,要求快速、剧烈的搅拌,以使混凝剂迅速、均匀地扩散到全部水中,创造良好的水解和聚合条件,使胶体脱稳并借助颗粒的布朗运动和湍动的水流凝聚,此阶段不要求形成大的絮凝体。在混凝反应阶段,要求形成大而具有良好沉淀性能的絮凝体,此时过于激烈的搅拌反而会打碎已凝聚的絮状沉淀物,不利于混凝沉淀,所以此阶段搅拌的强度和水流速度应随絮凝体的结大而降低。
 
2. 混凝剂
(1) 混凝剂的分类
混凝剂可分为无机混凝剂、有机混凝剂和高分子混凝剂三类。国内多采用铝、铁盐类无机混凝剂。有机和高分子混凝剂近年来也有很大发展,作用远比无机混凝剂优越,特别是高分子混凝剂由于具有以下优点而日益受到重视。
    1)生成的絮凝物大、易沉降分离;
    2)生成的絮凝物强度大、不易被破坏;
    3)生成的污泥量少,污泥的沉降、脱水性能良好;
    4)用量小(为无机凝聚剂的1/30~1/200);
    5)不易受pH、温度、共同存在的其它盐类的影响;
    6)和无机混凝剂并用,可取得更好的效果。
(2) 混凝剂的选择及应用条件
混凝剂的选择及使用量要根据废水的具体性质而定,总的原则是所用的混凝剂必须价廉、易得,使用量少,效率高。生成的混凝物易沉降分离。使用无机混凝剂时要注意其适用的pH值范围,一般在投加无机盐混凝剂后再添加pH值调节剂。对高分子混凝剂,为了充分发挥其在水中的化学架桥作用,应选用能在水中均匀分散;溶解,具有吸附活性基因(非离子型、阳离子型和阴离子型三类)的高分子化合物、水溶性高分子化合物。为了使其在水中处于较大的分散状态.一般先用纯水或软水溶解配成一定浓度的溶液,然后再加到待处理废水中去。因为这些高分子化合物往往会受到水质(如含有钙、铁盐和氧化剂的废水)的影响。使分子的扩散和离子基的离解受到抑制,处理效果下降。
铝盐、铁盐和聚丙烯酰胺是常用的几种混凝剂。
3. 助凝剂
有时当单用混凝剂不能取得较好的效果时,可以投加某种称为助凝剂的辅助药剂来调节、改善混凝条件,提高处理效果。助凝剂主要起以下几个作用:①通过投加酸性或碱性物质来调整pH值;②投加活化硅胶、骨胶、PAM等改善絮凝体结构.利用高分子助凝剂的吸附架桥作用以增强絮凝体的密实性和沉降性能。ƒ投加氯、臭氧等氧化剂,在采用FeSO4时,可将Fe2+氧化为Fe3+,当废水中有机物过高时,也可使其氧化分解,破坏其干扰或使胶体脱稳,以提高混凝效果。
参考资料:南京权坤生物科技有限公司
 
 
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