第13章工业废水的物理化学处理

第13章工业废水的物理化学处理13.1 混凝处理环节：预处理、中间处理、最终处理、三级处理、污泥处理、除油、脱色。

胶体：憎水性对混凝敏感，亲水性需特殊处理高分子絮凝剂：分子量大的水溶性差，分子量小的水溶性好，故分子量要适当。

混凝的操作程序：里特迪克程序。

１）提高碱度：加重碳酸盐（增加碱度但pH值不提高）――快速搅拌1~3min ２）投加铝盐或铁盐――快速搅拌1~3min３）投加活化硅酸和聚合电解质之类的助凝剂――搅拌20~30min应用：1）造纸和纸板废水：加入少量的硫酸铝即可有效地混凝。

如表13－1 2）滚珠轴承制造厂含乳化油废水：用CaCl2破除乳化，用硫酸铝去除油脂、悬浮物、Fe、PO4。

13.2气浮13.2.1 气浮的基本原理气浮＝固液分离＋液液分离――用于悬浮物、油类、脂肪、污泥浓缩原理：微气泡――粘附微粒――气浮体（密度小于水）――去除浮渣。

探讨：1、水中颗粒与气泡粘附条件（１）界面张力、接触角和体系界面自由能任何不同介质的相表面上都因受力不均衡而存在界面张力气浮的情况涉及：气、水、固三种介质，每两个之间都存在界面张力σ。

三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。

通过润湿周边作水、粒界面张力作用线和水、气界面张力作用线，二作用线的交角称为润湿接触角θ。

见图13－3和13－4。

θ>90，疏水性,易于气浮θ<90, 亲水性悬浮物与气泡的附着条件：按照物理化学的热力学理论, 任何体系均存在力图使界面能减少为最小的趋势。

界面能W =σS S：界面面积；σ：界面张力附着前W1 =σ水气+σ水粒（假设S 为1）附着后W2=σ气粒界面能的减少△Ｗ= W1－W2＝σ水气+σ水粒－σ气粒图13－4，σ水粒=σ气粒+σ水气COS(180︒-θ)所以: △Ｗ=σ水气(1-COSθ)按照热力学理论, 悬浮物与气泡附着的条件：△Ｗ>0△Ｗ越大，推动力越大，越易气浮。

（2）气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附由于水中颗粒表面性质的不同，所构成的气一粒结合体的粘附情况也不同。

化学工业废水处理的方法
化学工业废水处理的方法包括物理方法、化学方法、生物方法等。

1. 物理方法：
物理方法主要是通过物理过程对废水进行处理，如沉淀、过滤、吸附、膜分离等。

常用的物理处理技术包括沉淀、过滤、吸附和膜分离等。

沉淀是利用重力作用的方法，将废水中的悬浮固体通过沉降分离出来；过滤则是通过滤料的孔隙大小，将废水中的固体颗粒截留下来；吸附是利用吸附剂的特性，将废水中的溶解有机物吸附到吸附剂表面上；膜分离则是通过膜的透过性选择性，在膜上形成过滤层进行固液分离。

2. 化学方法：
化学方法是通过添加化学药剂来处理废水，改变废水的化学性质，使污染物转化为容易沉淀、沉降或被分解的物质。

常用的化学处理技术包括中和、氧化、还原、沉淀等。

中和是通过给废水加入酸、碱等使其达到中性或中性附近的状态；氧化是利用氧化剂使废水中的有机物氧化分解，如使用高锰酸钾、过硫酸盐等；还原则是通过还原剂将废水中的氧化态金属离子还原为还原态，如使用亚硫酸钠、亚硝酸盐等；沉淀是将废水中的溶解态物质与添加的沉淀剂反应生成沉淀，如铁盐、铝盐等。

3. 生物方法：
生物方法是利用微生物对废水中的有机物进行降解转化的方法。

常用的生物处理技术包括活性污泥法、厌氧消化法、生物膜法等。

活性污泥法将废水与污泥接触，利用污泥中的微生物降解
废水中的有机物质；厌氧消化法是在无氧条件下利用厌氧微生物降解废水中的有机物质；生物膜法则是将废水通过生物膜，使废水中的有机物质在膜表面或膜内被降解。

工业废水的物理处理工业废水是指在工业生产、加工、制造和清洗等过程中所产生的含有各种有机、无机物质、悬浮物、金属离子和微生物等的废水。

这些废水如果直接排放到自然水体中，会对周围环境造成严重的污染。

因此，必须对工业废水进行处理，将其中的有害物质去除或降低到符合排放标准的程度。

在工业废水处理的过程中，物理处理是其中一种重要的方法之一。

工业废水的特点工业废水的特点主要包括以下几个方面：1.复杂成分：工业废水中含有各种不同种类的有机物、无机物、悬浮物等，其成分复杂多样。

2.高浓度：工业废水中有些有害物质的浓度很高，直接排放对环境影响严重。

3.低温度：工业废水一般是低温的，这给处理过程带来一定的挑战。

4.难处理：一些有机污染物、重金属离子等难以降解或去除，需要采用有效的处理方法。

物理处理方法物理处理是工业废水处理中常用的方法之一，其主要原理是通过物理手段将废水中的悬浮物、颗粒物、油脂等物质进行分离或捕获，以达到净化的目的。

常见的物理处理方法包括：1. 粗筛粗筛是一种简单常用的物理处理方法，通过设置筛网，将较大的悬浮物、颗粒物拦截下来。

这样可以快速去除废水中的大颗粒杂质，减少后续处理装置的负担。

2. 过滤过滤是利用过滤介质（如石英砂、活性炭等）对废水进行过滤，将悬浮物、颗粒物等物质截留在过滤介质上，从而净化废水。

过滤是一种高效的物理处理方法，能够去除细小颗粒物。

3. 沉淀沉淀是利用重力分离原理将废水中的悬浮物、重金属离子等物质沉降到底部，通过沉淀槽等设备将这些杂质从废水中分离出来。

沉淀是一种常用的物理处理方法，适用于去除重金属、悬浮物等。

4. 气浮气浮是通过通入气泡使废水中的悬浮物或油脂等物质附着在气泡表面，抬升到液面并形成浮渣，从而实现分离的目的。

气浮是一种高效的物理处理方法，适用于处理含油废水。

5. 膜分离膜分离是利用微孔膜或超滤膜等膜技术对废水进行分离，可有效去除微小颗粒、胶体等物质。

这种方法具有能耗低、效果好等优点，适用于一些高标准的工业废水处理。

废水的化学处理方法废水是指工业、农业和生活过程中排放的含有污染物质的水体，如果不进行处理，将会对自然环境和健康造成危害，因此，废水需要经过化学处理，以去除污染物质，使其达到排放标准或循环利用。

废水的化学处理方法主要包括物理化学处理、生物化学处理和化学氧化处理等。

1. 物理化学处理物理化学处理是指利用物理力学原理和化学原理对废水进行处理，以去除悬浮物、溶解物、有机物、无机盐等污染物质。

(1) 沉淀法沉淀法是指利用化学反应的原理，在废水中加入化学试剂，使污染物质发生沉淀，以去除废水中的悬浮物和某些溶解物。

例如，在含有氢氧根离子（OH）的氢氧化钙溶液中加入含铁盐的废水，会发生以下反应：Fe2+ + 2OH- →Fe(OH)2↓Fe3+ + 3OH- →Fe(OH)3↓由于Fe(OH)2和Fe(OH)3的沉淀物质密度比水大，它们会沉淀到废水底部，从而达到去除污染物质的目的。

(2) 活性炭吸附法活性炭吸附法是指利用活性炭对废水中的有机物进行吸附，从而去除废水中的有机物。

活性炭是一种具有高孔隙度和大比表面积的有机高分子材料，其比表面积可达到500～1500平方米/克以上，可以吸附的有机物包括苯、甲苯、二甲苯等。

(3) 蒸馏法蒸馏法是指将废水加热至沸点，然后蒸发出废水中的水分，使污染物质随着水蒸气一起被蒸发出去，蒸发后的水蒸气冷凝后即为纯净水。

2. 生物化学处理生物化学处理是指利用微生物对废水中的有机和无机物进行降解、转化和去除的过程。

(1) 活性污泥法活性污泥法是指将含有微生物的污泥与废水混合，通过搅拌或曝气等作用将废水中的有机物质降解为无机物。

该方法通常需要一个好氧条件以及一个缺氧条件，适合去除废水中的碳污染物。

(2) 好氧/缺氧处理好氧/缺氧处理是指将废水通入好氧环境下，利用好氧微生物去除废水中的有机物质；然后将处理后的水再通入缺氧环境下，利用缺氧微生物去除废水中的氮或磷污染物。

(3) 人工湿地法人工湿地法是指将废水通过人工构建的湿地，利用湿地中的植物和微生物来去除废水中的污染物质。

废水物理化学法
1 废水的重要性
废水是工业污染的主要源头，它的排放对环境和人类健康都有严
重影响。

科学专家表示，废水中可能会含有大量有毒物质，如汞、铅等，对自然界和人类都具有危害。

因此，对废水进行有效控制和处理，是一项重要的任务。

2 废水处理的重要性
废水的有效处理能够解决我们遇到的环境污染问题，改善水体质
量和保护生态环境，是废水控制和处理的重要环节。

目前，废水处理
的方法有中水回用、低排放标准的工业废水处理、水质净化技术、水
循环利用等。

3 废水物理化学法
废水物理化学法是国家标准化正式推出的处理方案，包括物理方
法（如过滤、沉淀、膜分离）和化学方法（如氧化、反应器、吸附）。

物理方法利用物质的密度、表面张力等物理特性，不借助化学药剂，
将颗粒物及有机物等污染物沉淀或分离。

化学方法则利用化学反应，
进行深度净化。

4 理想效果
废水物理化法在废水处理中处于重要地位，可以有效去掉废水中
的污染物，并将其变成可回用的水资源。

废水物理化学处理方法还可
以处理乳化物、溶剂等微小或超微粒度污染物，达到良好的净化效果。

同时，它还具有经济性、灵活性高等优点，可以根据废水的不同污染
物特性，选择合适的处理技术，达到更加理想的处理效果。

5 综述
废水处理能够改善水环境，它不仅产生了巨大的经济效益，而且
有利于环保。

而废水物理化学法的出现，为废水的处理提供了可靠的
保证，对维护环境也非常有好处。

通过合理的废水处理，可以进一步
保护生态环境，让人们能够健康，快乐地生活。