废水物化处理作业

常见废水处理技术方法物理化学法（1）了解离子交换法：离子交换反应原理、离子交换剂的种类和性质离子交换树脂的原理离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。

在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。

按交换基团性质的不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。

阳离子交换树脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。

例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂，其结构式可简单表示为R—SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为2R—SO3H＋Ca2+—（R—SO3）2Ca＋2H+这也是硬水软化的原理。

阴离子交换树脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团。

它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-由于离子交换作用是可逆的，因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤，可恢复到原状态而重复使用，这一过程称为再生。

阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗；阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理，进行再生。

离子交换树脂的用途很广，主要用于分离和提纯。

例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。

离子交换树脂的基本类型(１) 强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。

树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。

这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。

强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。

树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。

水与废水物化处理的原理与工艺水资源是地球上最宝贵的资源之一，对于人类的生存和发展至关重要。

然而，随着人口的增加和工业化进程的加快，水污染问题日益严重，对水资源的保护和管理提出了更高的要求。

水与废水物化处理的原理与工艺成为了解决水污染难题的有效途径之一。

在水资源有限的背景下，废水处理变得愈发重要。

废水处理是指将废水中的有害物质、污染物去除或转化，使其达到国家规定的排放标准或再利用标准的过程。

废水处理的目的在于净化水体，改善环境质量，保护生态系统，维护人类健康。

废水处理工程的开展是围绕其物化处理的原理和工艺展开的。

水与废水物化处理的原理主要包括物理处理和化学处理两大类。

物理处理是指通过物理手段，如过滤、吸附、沉淀等，将废水中的固体颗粒、悬浮物、浮沫等物质从水体中分离出来，实现废水的初步净化。

物理处理过程中，通常会利用物理参数来实现废水中各种物质的分离，例如质量、粒径等。

物理处理的优点是操作简单，设备投资和运行费用较低，但是其对废水中溶解性有机物和无机物的去除效果有限。

化学处理是指利用化学手段，如氧化、还原、络合等反应，将废水中的有机物、重金属离子等物质转化为无害或难溶物质，从而实现废水的深度净化。

化学处理广泛应用于去除废水中的难降解有机物、重金属离子等高难度污染物。

化学处理具有高效、可控性强等优点，但也存在着耗费较大、废弃物处理难题等问题。

除了物理处理和化学处理之外，生物处理也是水与废水物化处理的重要组成部分。

生物处理是指通过微生物的自净作用，将废水中的有机物、氮、磷等物质转化为氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等无害物质，实现废水的净化过程。

生物处理具有效率高且无二次污染等优点，尤其适用于有机物含量较高的废水的处理。

水与废水物化处理的工艺包括了预处理、一级处理、二级处理和三级处理等多个阶段。

预处理阶段主要是对废水中的大颗粒、有机物等进行初步过滤和去除，以保护后续处理设备的正常运行。

一级处理阶段主要是对废水进行物理或化学处理，去除大部分的悬浮物、有机物等。

水与废水物化处理原理与工艺水是地球上生物体生存和发展的前提条件，它也是化工生产的重要原料和媒介。

然而，随着人口的增长和工业化进程的加快，水资源短缺和水质污染已经成为全球性的问题。

废水处理是解决水资源短缺和水质污染的重要途径之一。

废水物化处理是指通过物理或化学手段，对废水中的有机物、无机物、重金属和其他污染物进行处理，以达到排放标准或者回收再利用的目的。

废水物化处理的原理及工艺对于水资源的保护和生态环境的改善起着至关重要的作用。

本文将从水资源的特点、废水的成分、废水物化处理的原理及工艺等方面展开论述。

一、水资源的特点水是地球上最普遍的物质，具有以下特点：1. 密度大：水的密度是1克/毫升，比大多数液体都要大，所以具有较强的挤压性。

2. 蒸发热大：水的蒸发热为540千焦每千克，使得水在蒸发时吸收大量的热量。

3. 绝热膨胀：水在升温时膨胀，冷却时收缩，但在特定条件下会产生绝热膨胀。

4. 溶解性强：水是一种极好的溶剂，大多数的物质都可以在其中被溶解。

5. 物理性质稳定：水的化学性质稳定，不易受到其他物质的影响。

6. 极性分子：水是一种极性分子，具有很强的极性。

二、废水的成分废水是工业、农业和生活生产过程中产生的含有有机物、无机物、重金属和其他污染物的水体。

废水的主要成分包括：1. 有机物：是指含有C、H、O、N、S等元素的化合物，包括糖类、蛋白质、脂类和多环芳烃等。

2. 无机物：是指除了有机物以外的其他化合物，包括酸、碱、盐类等。

3. 重金属：是指密度大于4克/厘米3的金属元素，如铅、镉、汞等。

4. 其他污染物：还包括氨氮、硫化物、氰化物、药物残留等。

废水中的有机物、无机物、重金属和其他污染物对环境和人类健康造成严重威胁，因此需要进行处理。

三、废水物化处理的原理废水物化处理的原理是利用物理和化学手段对废水进行处理，以去除废水中的有机物、无机物、重金属和其他污染物，从而达到排放标准或者回收再利用的目的。

1. 物理处理：主要包括过滤、吸附、沉淀、蒸发和结晶等过程，通过这些过程去除废水中的悬浮物、浮游物、颗粒物、油脂和杂质等。

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氧化沟工艺
工艺组成
原理：A/O工艺的多级串联 A段：距曝气机下游较远的区域； O段：距曝气机下游较近的区域； 特点：循环水流—混合条件好， 传质效果佳。
氧化沟 回流污泥 污 泥 污泥泵房 剩余污泥 预处理后的污 水 转刷 二沉池 处理水
工艺变革
工艺变革：前端增设厌氧池，相当于A2/O工艺； 设备变革：出现微孔曝气氧化沟；
交换吸附：溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上。 物理吸附：溶质与吸附剂之间由于分子间力（范德华力）而产生的吸附
化学吸附：是溶质与吸附剂发生化学反应，形成牢固的吸附化学键和表
面配合物的过程。 活性炭是目前应用最为广泛的吸附剂。
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微孔
大孔
中孔
中孔
微孔
粒状活性炭
5E功能材料
吸附质 吸附相 纤维本体
采用本法前废水一般均需预处理，先除去水中的悬浮物、油渍、有
害气体等，有时还要调整pH，以便提高处理效果。
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物理化学处理法的常用工艺形式
物理化学处理法的常用工艺形式：
离子交换 利用离子交换树脂对水中某种离子优先交换的性能而去除水中某些
离子的方法。常用工艺形式有阳床、阴床、混床等；
膜分离 微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等； 吸附 分物理吸附、化学吸附、离子吸附三种类型，常用活性炭吸附塔、 炉渣或粉煤灰吸附塔等； 萃取、吹脱、气提
消化池 污泥脱水机械 沼气利用设备 典型污泥处理工艺 剩余污泥→浓缩→（消化）→脱水→（干化） →资源源利用或填埋或焚烧
生物处理法还可去除营养元素氮和磷。
分解代谢 （异化作用） 微生物的 新陈代谢 合成代谢 （同化作用） 微生物增殖
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复杂物质分解 为简单物质 ＋ 能量