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污染控制化学基本原理

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环境化学原理及环境污染控制技术

环境化学原理及环境污染控制技术

环境化学原理及环境污染控制技术环境化学原理是研究环境中各种物质的转化、分布和迁移规律的科学，而环境污染控制技术是指通过各种手段和方法，减少或消除环境污染物对生态环境和人类健康的危害。

环境化学原理为环境污染控制技术提供了科学依据和理论支持。

本文将从环境化学原理的角度出发，探讨环境污染控制技术在保护环境方面的应用。

一、环境化学原理1. 环境污染物的来源与分类环境污染物来源广泛，包括工业排放、农业活动、交通尾气、生活废水等。

根据物质的性质，环境污染物可分为有机污染物和无机污染物。

有机污染物包括挥发性有机化合物（VOCs）、氨氮、亚硝酸盐等，而无机污染物则涵盖了重金属离子、无机盐等。

2. 污染物的转化与迁移环境污染物在大气、水体和土壤中会发生各种转化和迁移过程。

例如，有机污染物在大气中可发生光解和氧化反应；水体中的污染物可通过生物降解、吸附和溶解作用发生转化。

这些转化和迁移过程直接影响着环境污染物的去除和控制。

3. 污染物的积累与生物效应环境污染物在生物体内会发生积累现象，进而对生物体产生不良影响。

重金属污染物是典型的积累型污染物，它们在生物链中逐级富集，直至达到一定浓度时造成生物中毒作用。

此外，环境污染物还会干扰生物体内的代谢过程，引发一系列的生物效应。

二、环境污染控制技术1. 大气污染控制技术大气污染控制技术主要包括源头减排措施和尾气净化技术。

源头减排措施通过改变工业生产过程、优化能源结构等方式减少污染物的排放。

尾气净化技术包括静电除尘、活性炭吸附、催化氧化等，可有效去除大气中的颗粒物、有机物和无机污染物。

2. 水体污染控制技术水体污染控制技术包括污水处理和水质净化。

污水处理主要通过物理化学处理和生物处理来去除污水中的悬浮物、有机物和无机污染物。

水质净化技术则通过溶解性污染物的吸附、沉淀和生物降解等方式提高水体的水质。

3. 土壤污染控制技术土壤污染控制技术主要包括土壤修复和土壤保护。

土壤修复通过物理、化学和生物等手段，修复受污染的土壤，恢复其功能和生态系统服务。

水污染控制技术-吸 附

水污染控制技术-吸 附

2. 弗兰德利希(Freundlich)
等温线
弗兰德利希等温线中X/M和C的含义 与兰格缪尔等温线中的相同，而常数 k与n取决于一些环境因素。取上式两 边的对数，即可重写为直线形式。 根据lg(X/M)对应lgC做一条直线，这 条直线的截距为lgK，斜率为1/n。 1/n越小，吸附性能越好。一般认为 1/n=0.1～0.5时，吸附处理出水水质 较好；1/n>2时，出水水质较差。但 当1/n较大时，由于吸附质平衡浓度 较高，故吸附量较大，吸附能力发挥 得也越充分，这种情况最好采用连续 式吸附操作。当1/n较小时，多采用 间歇式吸附操作。
（2）沉淀池
该厂含汞废水量每天有10—20m3，沉淀池能容纳1—2天的废水总量。沉淀池的作用，一是调节水量 和水质；二是将泥砂、杂质以及一部分汞化物 (如氧化汞、硫化汞) 沉淀下来。
（3）吸附池
有两个，每个能容纳约40m3废水，废水流人池1#到40m3后停止进水，用3—4个大气压力的压缩空气 搅拌30min，然后静置二个小时，取水样测量含汞浓度，若小于0．03 mg/L，则直接排放；若大于0．05 mg/L，还要进入池2#进一步吸附净化，操作条件同池1#。一般经过2—3次吸附处理后就能达到排放标淮。 第一个池子吸附了95％以上的汞，第二、三次吸附的汞量较少，出水也较干净了。
（二）吸附剂的再生
吸附
1. 加热再生法
（1）低温法 适于吸附浓度较高的简单低分子量的碳氢化合物和芳香族有机物的活性炭的再生 （2）高温法 适用于水处理粒状炭的再生
2. 药剂再生法
（1）无机药剂再生法 （2）有机溶剂再生法 （3）氧化再生法 ①湿式氧化法。吸附饱和的粉状炭可采用湿式氧化法进行再生。饱和炭用高压泵经换热器和水 蒸气加热器送入氧化反应塔。在塔内被活性炭吸附的有机物与空气中的氧反应，进行氧化分解， 使活性炭得到再生。再生后的炭经热交换器冷却后，再送入再生贮槽。 ②电解氧化法。将炭作阳极，进行水的电解，在活性炭表面产生的氧气把吸附质氧化分解。 ③臭氧氧化法。利用强氧化剂臭氧，将被活性炭吸附的有机物加以氧化分解。 ④生物氧化法。利用微生物的作用，将吸附在活性炭上的有机物氧化分解。

大气污染控制工程重点

大气污染控制工程重点

大气污染：指由于人类活动或者自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境（动植物及其生存环境）。

全球性大气污染问题：1温室效应2、臭氧层破坏3、酸雨硫酸烟雾：大气中SO2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸烟雾光化学烟雾：在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。

主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、酮类和醛类大气污染物侵入人体的途径：1、表面接触2、食入含污染物的食物和水3、吸入被污染的空气煤的基准：收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基非常规燃料——除煤、石油、天然气之外的可燃物分类：1、城市固体废弃物（城市生活垃圾）2、商业和工业固体废弃物（精馏残渣,染料、涂料固废,有机树脂类固废,以及有机污泥）3、农产物和农村废物（农业秸秆）4、水生植物和水生废物（芦苇）5、污泥处理厂废物（污泥）6、可燃性工业和采矿废物（煤矸石）7、天然存在的含碳和含碳氢的资源（泥炭）8、合成燃料燃料完全燃烧的条件：1、空气条件2、温度条件3、时间条件4、燃料和空气的混合条件空气过剩系数：超过理论空气量多供给的空气量。

实际空气量与理论空气量之比。

空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。

第三章1、大气圈垂直结构：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。

大气边界层和近地层在对流层；臭氧层在平流层；电离层在暖层2、气象要素主要有：气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度等3、气温：一般指距地面1.5m高处的百叶箱内观测到的空气温度4、气湿常用表示方法：绝对湿度、水汽压、相对湿度、含湿量、水汽体积分数、露点5、云量：天空被云遮蔽的成数；云高：云底距地面的高度。

低云（2500m以下）中云（2500-5000m）高云（5000m以上）6、能见度：视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出目标物（黑色、大小适度）的最大水平距离（单位用m或km表示）7、干绝热直减率：干空气块(包括未饱和的湿空气块)绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值8、位温：一干空气块绝热升降到标准气压（1000hPa）处所具有的温度，用θ表示9、大气稳定度判别：若△Z>0 则（1）γ>γd时,，a>0 气块作加速运动，不稳定（2）γ<γd时，a<0 气块作减速运动，稳定（3）γ=γd时，a=0 大气中性10、烟流型与大气稳定度的关系：波浪型（不稳大气）γ>γd；锥型（中性大气）γ=γd 扇型（逆温）γ-γd<-1；爬升型（下稳，上不稳）；漫烟型（上逆、下不稳）下部γ>γd 上部γ-γd<-111、海陆风：海风和陆风的总称。

化学物质的生物降解与环境污染控制的关系解析与实验验证

化学物质的生物降解与环境污染控制的关系解析与实验验证

实验数据和结果分析
实验设计：选择合适的化学物质和生物降解菌株
实验过程：描述实验操作步骤和条件
实验结论和讨论
化学物质生物降解与环境污染控制的关系解析
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生物降解对环境污染控制的作用和意义
生物降解可以减少化学物质的毒性，降低对环境的危害
生物降解可以促进化学物质的自然循环，减少对环境的污染
生物降解可以改善土壤和水质，提高生态环境质量
生物降解技术的发展趋势和未来展望
生物降解技术的发展趋势：高效、环保、低成本、易操作
生物降解技术的发展历程：从最初的自然生物降解到人工生物降解，再到现在的高效生物降解技术
生物降解技术的应用领域：从最初的污水处理到土壤修复、空气净化等领域
未来展望：生物降解技术将在环境污染控制中发挥更加重要的作用，成为解决环境问题的重要手段之一。
2
生物降解的定义和原理
生物降解：指微生物将化学物质分解为无害物质的过程
原理：微生物通过分泌酶，将化学物质分解为小分子，然后吸收利用
生物降解的重要性：减少环境污染，保护生态环境
生物降解的影响因素：微生物种类、环境条件、化学物质性质等
生物降解的途径和过程
影响生物降解的因素
温度：温度影响微生物的生长和活性，从而影响生物降解的速度
生物降解前景：绿色环保，具有广泛应用前景
生物降解在空气净化中的应用
生物降解原理：利用微生物分解有机污染物
生物降解技术：包括生物过滤、生物洗涤、生物吸附等
生物降解在空气净化中的作用：去除空气中的有害气体和颗粒物
生物降解技术的优生物降解效果
4
实验设计和方法
生物降解可以降低化学物质的残留量，减少对生物体的危害
生物降解在环境保护中的地位和作用

普通化学第二章 化学反应的基本原理

普通化学第二章 化学反应的基本原理
思考：指定单质的标准熵值是零吗？ 又规定 Sm (H+, aq, 298.15 K) = 0
12
熵的性质
熵是状态函数，具有加和性。
根据上述讨论并比较物质的标准熵值，可以得出下面 一些规律：
(1) 对于同一种物质：
Sg > Sl > Ss
(2) 同一物质在相同的聚集状态时，其熵值随温度
的升高而增大。
例因如素。1.NH4Cl(s) → NH4+(aq) + Cl-(aq)
rHm = 14.7 kJ·mol-1
2.Ag2O(s) →
2Ag(s) +
1 2
O2(g)
rHm=31.05 kJ·mol-1
2. 混乱度、熵和微观态数
（1） 混乱度 许多自发过程有混乱度增加的趋势。
盐在水中溶解 气体的扩散 系统有趋向于最大混乱度的倾向，
ΔrSm (298.15 K) = 167.6 J.mol-1·K-1
根据分压定律可求得空气中CO2的分压
p(CO 2 ) p (CO 2 ) 101.325 kPa 0.030% 30 Pa
根据公式，在110℃ 即383 K时
rGm(383 K)= rGm(383 K) + RT ln{p(CO2)/pθ } = [82.24 383×0.1676] kJ.mol-1
S高温>S低温
(3) 对于不同种物质：
S复杂分子 > S简单分子
(4) 对于混合物和纯净物： S混合物 > S纯物质
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2.1 化学反应的方向和吉布斯函数
利用这些简单规律，可得出一条定性判 断过程熵变的有用规律：
对于物理或化学变化而论，几乎没有例 外，一个导致气体分子数增加的过程或

水污染控制工程》第十六章 污水的化学与物理化学处理-中和法

水污染控制工程》第十六章 污水的化学与物理化学处理-中和法

1.3 过滤法
过滤中和法： 石灰石或白云石作中和剂时常呈粗粒状，可作滤 料，故用过滤法。 碱性滤料：主要有石灰石、大理石和白云石等。 中和滤池：有普通中和滤池、升流式中和滤池和喷淋塔三种。 优点：操作简单，出水pH值较稳定，沉渣量少。 缺点：废水中硫酸浓度不能太高，因为中和过程中生成的钙盐 沉淀在水中溶解度很小，易在滤料表面形成覆盖层，阻碍滤料 和酸的接触反应，需定期倒床，劳动强度较高。
只有当废水无回收及综合利用的价值时，才采用中和法处理。
酸碱废水的来源： 酸性废水：化工，化纤，电镀，电子，金属加工 碱性废水：印染，金属加工，炼油，造纸
酸碱废水的危害： 破坏水体水质，影响水生动植物生存 排水管道、设施腐蚀破坏 影响污水处理效果（混凝，生物）
选择中和方法时应考虑的因素： 酸、碱废水所含污染物的性质、浓度、水量变化规律以及中和
后水质要求 当地酸性或碱性废料来源 当地中和药剂和滤料的供应情况 受纳水体的性质、城市下水道能容纳废水的条件，后续处理对
pH的要求等
酸性废水的中和方法主要有：与碱性废水互相中和、药 剂中和及过滤中和。 碱性废水的中和方法主要有：与酸性废水互相中和、药 剂中和以及烟道气中和。
投加方法： 湿投法：中和剂能制成溶液或浆料时。 过滤法：中和剂为粒料或块料时。 塔式反应器：烟气中和碱性废水。
石灰量多时，可用生石灰。
为了防止产生沉淀，石灰乳槽均装有搅拌设备。
小型中和装置
仪器配置合理，实现了小型化
带有多项功能的数字式pH调节仪
电磁式定量泵
1.2 湿投加法——特点
优点：可中和任何性质、任何浓度的酸性废水。
缺点：劳动卫生条件差，操作管理复杂，制备溶液、投配药剂需 要较多的机械设备。采用石灰质药剂时，其明显的缺点是质量难 于保证，灰渣较多，沉渣体积大，且不易脱水。

气态污染物控制

气态污染物控制
b、常用的吸收剂： ①水 优点：价廉易得；缺点：溶解度随温
度变化； ②碱性吸收液 用于与碱起反应的有害气体； ③酸性吸收液 ④有机吸收液 洗油吸收苯和沥青烟等。
气态污染物控制
5、吸收设备： 作用： ①使气液两相充分接触，以便很好的传
递； ②提供大的接触面； ③最大限度的减少阻力和增大推动力。
气态污染物控制
②吸附等温式 常用的有： a、朗格缪尔吸附等温式（Longmuir） 用于恒温下，均一表面上的单层可逆吸
附。
q0—吸附剂表面吸满单层时的吸附量g /g a—常数
气态污染物控制
为了计算方便，常改写倒数关系：
说明1/q与1/Ce呈直线关系，即可求出q0、a
气态污染物控制
b、弗兰德利希 指数函数型经验公式 q=k·Ce1/n 或 XT=k·p1/n k—弗兰德利希常数 n>1的常数 将上式两边取对数 lgq=lgk+(1/n)lgCe 或 lgXT=lgk+(1/n)lgp
Pi ----组分分压 Pa Ei ----组分的亨利系数，Pa
xi----摩尔分数
Ci---平衡浓度
Hi……i气体在溶液中的溶解度系数，mol/(m3·Pa)
气态污染物控制
c、传质吸收过程的判断 相平衡过程是质量传递的动态平衡过程。
若气相中溶质组分浓度y高于气相平衡时的 气相组分平衡浓度，即y>yi*则传质过程为吸 收过程；反之，y<yi*则传质过程为解吸过程。
水
含有约为初
始浓度进0气.3%S的O2
尾气
水
预除尘 和水分
段间冷却 的四层催
化床
填充 床吸 收塔
第二级 催化床
填充 床吸 收塔

3 污染环境的化学修复原理1

二选一 论文形式（四人一组）
光催化氧化
Photocatalytic oxidation
以太阳光为潜在的辐射源，激发半导体催化剂， 产生穴和电子对，具有很强的氧化还原能力。当用于 降解水中有机物时，光生空穴将产生自由基(· OH)等强 氧化性自由基，可以成功地分解水中包括难降解有机 物在内的大多类染物。
Fe2+由Fe3+在阴极还原产生，H2O2由外界加入。电FentonFe2+还原系统将一个使Fenton反应器和一个使Fe(OH)2还原为 Fe3+的电解装置合并成一个反应器。Fe3+借助于Fe2(SO4)3或 Fe(OH)3，生成污泥。每次投加一定量原水，循环泵回流以保 证电解槽内的混合效果；初期运行时，加入浓Fe2(SO4)3，溶 液与废水相混合，以满足初期Fe3+浓度的要求；H202通过进料 泵连续投加。反应过程中形成的Fe(OH)3经过絮凝和pH值调节 后可重新使用，系统产生的污泥量少。
可渗透反应墙 溶剂浸提修复
ex-site chemical remediation
3.2 化学淋洗修复 ----Chemical leaching and flushing/washing remediation
定义：借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化 学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推 动淋洗液注入到被污染土层中，再提取液体进行分离 和污水处理的技术。主要对象是有机物及重金属。
(KMn04)的标准还原电位为1.491V，能有效去除 受污染水环境中的多种有机污染物，还能显著地控 制氯化副产物，使水中有机污染物的数量和浓度均 有显著的降低。 高锰酸钾不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶 剂有很好的氧化效果，且对烯烃、酚类、硫化物和 甲基叔丁基醚(MTBE)等其他污染物也很有效。 高锰酸钾通过提供氧原子进行氧化反应，因此 反应受pH值的影响较小且具有更高的处理效率。

水污染控制原理与技术PPT课件


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2.2.7 金属离子
重金属污染物最主要的特性是在水体中不能被微生物降解, 而只能发 生各种形态之间的相互转化, 以及分散和富集的过程。这些过程统称 为金属迁移。
重金属在水体中的迁移主要是下列物理化学作用: a.沉淀; b. 吸附; c.氧化还原。
在天然水体中, 一般重金属产生毒性的范围大致在1～10毫克/升, 毒 性较强的金属如汞、镉的范围在0.01～0.001毫克/升。
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镉污染
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汞污染
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2.3 有机污染物组分及指标
水体中的有机物分类，按其最初的来源，可分 为：
天然来源
植物 动物 矿物
人工合成：上述三个方面来源的有机物经分解、合成等化学反
应的产物。
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在环境监测中，除了对必要的、特定的有机化合物做单 项测定外，一般采用简洁方法，即测定一些综合性能指标 来反映水中有机物的相对含量。最常用的测定手段是利用 大部分有机物比较容易被氧化这一共同特性，氧化方式大 致有化学氧化、生物氧化和燃烧氧化三类，均是以有机物 在氧化过程中所消耗的氧化剂的量换算成氧的数量来代表 有机物的数量，如化学需氧量（COD）、生化需氧量你（ BOD）和总需氧量（TOD）都属于综合性指标。而总有机碳 （TOC）则是根据碳的变化来反映有机物的总量。
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2.1.2 色度
色度是一项感官性指标。 水的色度一般指真色而言：
颜色有真色和表色之分。 真色是由于水中所含溶解物质或胶体物质所致，即
除去水中悬浮物质后所呈现的颜色。 表色包括由溶解物质、胶体物质和悬浮物质共同引
起的颜色。
主要测定方法：铂钴标准比色法（GB 11903-89)、铬钴
比色法、稀释倍数法(GB 11903-89)、分光光度法

环境工程原理第四版卷子

环境工程原理第四版卷子一、选择题（每题2分，共30分）1. 环境工程原理主要研究的对象不包括以下哪个？（）A. 大气污染控制B. 土壤肥力提升C. 水污染治理D. 固体废弃物处理答案：B。

解析：环境工程原理主要关注污染方面的控制和处理，土壤肥力提升不属于其主要研究对象。

2. 以下哪种设备常用于大气污染物的物理分离？（）A. 反应釜B. 旋风分离器C. 发酵罐D. 电解池答案：B。

解析：旋风分离器是利用离心力对大气中的颗粒物等进行物理分离的设备，反应釜多用于化学反应，发酵罐用于发酵过程，电解池用于电解反应。

3. 在水污染治理中，混凝沉淀主要是为了（）。

A. 消毒B. 去除悬浮物C. 调节pHD. 增加溶解氧答案：B。

解析：混凝沉淀是通过加入混凝剂使水中的悬浮物聚集成较大颗粒而沉淀下来的过程。

4. 固体废弃物的压实处理目的是（）。

A. 减少体积B. 改变成分C. 增加重量D. 提高热值答案：A。

解析：压实固体废弃物可以使其体积减小，便于运输和后续处理。

5. 环境工程中，吸附法常用于去除（）。

A. 重金属离子B. 所有污染物C. 仅气体污染物D. 仅有机污染物答案：A。

解析：吸附法可用于去除重金属离子、部分有机污染物等多种污染物，不只是气体污染物或者仅有机污染物，也不是所有污染物都能用吸附法去除。

6. 以下哪种不是常见的环境工程单元操作？（）A. 蒸馏B. 过滤C. 克隆D. 干燥答案：C。

解析：克隆属于生物工程领域的技术，蒸馏、过滤、干燥都是环境工程中常见的单元操作。

7. 对于高浓度有机废水的处理，以下哪种方法较为合适？（）A. 直接排放B. 生物处理法C. 只进行物理过滤D. 投加大量消毒剂答案：B。

解析：生物处理法可以有效降解高浓度有机废水中的有机物，直接排放会造成污染，仅物理过滤不能完全处理，投加大量消毒剂也不能从根本上解决有机物的问题。

8. 环境工程中热量传递的方式不包括（）。

A. 传导B. 对流C. 辐射D. 超导答案：D。

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▲ 絮凝作用实际上是一种非常复杂的物理、化学过程。已提出多种理论、机理、模型来解 释絮凝现象。关于胶体稳定性的DLVO理论是解释絮凝化学原理的一种比较完善的理论， 已被人们所接受。
胶粒表面电 荷的来源
胶粒表面电荷的来源： 电离作用：有些胶粒本身带有可电离基团，在介质中电离而带电荷。例如硅溶胶在弱酸性或碱性介1 酸、碱反应原理 2.2 化学沉淀与絮凝分离 2.3 吸收与吸附净化 2.4 溶剂萃取分离 2.5 离子交换处理 2.6 膜分离技术 2.7 污染物的氧化还原处理 2.8 污染物的生物处理
2.1 酸、碱反应原理
1884年，瑞典化学家阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)根据电 解质的电离理论，提出了第一个酸碱理论:酸是在水溶 液2中.1 酸经、电碱离反只应生原成理H+一种阳离子的物质；碱是在水溶液 中只生成OH-一种阴离子的物质。酸与减中和反应的本 质是H+和OH-化合生成H2O
书名： 作者： 开本： 装帧： 出版日期：
水处理絮凝学 常青 16 平 2003年4月
絮凝过程机理
简介：絮凝法是水处理的重要方法之一或基本单元操作 之一，而且往往是必不可少的。它在生活饮用水、工业 用水、工业废水及生活污水的处理中都有广泛的应用， 因而学习和研究絮凝科学及其在水处理中的应用具有十 分重要的意义。本书主要以物理化学的基本原理为基础， 对水处理中的絮凝问题从理论上作了深入全面的论述， 同时对其应用技术也作了诸多详尽的介绍。本书的一个 显著特点是在系统阐述经典理论的同时，又特别注重该 领域近年来的新进展；本书的另一特点是理论与实际应 用并重，希望对水处理实践具有一定的指导作用。主要 内容有：絮凝与水处理、胶体表面电化学、絮凝动力学、 絮凝剂及其效能、絮凝实验方法、絮凝的工艺与设备、 絮凝方法的其他功效等。本书可作为环境工程、给水排 水、化学化工及胶体科学等有关专业的高等院校研究生 或本科生的教材，也可作为水处理的专门知识供上述专 业的科研和工程技术人员参考。
处理方法：投加絮凝剂，使溶胶絮凝、沉淀而与介质分开。
絮凝过程：包括凝聚作用和絮凝作用。
★ 凝聚作用：在胶体体系中添加化学药剂，使溶胶相互接触，脱稳而聚结成一定粒径的聚集体。
★ 絮凝作用：指已经脱稳的聚集体由于碰撞、化学粘结、共同沉淀等作用进一步聚集成絮状体(矾花)，
成为可借重力下沉的粒子。
★ 在絮凝过程中这两种作用相互促进，交错进行，不可能将两者严格区分开来。
弗兰克林(E.C.Franklin)的溶剂理论； 勃朗斯特(J.N.BronMed)和劳莱(T.M.Lowry)的质子理论； 路易斯(G.N.Lewis)的电子理论； 鲁克斯(Lux)的氧化物—离子理论； 乌萨诺维奇(Usanovich)的正负理论。
2.2 化学沉淀与絮凝分离
原理： 化学沉淀法：通过向污水中投加某种化学物质（沉淀
质中因表面硅酸的电离而带负电荷：
离子吸附作用： 胶体颗粒可以通过对介质中阴、阳离于的不等量吸附而带电历。例如金属氧化物
通过吸附H+或OH-而带正电荷或负电荷。
离子的溶解作用：离子晶体物质形成的胶粒，阴离子、阳离子在介质中发生不等量溶解时可使胶
粒表面带有电荷。例如AgI的溶度积为10-16，但AgI胶粒表面零电荷点不是在pAg＝pI＝8，而是pAg＝ 5.5，pI＝10.5。这是因为水化能力较大的Ag+易溶解，而I-易滞留于胶粒表面的缘故。所以，若直接 把AgI分散在蒸馏水中时，粒子表面将荷负电。
在固体表面因静电引力和范德华引力而吸附一层反离子，紧贴固 体表面形成一个固定的吸附层，这种吸附称为特性吸附，这 一吸附层称为Stern层。Stern层的厚度由被吸附离子的大小 决定。吸附反离子的中心构成的平面称为Stern面。Stern面 上的电势ψδ称为stern电势。在Stern层内，电势由表面电势
剂），使它与污水中的溶解物质发生置换反应，生成难 溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解性污染物质的浓度。 絮凝分离法：通过向含有悬浮体或胶体的污水中投加药 剂（无机或有机絮凝剂），促使带电微粒或胶体脱稳、 继而聚集使之与介质分开，达到净化的目的。 相同点：两者都是向被处理溶液中投加化学试剂，使被 处理污染物最终以固态形式与液态介质分开。 化学沉淀 过程中常伴随絮凝作用，絮凝过程中也往往有沉淀与共 沉淀的作用。
溶胶特性：废水中所含的悬浮体和溶胶，其大小在10-3－10-9m范围内。这些微粒不是以分子状态
分散到介质水中，所形成的体系具有很大界面，属热力学不稳定体系。但这些颗粒自动聚集由小颗 粒变成大颗粒从分散介质中沉淀出来的速率却很慢，其主要原因是悬浮体及溶胶表面是带电的，由 于颗粒间同性电相斥而不互相聚集。
絮凝过程机理
絮凝目的：去除废水中所含的悬浮体和溶胶。
很多工业废水都含有不同种类和不同数量的悬浮体和溶胶。如采矿废水中含有大量无机矿物质悬浮 体，炼焦煤气废水含有焦油及悬浮体，机械加工废水中含有油脂及悬浮体。而造纸、制糖、染色工 业废水中则含有机微粒，橡胶工业废水中含有悬浮和乳独的橡胶微粒。其它各种工业生产废水中都 或多或少含有悬浮体及油淌等。在废水处理中需要首先除去这些悬浮体和胶体。
晶格取代： 这是一种比较特殊的情况。例如，粘土是由铝氧八面体和硅氧四面体的晶格组成。晶格
中的Al3+或Si4+有一部分被Mg2+或Ca2+取代而使粘土晶格带负电荷。为维护电中性，粘土表面吸附一 些正离子，这些正离子在水介质中因水化而离开表面，于是粘土颗粒带上负电荷。
双电层理论
胶粒表面带电时，因整个体系应是电中性的，所以在液相 中必有与表面电荷数量相等而符号相反的离子存在，这些离子 称为反离子。反离子一方面受静电吸引作用有向胶粒表面靠近 的趋势，另一方面受热扩散作用有在整个液体中均匀分布的趋 势，两种作用的结果使反离子在胶粒表面区域的液相中形成一 种平衡分布，越靠近界面浓度越高，越远离界面浓度越低，到 某一距离时反离于与同号离子浓度相等。胶粒表面的电荷与周 围介质中的反离子电荷就构成双电层。胶粒表面与液体内部的 电势差称为胶粒的表面电势。