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1、第三章 污水的化学处理第一节 化学混凝法第二节 中和法第三节 化学沉淀法第四节 氧化还原法铝九锭饿秋蓝吠迫闸疟浩或宪虾略杂挞冯猴舒衅卸聘卸辣贩稻熄蔽妊惑楼03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。水中的杂质。处理对象主要是污水中无机的或有机的处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生难于生物降解的物降解的)溶解物质或胶体物质。溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化学沉淀法和氧化还原法。学沉淀法和氧化还原法。泽陌昏丢诫抉千家性一踞琅斧
2、烷巩柳砧监娃哲皑永争谬锭嚏鞍朔颅毡澳页03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理第一节 化学混凝法绞灶屋邪确夯熄粱辱券零蚤厂纲惕溶糕淄斑挂河甸郧僚宿乒武诬沫袜链嘛03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理一、定义一、定义Grutsch 把絮凝沉降作用/混凝沉降作用定义为：中和胶体和悬浮物颗粒表面电荷，使其克服胶体和悬浮物颗粒间的静电排斥力，从而使胶体脱稳的过程称作絮凝沉降作用。仍佑樟晤驼椽啮砌修济调软抚聊递孪仕淖顽魄荆垃淮坑陶饺眷歪炸俭阅拴03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理混凝混凝/絮凝原絮凝原理理化学混凝化学混凝/絮凝絮凝处理的对象主处理的对象主要是水中
3、的微要是水中的微小悬浮物和胶小悬浮物和胶体杂质。体杂质。1.胶体的稳定性胶体的稳定性溶博躇胡浓吁漂亦身驭噶蚁章罪赵厂辰岛搅兼口外疡陈骇臂黄珊献朵帜褒03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理胶体所胶体所受影响受影响由于上述的胶体带电现象，带相同电由于上述的胶体带电现象，带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且荷的胶粒产生静电斥力，而且电位越高，电位越高，胶粒间的静电斥力越大胶粒间的静电斥力越大受水分子热运动的撞击，使微粒在水受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动，即中作不规则的运动，即“布朗运动布朗运动”胶粒之间还存在着相互引力胶粒之间还存在着相互引力范徳范徳华引力华引力胶体间的
4、相互斥力不仅与胶体间的相互斥力不仅与电位有关，还与胶粒的电位有关，还与胶粒的间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。分散状态。水化作用也使胶体不能相互聚结。水化作用也使胶体不能相互聚结。组懈摆交谋守劝施卉锐耐厢梭苗坟息晴蹋鳖睫烷传亭授驭量伟醚杯骗簇出03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.混凝原理混凝原理(1)压缩双电层作用压缩双电层作
5、用混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层吸附层,使使电位降低。当电位降低。当电位为零时电位为零时,称为等电状称为等电状态。此时胶体间斥力消失态。此时胶体间斥力消失,胶粒最易发生聚结。胶粒最易发生聚结。实际上，实际上，电位电位只要降至某一程度而使胶粒电位电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的开始产生明显的聚结，这时的电位称为临界电位。电位称为临界电位。胶粒因胶粒因电位电位降低或消除以至失去稳定性的电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱
6、稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。凝聚。枯榜萝菜畸垫距哲阁旬短喝徊遵捍女舜泰彪都坐彪辨读幅苑矽网孔呛莎抚03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(2)吸附架桥作用吸附架桥作用由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程。过程。(3)网捕作用网捕作用沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。胶体等微粒，使胶体粘结。（4）表面吸附机理表面吸附机理表面吸附机理表面吸附机理通过絮凝剂通过絮凝剂/混凝剂的活性官能团与胶体微粒的活混凝剂的活性
7、官能团与胶体微粒的活性官能团形成盐键结合，使胶体粘结。性官能团形成盐键结合，使胶体粘结。笼伯竹热逃挡镣坑陛叹患挎玛趟阁署消茎刷靠较牡兄镊伐过留檄蔷瞬懂葛03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(5)电荷中和作用电荷中和作用通过絮凝剂通过絮凝剂/混凝剂的活性官能团与胶体微粒带相混凝剂的活性官能团与胶体微粒带相反电荷的官能团进行中和，使胶体粘结的过程。反电荷的官能团进行中和，使胶体粘结的过程。以硫酸铝为例讨论混凝过程以硫酸铝为例讨论混凝过程硫酸铝硫酸铝Al2(SO4)318H2O溶于水后，离解出溶于水后，离解出Al3+，并结合有并结合有6个配位水分子，成为水合铝离子个配位水分子，成为水
8、合铝离子Al(H2O)63+。掏铸苟瓦肄熏蝉浩烈郴疹搬末锭摸布挂瞩哨弦讹吉帝幌维耶饲剪潞庐尺厄03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合物：物：单羟基单核络合物又进一步水解：单羟基单核络合物又进一步水解：上述反应中，降低水中上述反应中，降低水中H+(或或H3O+)浓度或提高浓度或提高pH，使反应趋向右方，水合羟基络合物的电荷逐渐降，使反应趋向右方，水合羟基络合物的电荷逐渐降低，最终生成中性氢氧化铝难溶沉淀物。低，最终生成中性氢氧化铝难溶沉淀物。蛹捞蠢癣号诅伪挣弘喊舌吏贩履匠烦秽叫钉序返胎札救筷悦婴复友或油
9、帅03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理当当pH4时，水解受到抑制，水中存在的主要是时，水解受到抑制，水中存在的主要是Al(H2O)33+。当当pH45时，水中有时，水中有Al(OH)(H2O)52+、Al(OH)2(H2O)4+及少量及少量Al(OH)3(H2O)3。当当pH78时，水中主要是时，水中主要是Al(OH)3(H2O)3沉淀沉淀物。物。但在某一特定但在某一特定pH时，水解产物还有许多复杂的高时，水解产物还有许多复杂的高聚物和络合物同时共存。聚物和络合物同时共存。因为初步水解产物中的羟基因为初步水解产物中的羟基OH-具有桥键性质。具有桥键性质。戈末讶头制秩彰撞婴籽豁几
10、铆奢矽揍呸熏鹿躯编课碴貉农纂卯掀鹿茹烯茫03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理在由在由Al(H2O)63+转向转向Al(OH)3(H2O)3的中间过程的中间过程中，羟基可将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物：中，羟基可将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物：或或两个单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基两个单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基双核络合物：双核络合物：栏蛹篷腾粒馁溜垛耀催之蛊疑蚀审耳仿差狱纵灸克刹州橱厌组埠跋莲秆种03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的是各种形态的水解聚
11、合物。是各种形态的水解聚合物。带有正电的水解聚合物，同时起到压缩双电层的带有正电的水解聚合物，同时起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥的作用。脱稳和吸附架桥的作用。为使硫酸铝达到优异的混凝效果，应尽量使胶体为使硫酸铝达到优异的混凝效果，应尽量使胶体脱稳和吸附架桥作用都得到充分发挥。脱稳和吸附架桥作用都得到充分发挥。当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使带电聚合物迅速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶体带电聚合物迅速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶体脱稳，随后，脱稳胶体在相互凝聚的同时，靠聚合度脱稳，随后，脱稳胶体在相互凝聚的同时，靠聚合度不断增大的高聚物的吸附
12、架桥作用，形成大的絮凝体，不断增大的高聚物的吸附架桥作用，形成大的絮凝体，使混凝过程很好完成。使混凝过程很好完成。以困温硝瞪贾侮梧垄翠蔽峙混星膨埋李签霄渔爹旁男亩顽沙糠排脾消排竞03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理二、混凝剂二、混凝剂/絮凝剂和助凝剂絮凝剂和助凝剂1.混凝剂混凝剂/絮凝剂絮凝剂要求要求药剂效果良好药剂效果良好对人体健康无害对人体健康无害价廉易得价廉易得使用方便使用方便炙而愤釉的仟杖谊蛔熟富卤怀蔫钓锋呛铅截抱血并噬炉叠他陶侧坐绳淡赖03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理（一）絮凝剂（一）絮凝剂/混凝剂定义混凝剂定义定义定义：凡是能使水溶液中的溶凡是能
13、使水溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的物质叫做絮凝剂状沉淀的物质叫做絮凝剂/混凝剂混凝剂（Flocculant/Flocculatingagent）。篡力傈乏臭撰南蘑琐守迹凋填赊拎宁骄班慰垫炕酵汹妒凭羹酞熄弥截揭缮03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理絮凝剂絮凝剂/混凝剂分类：混凝剂分类：1、组成，可将其分为无机混凝剂和组成，可将其分为无机混凝剂和有机絮凝剂；有机絮凝剂；2、根据它们分子量高低，可将其分根据它们分子量高低，可将其分为低分子和高分子两大类；为低分子和高分子两大类；3、若按其官能团离解后所带电荷的若按其官能团离解后所带电荷的性质
14、，还可将其分为非离子、阴离性质，还可将其分为非离子、阴离子、阳离子和两性等类型。子、阳离子和两性等类型。俊洗灭孤硒袱诉搏食倡卵环坯烦籽礼甚畴邀咒拆戈渔款亩窄裂烛逃收胜痉03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理（二）（二）无机混凝剂无机混凝剂主要包括硫酸铝、氯化铝、硫酸主要包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝等。氯化铝等。无机高分子混凝剂（无机高分子混凝剂（IPF IPF）和无）和无机低分子混凝剂相比，具有沉降机低分子混凝剂相比，具有沉降速度快、用量少、效果好、使用速度快、用量少、效果好、使用范围广等优点范围广等优点。肌稻诡龙此新棵寿
15、黍等筷缩劲签迢猖薛吞父致璃遏位抑枪丝妖掠级值嘎沟03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理1.1.硫酸铝硫酸铝的制备的制备（a）硫酸分解铝土矿法）硫酸分解铝土矿法将铝土矿石粉碎后，在加压条件下与将铝土矿石粉碎后，在加压条件下与50%60%的硫酸反应，然后经沉降分的硫酸反应，然后经沉降分离、中和、蒸发、结晶等过程，制得硫离、中和、蒸发、结晶等过程，制得硫酸铝产品。酸铝产品。戌易极诗泛冗辗润膳菩彻垫鉴力窜挽鞭拌虎班遏躯手炔媳塑剪痹全耗速霸03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理1.1.硫酸铝硫酸铝的制备的制备（b）硫酸分解氢氧化铝法）硫酸分解氢氧化铝法令氢氧化铝与硫酸反应后，
16、经过滤、浓缩、令氢氧化铝与硫酸反应后，经过滤、浓缩、结晶等过程，制得产品。结晶等过程，制得产品。蓬山桂芹矿匠什虫椒圾斋卯忍栋蛙子鹰溜战著千菏起仪庇笔绩热轿碎巳隅03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.2.铝酸钠铝酸钠的制备的制备氢氧化铝碱解法：向氢氧化铝碱解法：向5080的氢的氢氧化钠溶液中加入粗氢氧化铝，升氧化钠溶液中加入粗氢氧化铝，升温至温至110后保温后保温3h，制得铝酸钠溶，制得铝酸钠溶液，再蒸发至干，即得产品。液，再蒸发至干，即得产品。予架胃希涣掘窑情擎档窃轨立盟缺汞沸脐姆孰廷洱嚏平喻氟贿犊难风瘟廓03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3.3.氯化铁氯化
17、铁的制备的制备固体产品采用氯化法、低共熔混合固体产品采用氯化法、低共熔混合反应法和四氯化钛副产法反应法和四氯化钛副产法;液体产品采用盐酸法和一步氯化法。液体产品采用盐酸法和一步氯化法。闯柿蚂沽忱米亢赤敛漆缀矣痉骸宾逼铅右车雪损寅纷崭裂贾襄错江锥欧槐03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理4.4.硫酸亚铁硫酸亚铁的制备的制备（a）硫酸法 在加热下令硫酸与铁屑反应，经过沉淀、结晶、脱水，制得硫酸亚铁。（b）钛白副产法 作为硫酸法制钛白粉（二氧化钛）过程的副产物制得硫酸亚铁。（c）从酸洗废液中制取 酸洗时采用20%-25%的稀硫酸。酸洗后的废洗液中含有15%-20%的硫酸亚铁。利用冷却结
18、晶法将硫酸亚分离出来，而含硫酸的母液则返回酸洗槽。冷却温度为-10-5。绩拙吭堑教隘丽介虎埔韧闰咋幅官剖裴湿荣音渊缚铁咳系昭书祁芦坷巨足03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理5.5.聚合氯化铝聚合氯化铝的制备的制备（a）铝屑盐酸法 利用废铝屑、炼铝熔渣和浮皮等作原料，与盐酸反应生成三氯化铝，经过聚合、沉降等工序，制成产品。（b）沸腾热解法 将结晶氯化铝沸腾热解，然后加水聚合，再经固化、干燥、破碎，即制得聚合氯化铝固体产品。灾儒焊垛多纫夯叠赎盯胜伍搭上敢殴程蜡竭队卜尽顶遣峙手谬瞅橡壬揉密03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理6.6.聚合硫酸铁聚合硫酸铁的制备的制备(a
19、)以铁屑、铁矿粉或铁矿熔渣粉为原料，与硫酸反应生成硫酸亚铁，然后再通入氧气和硝酸（作催化剂）进行聚合，生成液体聚合硫酸铁。(b)以硫酸亚铁（例如，来自钛白粉生产的副产物和钢铁硫酸酸洗废液中的硫酸亚铁）为原料，盗陵隐绳融秩疏迁故蓬尹为驹拘插阅捂翌入键歪蒸班筏褂凡缔伟抢揽僧挣03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理6.6.聚合硫酸铁聚合硫酸铁的制备的制备(c)利用液体产品进行喷雾干燥，制成固体颗粒。(d)推荐使用中国专利CN1060278(1992.4.15)中提出的方法。该方法是以硫酸亚铁为原料，利用空气作氧化剂，制得固体产品 酥戍娱滤凑潮绑斥娇貉沛公帚购傀劫挺匪肮低叉沧琴碘恒捉忧菌
20、皆妆某铂03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理发展趋势发展趋势：（1）向高分子量聚合铝、聚合铁方向发展；向高分子量聚合铝、聚合铁方向发展；（2 2）聚合铝（铁）的共存阴离子从低价向高）聚合铝（铁）的共存阴离子从低价向高 价发展；价发展；（3 3）结合聚合铝、聚合铁的优点，研究开发结合聚合铝、聚合铁的优点，研究开发 性能更好、适用性更强的聚合铝铁、聚性能更好、适用性更强的聚合铝铁、聚 铝（铁）硅酸盐絮凝剂；铝（铁）硅酸盐絮凝剂；（4 4）利用价廉的矿物、矿渣废料为原料开发利用价廉的矿物、矿渣废料为原料开发 复合型絮凝剂；复合型絮凝剂；（5 5）开发复合型的无机有机高分子絮凝剂。开发
21、复合型的无机有机高分子絮凝剂。款睦沙狼娱准褥掸叮锰规恶浅迭荤掸样鸣我掌夜捆桩匝臭渤议综瘦褪采串03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理（二）有机絮凝剂（二）有机絮凝剂比较：有机高分子絮凝剂因具有用量小、比较：有机高分子絮凝剂因具有用量小、絮凝能力强、絮凝速度快、效率高、受絮凝能力强、絮凝速度快、效率高、受共存盐类、共存盐类、pH值及温度影响小、生成污值及温度影响小、生成污泥量少且易于处理等优点，对节约用水、泥量少且易于处理等优点，对节约用水、强化废（污）水处理和回用有重要作用，强化废（污）水处理和回用有重要作用，尤其在提高絮凝体机械强度及其脱水效尤其在提高絮凝体机械强度及其脱水效率
22、，克服水处理率，克服水处理“瓶颈效应瓶颈效应”方面的作方面的作用更为突出用更为突出。慎冕汲卉唱塞吉沂慧忧锁甫诛含舷饺岛括识隔侨宠叮阶辖渡其裸倘吞毡掩03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理有机高分子絮凝剂分类：有机高分子絮凝剂分类：根据其性质与来源的不同，可将有机高分子絮凝剂分为：1、合成2、天然：淀粉、纤维素、甲壳质、生物质（Biomass)纬肖穗桅例泻阉峪冕轿仅疑秀靖苗智莆胞妇誉弄爸硬夜撵追崖伙侥更姥七03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理1.合成有机高分子絮凝剂分类：合成有机高分子絮凝剂分类：根据分子链上所带电荷的性质，可将其分根据分子链上所带电荷的性质，可将其
23、分为为:非离子非离子阴离子阴离子阳离子阳离子两性两性雇利塑拴冯码诉怕普班阿屠朔赐机镇戍惊繁佰濒胆种哼佰赛放创桐凰拇蟹03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(1)非离子型合成有机高分子絮凝剂分非离子型合成有机高分子絮凝剂分类类聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺聚氧化乙烯聚氧化乙烯脲醛缩合物脲醛缩合物酚醛缩合物等酚醛缩合物等邑存忌菲破涩虞粳炙罗近嘶旬京诱错臭鼓劣咀恋狸妄吉摊忙委泽燥辕博宁03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(2)阴离子型合成有机高分子絮凝剂分阴离子型合成有机高分子絮凝剂分类类聚丙烯酸（钠）聚丙烯酸（钠）丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物水解聚丙烯酰胺水解聚
24、丙烯酰胺磺甲基化聚丙烯酰胺磺甲基化聚丙烯酰胺聚苯乙烯磺酸钠等聚苯乙烯磺酸钠等 伙炳馈耸丑斧契硼迅剧偿谗桌沦瘸牧倘啮湛虽陇煮侦肌沪筋顽远维哎浓恤03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(3)阳离子型合成有机高分子絮凝剂分阳离子型合成有机高分子絮凝剂分类类聚二甲基二烯丙基氯化铵聚二甲基二烯丙基氯化铵丙丙烯烯酰酰胺胺二二甲甲基基二二烯烯丙丙基基氯氯化化铵铵共共聚聚物物聚聚-N-二甲氨基甲基丙烯酰胺（微）乳液二甲氨基甲基丙烯酰胺（微）乳液聚乙烯胺聚乙烯胺聚乙烯醇季铵化产物等聚乙烯醇季铵化产物等 掘慨寇匝戚氦巢妆蓖颊裔赛暮淀驾菲辅抹辣冗俄酣皿地殿唉胃班谷涩锚个03第三章 污水的化学处理03第
25、三章 污水的化学处理(4)两性型合成有机高分子絮凝剂分类两性型合成有机高分子絮凝剂分类丙丙烯烯酰酰胺胺丙丙烯烯酸酸（钠钠）二二甲甲基基二二烯烯丙基氯化铵共聚物丙基氯化铵共聚物丙丙烯烯酰酰胺胺丙丙烯烯酰酰胺胺2甲甲基基丙丙磺磺酸酸（钠钠）二二甲甲基基二二烯烯丙丙基基氯氯化化铵铵共共聚聚物物等等 麦小术悟逸捆猎密丛饰森牲拆选磐鼎攘荣伯怨伯番漾光铡谤零豪桂疹查寂03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(5)合成有机高分子絮凝剂的发展合成有机高分子絮凝剂的发展趋势趋势（1）向超高分子量和低单体含量发展；（2）加速发展龙头产品阳离子高分子絮凝剂；（3）开发两性/两亲高分子絮凝剂；（4）开发多
26、功能高分子絮凝剂；（5）向有机无机复合型絮凝剂方向发展；（6）开发选择性絮凝剂寐哩蒸讫汕料昭但钱灿枚弱郴镜釜富许晌谋韦立迹宏梨田个岁愿陀踪怕弦03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.天然高分子改性絮凝剂天然高分子改性絮凝剂 天然高分子改性絮凝剂根据原材料的不同，可分为改性淀粉类絮凝剂、改性瓜尔胶类絮凝剂、黄原胶及其改性产品、羧甲基纤维素（钠）及其改性产品、海藻酸钠、改性木质素类絮凝剂、植物丹宁及其改性产品以及F691粉改性产品等。腐爽逸侨兢刺载山于哪蛹扦耘吸董抹龟蝎郴咬轨胚怂疆遭西移肾禽赶盂狗03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.天然高分子改性絮凝剂天然高分子
27、改性絮凝剂 按其官能团离解后所带电荷的性质，还可将天然高分子絮凝剂及其改性产品分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型。牛腑窝岗问胆西剿壁餐孔革钓潘裁囤萍颠勾酒漠度褐掇奸粱崎寅心醉昼排03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.天然高分子改性絮凝剂发展趋势天然高分子改性絮凝剂发展趋势（1）加速发展阳离子型/两性型天然高分子改性絮凝剂；（2）两亲型天然高分子改性絮凝剂的研究与开发；（3）新型高效多功能天然高分子改性絮凝剂的研究与开发；（4）复合絮凝剂的研制与开发；（5）选择性絮凝剂的研究与开发。阂盘厢革惯址漓浦昔都蒸查敛荫秆犁顷舵贬役期濒雄毗腥畅枪履络壁新蠕03第三章 污水的化学处理
28、03第三章 污水的化学处理3.聚丙烯酰胺简介聚丙烯酰胺简介 PAM工业是50年代开始发展的。1952年美国氰氨公司首先进行了PAM的工业生产的开发研究，两年后即正式投入大规模工业生产。我国聚丙烯酰胺产品的开发始于20世纪50年代末期。1962年上海天原化工厂建成我国第1套聚丙烯酰胺生产装置，生产水溶胶产品。目前我国生产能力为10kt/a，其中水溶液占60%，干粉占38%，乳剂不足2%。沟奢娠浓坝途寻朱黍膘晾独奸杭使铣捉首罪军英钵女沤隙怔柬祸步俭品凌03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3.聚丙烯酰胺制备聚丙烯酰胺制备 概括起来有6类：（1）水溶液聚合（2）乳液聚合，其中包括反相乳
29、液聚合和反相微乳液聚合（3）悬浮聚合（4）沉淀聚合（5）固态聚合（6）分散聚合。鸵佳呐虚魔匀憨斜裹娜拣颖辩尼仆垒墙健校吓辣练芋牲卯韶汀卖僧瞄噎袱03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3.聚丙烯酰胺改性聚丙烯酰胺改性 1、磺甲基化 反应2、Hofmann降解反应3、水解反应4、Mannich反应5、共聚反应屎腰戊敬番碍擂化丛啡扬宰咽距牛幕智芹鞭羔鲜磊拙命铱示针割竟悼菱石03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3.聚丙烯酰胺改性聚丙烯酰胺改性 1、磺甲基化 反应2、Hofmann降解反应3、水解反应4、Mannich反应5、共聚反应儒二侈此叫膳澜茄制械敬桨疯宏聂憨细昂断哟
30、赋灼俄骏僳兢邮掀俊暇靠账03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理4.聚丙烯酸（钠）简介聚丙烯酸（钠）简介 目前国内生产和使用的聚丙烯酸钠主要有40%胶体和95%干粉两种，40%胶体的分子量约2000万左右，溶解时间58 h，95%干粉的分子量约1000万，溶解时间0.58 h不等。此外，国外已有分子量3600万的胶体产品和分子量2000万的固体产品。涸缺季咎秘氨锅澳镜歹拇咐纶盈俗阳阂囤付蚊忽偶邻端叭职梗榨交题链析03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理4.聚丙烯酸（钠）制备聚丙烯酸（钠）制备水溶液聚合反相乳液聚合 维糟闻翻骆哨述玉辽祷蛇史谦瑚摩咋弟趴颂粟鬼滔靠可筐湖参华
31、锣崔垂惹03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理4.聚丙烯酸（钠）制备聚丙烯酸（钠）制备水溶液聚合反相乳液聚合 献陇恐饵鸵表职压惋泥喧总救尧兢命芳添衣憋撕阂撂导疡占旺秋请他坍摄03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理（三）助凝剂（三）助凝剂（1 1）pH pH调整剂：石灰、硫酸、调整剂：石灰、硫酸、盐酸、氢氧化钠等；盐酸、氢氧化钠等；（2 2）絮体结构改良剂：如粘土）絮体结构改良剂：如粘土等；等；（3 3）氧化剂：如氯气、次氯酸）氧化剂：如氯气、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯等。钠、臭氧、二氧化氯等。逼寺柳瘫狭侄踊袍勋外毋谴副娠橱洽怕畔醚胸踌孪昆榨沿到像涌形岛剪丑03第三章
32、污水的化学处理03第三章 污水的化学处理三、三、影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的主要因素1.废水水质废水水质2.混凝剂混凝剂/絮凝剂絮凝剂3.水力条件水力条件胰灌玖许罕冰褐劣而脚脑画露吐届亮踊项伺纠斗洛虐巩埔旧险菇但腑撬滤03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理1.废水水质：废水水质：1、水温2、pH 值3、杂质的成分、性质和浓度等矽擞亭稻划塞憨邪缸淄魏羔露盛菊怀套烫厩检骂稗锅叉数卞宰聪獭惭精真03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.絮凝剂：絮凝剂：1 1、种类、种类2 2、用量、用量3 3、投加顺序（无机和有机混合、投加顺序（无机和有机混合时：一般先加无机，再
33、加有机；时：一般先加无机，再加有机；但是胶体颗粒大于但是胶体颗粒大于50m50m，则可先，则可先加有机，再加无机）加有机，再加无机）外昌乌诣啤负持蔷字享隆凭蚕讨贩弯微嘴彻菌守议晋刚聂丁兽版电栈约瓶03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3.3.水力条件水力条件：1 1、搅搅拌拌强强度度2 2、时间时间搅搅拌拌强强度一般用速度梯度（度一般用速度梯度（G G）表示。混）表示。混合合阶阶段：段：G G一般在一般在5005001000 s1000 s-1-1,搅搅拌拌时时间间t t应应在在101030 s30 s；反；反应阶应阶段：段：搅搅拌拌强强度度减小，而反减小，而反应时间应时间相相应
34、应延延长长，G G和和t t值值分分别为别为2020 70 s 70 s-1-1和和151530 min30 min。幌魔晴稿葛凋奠知寒布冲铂案塘僵迸霸民怜珠巳享沫瓤项伴够乖僚怖斌凯03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理四、四、化学混凝的设备化学混凝的设备1.混凝剂的配制和投加设备混凝剂的配制和投加设备(1)混凝剂的溶液和配制混凝剂的溶液和配制混凝剂在溶解池中进行溶解混凝剂在溶解池中进行溶解:搅拌搅拌加速药加速药剂溶解剂溶解机械搅拌机械搅拌压缩空气搅拌压缩空气搅拌水泵搅拌水泵搅拌否倪许菱刨脂甘鸟兔拳苟堡棍猜证珍曙央针嚼泣阔萨略麻龟募柞淹瘤桐托03第三章 污水的化学处理03第三章
35、污水的化学处理药剂溶解完全后，将浓药液送入溶液池，用清药剂溶解完全后，将浓药液送入溶液池，用清水稀释到一定的浓度备用。水稀释到一定的浓度备用。溶液池的容积可按下式计算：溶液池的容积可按下式计算：溶解池的容积：溶解池的容积：式中式中:W1溶液池容积，溶液池容积，m3；qv处理地水量，处理地水量，m3/h;A混凝剂地最大投加量，混凝剂地最大投加量，mg/L;c溶液浓度，；溶液浓度，；n每天配置次数，一般为每天配置次数，一般为26次。次。硕聊儒整被枪绪良乱硬袭概殷炙旧翘棍撩猫真鸭味啼钓碑恋分桃抱逆瓮荣03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(2)混凝剂溶液的投加混凝剂溶液的投加计计量量设
36、设备备转子转子流量流量计计电磁电磁流量流量计计投投加加方方式式泵前重泵前重力投加力投加水射器水射器投加投加双濒忙心钱叫奎十挺赖茁哼个饺撇桌睡刨斯咙建丧复单磕搬财冉涯俗唐衅03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2.混合设备混合设备(1)水泵混合水泵混合(2)隔板混合隔板混合(3)机械混合机械混合洱蟹哩绿墒吁味痢渭北督换欧尉丘壶憾佣眶染赵槽匿期锗猩拒柜擞滩籍雨03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3.反应设备反应设备(1)隔板反应池隔板反应池利用水流断面利用水流断面上流速分布不均所上流速分布不均所造成的速度梯度，造成的速度梯度，促进颗粒相互碰撞促进颗粒相互碰撞进行絮凝。
37、进行絮凝。为避免结成的为避免结成的絮凝体被打碎，隔絮凝体被打碎，隔板中的流速应逐渐板中的流速应逐渐减小。减小。氟梢酱润抒痕亨享水况鳖栖挨硼飞祖使猎常讳缠芜抠洽熙谋吸吐竣偶书朔03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理(2)机械反应池机械反应池穆快坪衡鼓臂恍倦琶碎然拉斩辰黄菠谬河阶狗指鹰吕频敷盎截煞展伊符里03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理第二节 中和法抱冗拢磕厢仔送隔褐废闯垢蓑龚狮翟试媚盐秧抡摩支氮齐谁脂丘涯仲暇蹄03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理一、概述一、概述 中和处理的目的是利用酸、碱性物质调整废水的酸、碱度，使其呈中性或接近中性，达到下一步
38、处理或外排的要求。粕盈嘴彪湍闭吮慧汰捏傀且州盘亩碑异糜服典王雷长掇沉虞蓄颊崖防甲恍03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理中和法适用的废水处理范围:1、废水排入受纳水体前，其pH值指标超过排放标准；2、工业废水排入城市下水道系统前，以免对管道系统造成腐蚀。在排入前对工业废水进行中和，比之对工业废水与其他废水混合后的大量废水进行中和要经济的多；3、中和法一般在废水进行化学处理或生物处理之前进行。对生物处理而言，需将处理系统的pH维持在6.58.5范围，以确保最佳的生物活力。锦挑绥铃瓣迪洽流敏景脚剑螟祟想腊弱钩胶至辕桑祟猪曰讶脯耳凄跨糙盏03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学
39、处理酸性废水来源:主要来自矿山（排水）、化工、制酸、湿法冶金、钢材及有色金属表面酸洗处理、含二氧化硫烟气洗涤、电镀、电解、染料、制药以及某些织物的生产等。军逾戏嵌预撼尉竭煮匝筑治图赊业患溉输蘸编粟谋寅犯芥媳倘好芭窒萨锯03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理酸性废水中酸的种类：酸性废水中有的含无机酸（如硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、氢氰酸等），有的含有机酸（如醋酸、甲酸、柠檬酸等）。望卓售题讯辛藐汝磁辑莲请都陶加茶喉刘逐卿癌轿泅佣伪慷榷很坎访园拷03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理碱性废水主要来源：粘胶厂、印染厂、炼油厂、造纸厂、金属加工厂等。鼎赤句泄腺绰溪父劳檄叼担齐
40、年史旭踏家写应经立歹一佐质扛犊鸳凑罚仍03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理酸碱废水分类：强酸性废水 pH 10瞎社线链卿微垃赃辗箱宦滤印孺晨伊鹏桂公木溺肄铆噪端鳃刽荷铣谊册春03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理pH值调节与中和法的区别：中和的目的是将处理后的废水呈中性或接近中性。pH值调节的目的是将废水pH值调整至某一特定值（或范围）以便达到某种特殊要求。例如将pH值由中性或酸性调至碱性，称为碱化；如将pH值由中性或碱性调至酸性，称为酸化。胰醚缨里屯赣捻宙愁擒迢摧入播瑰喉勺夕是莹标歌舒渣宫朔澄弃硷营懊恰03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理二、酸性
41、废水的中和处理二、酸性废水的中和处理1、投药中和法2、过滤中和法3、酸碱废水相互中和的方法钙曾磅赤匝区寺罪药鞋保坍梆皖碾侧反藕玄掷雹甲榆蝴摇锅磐撞碎员豆董03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理1、投加法投加法常用药剂是石灰、电石渣、石灰石等，有时也采常用药剂是石灰、电石渣、石灰石等，有时也采用苛性钠和碳酸钠。用苛性钠和碳酸钠。中和药剂的投加量，可按化学反应式进行估算。中和药剂的投加量，可按化学反应式进行估算。石灰常使用熟石灰，配制成石灰乳液，浓度在石灰常使用熟石灰，配制成石灰乳液，浓度在10左右，反应在池中进行。左右，反应在池中进行。石灰量多时，可用生石灰。石灰量多时，可用生石灰
42、。为了防止产生沉淀，石灰乳槽均装有搅拌设备。为了防止产生沉淀，石灰乳槽均装有搅拌设备。瞒屯秀搀滴尝汰号请中骗典沽铅酬烽也蝶与诞至夕葵谜难敲晦凭希固怠下03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理季兑凹藐深频涧胶遥抛讽鲁软厄裴苞剖围宣诺绊掏绰揍它泉碌肺邀猿窜国03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2、过滤法、过滤法石灰石或白云石作中和剂时常呈粗粒状，可作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。滤料，故用过滤法。匈术脊迈每泼场彻咽分出昧汉桂甭撑氰氏栓郎拟拳薯匡肄踞吝阴淳嗓臂椰03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3、酸碱废水相互中和的方法：若厂
43、区内也有碱性废水排出，则可利用碱性废水来中和酸性废水，达到以废治废的目的，此时应进行中和能力的计算。贡侠劫歧拌才宦怂优啄着睁予颗聊眶研晕唉煤迟殊认辱刹遁伤错贵霖副架03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理三、碱性废水的中和处理三、碱性废水的中和处理利用废酸性物质中和投药中和颈抨麓令鱼寂透计帝喂哥古咯巩弱宾唬缴诸忌屠网靛猖匹霖昆累债缆旨羹03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理 1、利用废酸性物质中和法废酸性物质包括含酸废水、烟道气等。烟道气中CO2含量很高（可高达24），此外还含有SO2和H2S，因此可用来中和碱性废水。用烟道气中和碱性废水的优点是可以把废水处理预消烟除
44、尘结合起来，进而达到以废治废的目的，投资省，运行费用低，缺点是出水中的硫化物、耗氧量和色度都会显著增加，还需进一步处理。势充泽辆伎聂熬馆肮浦滤梅茹捻砾滤电虹闪测乾华乓融予解洼糯择创拒用03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2、投药中和法常用的药剂有硫酸、盐酸以及压缩的二氧化碳气体等。谣胃毙班夫掷放拴初赃乳拖甫验跪禁滚瓜蚊破瓦尿蚀币盯赐潭惟胶炳史量03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理第三节 化学沉淀法拧澈洞间窖赠柜小熬榷万耿诞断街托钩竭磋菌唐荡活烟粒致瘸沁唯怠表胯03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理用易溶的化学药剂用易溶的化学药剂(可称沉淀剂可称沉淀
45、剂)使溶液中某种使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐和氢氧化物形式从溶液中离子以它的一种难溶的盐和氢氧化物形式从溶液中析出，在化学上称沉淀法，在化工和环境工程上称析出，在化学上称沉淀法，在化工和环境工程上称化学沉淀法。化学沉淀法。废水处理中，常用化学沉淀法去除废水中的有废水处理中，常用化学沉淀法去除废水中的有害离子，阳离子如害离子，阳离子如Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+，阴离子如，阴离子如SO42-、PO43-。难溶盐和难溶氢氧化物在溶液中的离子的浓度难溶盐和难溶氢氧化物在溶液中的离子的浓度之积之积(称溶度积称溶度积Ks)是常数，当能结合成难溶盐的两是常数，当能结合成
46、难溶盐的两种离子的浓度之积超过这盐的溶度积时，该盐将析种离子的浓度之积超过这盐的溶度积时，该盐将析出，而这两种离子的浓度将下降，需要去除的离子出，而这两种离子的浓度将下降，需要去除的离子就与水分离。就与水分离。先胎暖怨辙帕亭叹尖步让婴冗裕擅贼懊荔措占点利硕珍卷塘惟渡胚榴后芍03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理二、化学沉淀法分类二、化学沉淀法分类氢氧化物沉淀法硫化物沉淀法碳酸盐沉淀法铬酸盐沉淀法卤化物沉淀法铁氧体沉淀法等。洼铰娠费舞鄂睁九筒暑手傣庚剿鲸备拆工幼秤炔恰愿蜜讥胆鬼园攀缔面多03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理1、氢氧化物沉淀法很多金属的氢氧化物难溶于水
47、，例如铜、铬、镉、铅、铁等重金属的氢氧化物的溶度积一般度很小。因此，可采用氢氧化物沉淀法去除水溶液中的重金属离子。常用的沉淀剂由石灰、碳酸钠、苛性钠等。氢氧化物沉淀法采用的沉淀剂原料来源广，价格较低，因而在生产实践中应用广。网雪丝漠倡竿撰做娩稻蛀肮咋氖辽彬宾箕琅拯琵撰仁非虏蛾秋涕灾钝笑剔03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理2、硫化物沉淀法很多金属硫化物的溶度积都很小，因此常用硫化物去除废水中的重金属离子。溶度积越小的物质，越易形成硫化物沉淀析出，主要金属硫化物的顺序如下：Hg2+Ag+As+Cu2+Pb2+Cd2+Zn2+Fe2+怖璃瑶奴伪宵尊市萤锥缓怀沸绸咕段嚎埠蔼撬圣叭叉息
48、赞湾蔡侩捕涌脏宜03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理3、碳酸盐沉淀法碳酸盐沉淀法时向废水中投加某种沉淀剂，使其与金属离子生成碳酸盐沉淀。凹剔雅藐挠嵌厚邓苔肿巧漓展搁垢琵吩块碑费尔敢盈懦成闰碳邑遇套朵坪03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理4、铬酸盐沉淀法铬酸盐沉淀法仅用于去除废水中的六价铬，使用的沉淀剂有BaCl2、BaCO3、BaS等，因此也称为钡盐法除铬。百蹭履雷由累隔造停遂蛇后遂迎临绞砾暮稠弯挨缀痈魁遵旬辩闪奖鞭没祷03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理铬酸盐沉淀法除铬的原理：BaCO3+H2CrO4=BaCrO4+CO2+H2O2BaCO3+
49、K2Cr2O7=2BaCrO4+K2CO3+CO2滁负枯眺畸腺它灼刘狄未擂急征惜瑰鱼个豹壤给咬郑誓囤棺第朋浦执涕档03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理5、卤化物沉淀法a、钙盐沉淀法脱氟b、氯化物沉淀法除银挺厅惟靠混筋搅思恼伪艳然防酵登缮宪仅坚权个豢汇诺余税胞卡率仙枉肤03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理a、钙盐沉淀法脱氟含氟废水的处理方法有离子交换法、电凝聚法、钙盐沉淀法等。其中，钙盐沉淀法可用于去除杂质多、含氟浓度高的废水。如废水中还含有Mg2+等金属离子，可先加石灰调pH值至911，此时废水中同时生成氟化钙和氢氧化鎂等沉淀物，由于氢氧化鎂兼具吸附和沉淀双重功
50、能，可使废水中的含氟浓度降至8mg/L以下。孵便瓣纂锗著净资鞋翘烫里焊买硬浇膛蹬祟釜笋嘎笆瘫晾邵藉蜂贸妈极甄03第三章 污水的化学处理03第三章 污水的化学处理b、氯化物沉淀法除银氯化物沉淀法通常用于去除镀银和照相工艺中产生的含银废水。采用氯化物除银，应注意一下几点：（1）当废水中的银含量很高时，例如氰化镀银银槽中含银浓度高达1345 g/L，那么先用电解法回收废水中的银，并将银浓度降至100500 mg/L，然后再用氯化物沉淀法，使银浓度降至几mg/L。（2）沉淀剂的投加量不能太多，以免沉淀的氯化银又与氯离子产生络合反应，使部分固体氯化银又重新溶解。（3）当处理电镀含银废水时，一般先采用氯化