（分析化学专业论文）工业废水和含油废水处理方法研究.pdf

l k r ，卜 ， ，、 留 学位论文独创性声明 | j i i i ii if if llr 1 11 111 1iii y 18 9 0 110 本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注 和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果对本 人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意。 学位论文作者签名：塑塑 学位论文版权的使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权 辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后使用本授权书。 学位论文作者签名： 壶麴 指导教师签名： 透支魁 签名日期：加j j 年占月约日 产， ， 食了，；譬 卒 辽宁师范大学硕士学位论文 摘要 沈阳特种钢管厂是以钢管为主要产品的公司，废水为绿色或红色，说明其中含有 铁离子、亚铁离子和含铁的化合物。二价铁的含量在1 3 0 0 m g l ，适宜采用f e n t o n 法。 含氯盐量高和含磷酸盐量高宜采用化学沉淀的方法，实验中采用了f e n t o n 法和 f e n t o n 一化学沉淀法两种处理方法。通过考察溶液中h 2 0 2 加入量、溶液p h 和反应 时间等因素对处理效果的影响，比较f e n t o n 法和f e n t o n 一化学沉淀法处理效果的优 胜。 采用混凝法对含油废水进行了处理，实验中选用了三种混凝剂。探讨了混凝剂加 入量、反应时间、反应p h 值三方面因素对处理效果的影响，筛选了对含油废水处理 效果较好的混凝剂并得出最佳的混凝条件。实验结果表明：a l c l 3 加入量为 0 16 2 0 9 10 0 m l ，p h 为7 5 2 ，反应时间6 5 m i n ，c o d c r 最优去除率可达到6 1 2 0 ， 油含量的最优去除率可达到8 5 3 2 。三氯化铁投加量为0 1 114 9 10 0 m l ，p h 为7 2 6 ， 反应时间9 5 m i n ，可达到5 6 9 0 的c o d c r 最优去除率，油含量的最优去除率可达到 6 4 5 3 ，在药剂复配实验中，两种复配混凝剂去除效果相近，三氯化铝处理效果优于 三氯化铁。 在混凝一气浮实验过程中，a l c l 3 加入量为0 3 9 ，p h 为7 ，气浮时间为8 h ，水样 中油含量去除量达到4 0 3 9 1m g l ，可达到8 9 0 1 的去除率，c o d c r 去除量达到 3 5 2 0 m g l ，可达到7 3 3 3 的去除率，三氯化铁加入量为0 1g ，p h 为8 ，气浮时间 为1 0 h ，水样中油含量去除量达到3 6 0 2 6 m g l ，去除率可达到7 3 16 ，c o d c r 去 除量达到2 3 2 4 m g l ，可达到4 8 4 2 去除率。气浮条件不改变，通过改变混凝剂加入 量、p h 和气浮时间三种因素，比较混凝气浮法与混凝法的处理效果，实验证明，混 凝- 气浮法去除效果高于混凝法。 关键词：f e n t o n 试剂；油废水；混凝法；气浮法 i 一 。零，；o一 辽宁师范大学硕士学位论文 t h er e s e a r c ho ni n d u s t r i a la n do i lw - a s t e w a t e rt r e a t ：m e n tm e t h o d s a b s t r a c t c h e ny a n gs p e c i a lk i n ds t e e lp i p ei st h ec o m p a n yt h a tt a k e ss t e e lp i p ea ss t a p l ep r o d u c t s ， t h ew a s t e w a t e ri sg r e e no rr e d ，i tc o n t a i n sf e j 十f e 付a n dt h ec o m p o u n do fi o n t h ec o n t e n t so f f e z + i s13 0 0m # l ，f e n t o nr e a g e n ti s f i tt ou s e ，t h eq u a n t i t yo fc h l o r i n es a l ta n dp h o s p h o r i c a c i ds a l ti sh i g h ，p r o p e ra d o p t i o nc h e m i c a lp r e c i p i t a t i o no fm e t h o d i n f l u e n c e so fh 2 0 2 d o s a g e ，p hv a l u ea n dr e a c t i o nt i m eo nt r e a t m e n te f f i c i e n c i e sa r ei n v e s t i g a t e d f e n t o nr e a g e n t a n df e n t o nr e a g e n t - c h e m i c a ls e d i m e n t a t i o nw e r ec o m p e r e d i nt h es t u d y , t h em e t h o do fc o a g u l a t i o ni su s e dt ot r e a to i l yw a s t e w a t e r t h r e ek i n d so f c o a g u l a n t sa r ec h o s e ni nt h ee x p e r i m e n t i n f l u e n c e so fc o a g u l a n td o s a g e ，p hv a l u ea n d r e a c t i o nt i m eo nt r e a t m e n te f f i c i e n c i e sa r ei n v e s t i g a t e d t h eb e s tc o a g u l a n tf o rt h et r e a t m e n t o fo i l yw a s t e w a t e ra n dt h eo p t i m a lp r o c e s sc o n d i t i o na l ec h o o s e d e x p e r i m e n tr e s u l t ss h o w t h a tt h ed o s a g eo f a l c l 3i s0 16 2 0 9 1 0 0 m l ，p hi s7 5 2 ，r e a c t i o nt i m e6 5m i n ，t h eb e s t r e m o v a lr a t eo fc o d c rc a nr e a c h6 1 2 0 ，t h eb e s tr e m o v a lr a t eo fo i lc a nr e a c h8 5 3 2 ，t h e d o s a g eo f f e e l 3i s0 1 14 0 9 1o o m l ，p h i s7 2 6 ，r e a c t i o nt i m e9 5r a i n ，t h eb e s tr e m o v a l r a t eo fc o d c ，c a i lr e a c h5 6 9 0 ，t h eb e s tr e m o v a lr a t eo fo i lc a nr e a c h6 4 5 3 i nt h e e x p e r i m e n to fc o m p l e xr e a g e n t ，t h et r e a t m e n tr e s u l to ft w ok i n d so fc o m p l e xc o a g u l a n ti s n e a r l yt h es a m e a i c l 3p u r i f i e a t i o ne f f i c i e n c yi sh i g h e rt h a nf e e l 3 i nt h ep r o c e s so fc o a g u l a t i o n - a i rf l o t a t i o ne x p e r i m e n t ，t h ed o s a g eo fa l c l 3i s0 3 9 ，p h v a l u ei s7 ，t i m eo fa i rf l o t a t i o ni s8 h , t h er e m o v a ld o s a g eo fo i li s4 0 3 91m g l ，r e m o v a lr a t eo f o i li sa b o v e8 9 0 1 ，t h er e m o v a ld o s a g eo fc o d e ri s3 5 2 0 m g l ，t h er e m o v a lr a t eo fc o d c r i sa b o v e7 3 3 3 ，t h ed o s a g eo ff e c l 3i s0 1 9 ，p hv a l u ei s8 ，t i m eo fa i rf l o t a t i o ni s1 0 h ，t h e r e m o v a ld o s a g eo f o i l i s3 6 0 2 6 m g l ，r e m o v a lr a t eo f o i l i sa b o v e 7 3 1 6 ，t h er e m o v a ld o s a g e o fc o d e ri s2 3 2 4 m g l t h er e m o v a lr a t eo fc o d e ri sa b o v e4 8 4 2 i nt h es a m ea i rf l o t a t i o n c o n d i t i o n ，t h ek i n do fc o a g u l a n td o s a g e ，p hv a l u ea n dt h et i m eo fa i rf l o t a t i o nh a v eb e e n d i s c u s s e d d e c o l o r a t i o ne 伍c i e n e yo fc o a g u l a t i o n a i rf l o t a t i o na n dc o a g u l a t i o nw e r ec o m p a r e d n 圮e x p e r i m e n tr e s u l t ss h o wt h a tt h er e m o v a le f f i c i e n c yo fc o a g u l a t i o n - m rf l o t a t i o ni sb e t t e r t h a nc o a g u l a t i o n k e y w o r d s ：f e n t o nr e a g e n t ；o i l yw a s t e w a t e r ；c o a g u l a t i o n ；a i rf l o t a t i o n 囊 ； 譬 ， f _ 辽宁师范大学硕士学位论文 目录 专商要1 a b s t r a c t 2 1 绪论一1 1 1 前言1 1 2 污水来源1 1 2 1 工业污染源一1 1 2 2 生活污染源2 1 2 3 农业污染源一2 1 3 污水的危害一2 1 4 污染物的表征一2 1 4 1 物理成分一3 1 4 2 无机组分3 1 4 3 有机组分4 1 4 4 生物组分一4 1 5 处理方法4 1 5 1 稀释法一4 1 5 2 分离法5 1 5 3 转化法5 1 6 选题依据和研究内容7 1 6 1 选题依据7 1 6 2 研究内容一7 2f e n t o n 法和f e n t o n 化学沉淀法处理废水的比较一8 2 1 序言一8 2 2 实验原理。9 盥， ， i 辽宁师范大学硕士学位论文 2 2 1f e n t o n 法一9 2 2 2 化学沉淀法一9 2 3 实验思路10 2 4 实验仪器与药品10 2 4 1 仪器。10 2 4 2 主要药品1 1 2 5 分析方法1 1 2 5 1c o d c r 快速消解法一1 1 2 5 2f e 2 + 11 2 5 3c l 一11 2 6 结果与讨论一1 1 2 6 1f e n t o n 法实验结果讨论一1 1 2 6 2f e n t o n - 化学沉淀法结果讨论- 13 2 7 结论：一16 2 8 工艺处理初步设计方案16 3 混凝法处理含油废水一17 3 1 前言一17 3 2 化学破乳法18 3 3 水样来源一18 3 4 混凝剂( 凝聚剂) 类型：- 19 3 5 混凝法理论基础2 0 3 5 1 中和反应2 0 3 5 2 架桥反应2 0 3 6 影响混凝的主要因素一2 1 3 6 1 酸碱性一2 1 3 6 2 药剂溶解速度一2 1 3 6 3 杂质2 1 3 6 4i 磊& z 蔓；一2 1 辽宁师范大学硕士学位论文 3 7 水样分析一21 3 8 实验思路一2 2 - 3 9 仪器与药品一2 3 3 9 1 仪器一2 3 3 9 2 药品一2 3 3 10 分析方法- 2 4 3 10 1 油含量- 2 4 3 10 2 测定步骤一2 4 - 3 11c o d c r 快速消解法一2 5 3 12 结果及讨论一2 5 3 1 2 1 不同f e c l 3 加入量下的c 沁d c r 一2 5 3 1 2 2 不同f e c l 3 ；b l ；l 入量下的油含量一2 6 3 1 2 3 不同a ic l3 加入量下的c o d c r 一2 7 3 12 4 无机混凝剂a l c l 3 下的油含量一2 7 3 1 2 。5a i c la 与p a m 复配下的c o d c r 一2 8 3 1 2 6 三氯化铁与p a m 复配下的c o d c r 一2 8 3 12 7 三氯化铁不同p h 值下的c o d e r - 2 9 - 3 1 2 8 三氯化铁不同p h 值下的油含量一3 0 一 3 12 9a l c l 3 不同p h 值下的c o d e r 一3 0 3 1 2 1 0a l c l 3 不同p h 值下的油含量一3 1 - 3 。12 1 1 三氯化铁不同反应时间下的c o d c r - 3 2 3 1 2 1 2 三氯化铁不同反应时间下的油含量一3 2 3 12 13a l c l 3 不同反应时间下的c o d c r 一3 3 3 1 2 1 4a l c l 3 不同反应时间对油含量的去除效果一3 4 3 13 结论：一3 5 4 混凝气浮法处理油砂分离废水3 6 4 1 前言一3 6 4 2 气浮法一3 7 一 譬 孓 i l 辽宁师范大学硕士学位论文 4 2 1 溶气法一3 7 - 4 2 2 散气法3 7 4 2 3 电解法一3 7 4 2 4 基本理论3 7 4 3 混凝法一3 8 4 4 表面活性剂3 8 4 4 1 表面活性剂与气浮的关系一3 8 4 4 2 表面活性剂与混凝法的关系一3 9 4 4 3 混凝法与气浮法和表面活性剂相结合的优势- 3 9 4 5 水样分析- 3 9 - 4 5 1 水样外观状态一3 9 4 5 2 水样预处理一4 0 4 5 3 水样中的有机污染物检测一4 0 4 6 仪器与药品- 4 2 - 4 6 1t 艾器一4 2 4 6 2 药品一4 2 4 7 分析方法- 4 3 4 7 1 含油量一紫外分光光度法一4 3 4 8 结果与讨论一4 4 4 8 1 混凝剂a i c i 。不同加入量下的c o d c r - 4 4 4 8 2 混凝剂aicl 。不同加入量下的油含量- 4 5 4 8 3 混凝剂a l c l 。不同p h 下的c o d e r _ 4 6 4 8 4 混凝剂aici 。不同p h 下的油含量一4 7 4 8 5 混凝剂a 10 i3 不同曝气时间下的c o d c r - 4 7 4 8 6 混凝剂a ici 。不同曝气时间下的油含量一4 8 4 8 7 混凝剂三氯化铁不同加入量下的c o o c r - 4 9 - 4 8 8 混凝剂三氯化铁不同加入量下的油含量- 4 9 - 4 8 9 混凝剂三氯化铁不同p h 下的c o d c r 5 0 辽宁师范大学硕士学位论文 4 8 1 0 混凝剂三氯化铁不同p h 下的油含量一5 0 4 8 11 混凝剂三氯化铁不同曝气时间下的c o d c r - 5 1 - 4 8 12 混凝剂三氯化铁不同曝气时间下的油含量一5 1 - 4 9 结论一5 2 5 结论。一5 3 一 参考文献一5 4 一 致谢一5 7 一 p ， p ， 辽宁师范大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 前言 迄今为止，人类还未在其他星球上发现水。水是自然界中最丰富的化合物是动植物 体内的重要组成部分。没有水，自然界一切生物不能存在。水同其它资源一样是自然资 源，资源有再生和不可再生的区分，动植物、森林树木等自然资源可以人为再生，矿产 资源是不可再生资源，而水资源虽然可以循环再生，但是有限的。地球上可用的水资源 总量是基本不变的，不能被利用的海水占总水量的9 7 2 ，陆地上的淡水大部分以极地 冰川和高山顶上的冰盖形式存在。水的存在状态和分布的不均衡性导致人类可利用的水 量只占总水量的一小部分。人类目前能直接利用的只是河水、淡水湖及浅层的地下水， 仅约占总水量的0 2 。过高的人口压力使得水的需求量快速增加，同时许多地区的水 资源又被严重污染，水资源越来越紧张，一些地区已经出现严重缺水。 我国是一个水灾害频繁、水资源短缺的国家。可用水资源总量不断下降，排放的污 水量却迅猛增加，已有5 0 以上城市地下水受到严重污染，9 0 流经城市的河流不符合 饮用水标准水质。各类水体中磷、氮、化学需氧量和k 2 m n 0 4 等污染物远远超过检测标 准，有些地区水体富营养化加重且已有不少主要河流遭受不同程度的污染。由于污染给 工农业等产业带来了不良的后果，工业中由于缺水，不断发生工厂停产事故，农业中由 于降水量不足甚至许多地方出现了干旱，导致农业减产甚至绝收，污染还造成了较大的 经济损失，严重地威胁了经济的可持续发展，威胁了人类的生存。面对严峻的缺水、水 污染问题，我们要积极防治水污染，合理利用和保护水资源。 1 2 污水来源 1 2 1 工业污染源 水质污染咎其原因主要是人类在生产和生活过程中倾倒的污染物造成的，主要来源 有生活、农业和工业三大污染源，其中工业污染源是水体产生污染最主要的来源。由于 各企业生产所用原料、工艺流程和生产中的用水量等条件的不同使工业污水在种类、成 分、数量等方面存在很大的差异，颜色多种多样、澄清度小、具有难闻的气味，有些还 含有有毒物质，污染严重，较难处理。工业污水排放量在污水排放量中占有重要位置。 1 9 9 8 年，全国废水排放总量共5 9 3 亿吨，其中工业污水排放总量为4 0 9 亿吨，占总排放 1 辽宁师范大学硕士学位论文 量的6 9 。许多小型的企业如乡镇企业等由于污水排放量难以统计，不计入总量，若加 入统计，实际污水总量远远超过这个数，工业废水近年来经过各种方法治理虽有所减少， 但仍需继续提高处理水平。 1 2 2 生活污染源 生活污水是水体污染的第二个重要原因，是人们在生活中排放的如洗涤用水、洗 浴后的水、冲洗大小便器的粪便水等各种污水，排入到水体后，水体颜色发灰，透明度 下降，有些甚至散发出特殊的臭味。生活污水中常含有细菌、病毒和寄生虫卵，细菌数 有时可达到十万甚至数亿，寄生虫卵可达到数十甚至数百，医疗机构排出的污水还具有 传染性。据统计在发展中国家，有8 0 的疾病是因为饮用了不卫生的水，不卫生的水每 年至少造成全球2 0 0 0 万人死亡，我们能够使用和饮用的水正在不知不觉中减少。 1 2 3 农业污染源 工业污水和生活污水是重要的污染源，农业生产也会对水体产生污染。农业生产中 使用的农药化肥，残留在土壤里，随雨水或者农田灌溉进入水体，造成水污染。我国是 世界上水土流失最严重国家之一，水土流失中农药化肥也流入湖泊和河流中，原有的土 壤中丧失了大量营养元素，不仅使土壤营养价值降低，更使2 3 以上的湖泊和河流受到 不同程度的污染。 1 3 污水的危害 日趋加剧的水体污染，使水体中的污染物增多，污染物可通过饮食进入人体，人们 长期饮用危害人体健康。工业生产中使用带有污染物的水，降低产品质量。例如造纸厂， 若使用有污染物的水，纸上会出现各色的斑点。机器设备厂，若使用酸性废水会使机器 设备腐烂，长期腐蚀会造成危险。农业生产中若将有害物通过灌溉等途径转化在粮食和 蔬菜中，严重时会引起食物链中毒。水体污染危害人体健康，影响工业农业生产，构成 社会和环境的可持续的障碍，给我国可持续发展战略的实施带来了负面影响，加强水资 源的管理和治理己迫在眉睫。 1 4 污染物的表征 废水处理的目的就是废水经处理后不仅能排放到河流湖泊中还能最大程度的回收 利用，不造成水资源的浪费。废水成分复杂性质不稳定，一种废水在不同时期，性质可 能会发生变化，要做好废污水处理的工作就要首先了解待水样的成分，废水的成分可用 2 ， ， p 产 辽宁师范大学硕士学位论文 用物理成分、无机成分、有机陈分、生物成分来表述。 1 4 1 物理成分 1 4 1 1 固体物质 ，几乎所有的废水中都含有固体物质，但固体的大小、体积、溶解性、挥发性等各不 相同，因此废水中含有的固体物质种类很多，不同种类的固体检测方法不同。例如废水 中的有机固体和无机固体通过挥发性区分，一般的有机固体物质在高温( 5 0 0 ) 时挥发而 大多数无机固体不能挥发，通过在此温度灼烧废水即可检测两种固体物质。对于不溶解 的和溶解的固体可将废水通过特定孔径的滤膜过滤，残留在滤膜上的固体则为不溶解的 固体，透过的则为溶解性的固体。 1 4 1 2 颜色 纯水是无色的，废水由于存在污染物表现出不同颜色，人们可通过观察水体颜色对 废水产生感性认识。生活中排放的废水初始为浅棕色，随着流动中外界环境的影响，颜 色逐渐加深，最后变成黑色，通常这样的废水会产生危害。检测时颜色可通过色泽和色 度来衡量，色泽属于一种定性的表示方法，简单的文字描述即可。色度是实际中应用较 多的表示方法，可以通过铂钴标准比色法和稀释倍数法测定，比较常用的是稀释倍数法。 1 4 1 3 温度 温度是废水物理性质中最重要的一项，温度影响水中微生物的存活，影响水中氧气 的含量，温度高时会加速这些废水中某些物质的腐烂，有些废水时间久了便有难闻的臭 味。反常的温度引起生物的大量死亡，会加深废水的污染度。 1 4 2 无机组分 无机组分主要包括氮、磷、气体、重金属离子和酸碱度，无机组分种类和含量的多 少直接影响处理方法的选择，因此处理前要对每一种组分进行分析。 1 4 2 1n 和p n 和p 元素是蛋白质合成的必要材料，因此是动植物和微生物必不可少的营养物质。 废水的生物处理需要有足够的氮，才能进行处理，氮磷不足，需要补充氮磷元素，但是 过量的氮磷容易引起水体的富营养化，水体中的氮磷元素需及时检测。 1 4 2 20 2 和h 2 s 空气中某些气体在水中具有一定的溶解性，0 2 在水中微溶，溶解的部分供给水中的 动物呼吸。在废水中存在的氧气，除起到供给呼吸作用外，还可以防止水质产生臭味。 夏季温度高时，要不定期多次检测废水中的氧气含量。废水中另一种有污染的气体就是 h 2 s ，此种气体无色、易燃、有毒，具有臭鸡蛋气味，废水中的臭味多是由它引起的， 去除水中的硫化氢是废水处理的任务之一。 3 辽宁师范大学硕士学位论文 1 4 2 3 重金属离子 工厂尤其是涂镀等企业的污水含有重金属离子量较大，重金属离子毒性大，一旦进 入人体会和体内功能物质结合，在人体内累积慢慢形成慢性中毒。含有这些重金属离子 的工业废水要经处理后才能和其它污水混合起来处理。 1 4 2 4 碱度和酸度 保持水样中性或碱性状态对生物法处理有着重要意义，在生物去除营养物质以及空 气吹脱除氮的过程中也起着重要的作用，酸度过高时废水生化法处理的效果较低，对于 水样的酸碱度常用酸度计来检测。 1 4 3 有机组分 大部分废水里普遍含有油类、脂肪类、烷烃类和苯类等一种或多种有机物以及它们 转化的产物。实际检测中一般是综合检测所有的有机物或者单独测定其中一种有机物。 能够被微生物降解的有机物为需氧有机物，需氧有机物可以利用微生物降解时消耗氧气 的量来检测，可以用化学需氧量、总需氧量、理论需氧量、生物化学需氧量四种量表示。 化学需氧量是普遍的检测指标，根据氧化还原反应的原理测定其中有机物含量多少，整 个过程需时短，测定步骤简单，只需在废水中加入重铬酸钾或者高锰酸钾即可。上述检 测指标能检测出废水中的大多数有机物，在应用时根据处理方法选择检测指标。 1 4 4 生物组分 生物组分主要是肉眼看不到但数量却是最庞大的污染物，这些污染物主要是细菌和 病毒。污水中的细菌和病毒，一旦进入人体，进攻人体的抵抗细胞，可引起各种各样的 疾病，不容忽视。在水处理技术发展方面，人们正努力将这些细菌、病毒培养转化为生 化法中生物菌原料，既减少了细菌、病毒等有害物又为生物菌提供了物质来源。 1 5 处理方法 环境标准依据废水中污染物的成分，对不同来源的废水制定了水中主要污染物排放 的标准，要使废水符合标准的排放就要采用适当的方法降低污染物的含量，这些适当的 方法即为污水处理方法。随着经济的增长和科学技术的进步，水处理的方法不断提高， y 由最初的单纯治理为目标逐渐的向省时、省力、省钱等方面发展，一系列新的处理方法 涌现出来。但从总体来看，依据污水的处理程度，处理方法大致可分为稀释、分离和转 7 化三类。 1 5 1 稀释法 稀释是通过稀释降低污染物的浓度，但没有改变污染物的总量和性质，最终没有去 4 辽宁师范大学硕士学位论文 除污染物，是一种消极的方法，已经不适应现代的污水处理要求。 1 5 2 分离法 利用外力作用将污染物和废水分离，分离后的污染物的化学性质一般保持不变，但 数量发生了很大的改变，可达到一定的去除目的。分离法主要采用的外力作用包括过滤、 气浮和重力分离( 沉淀分离) 。 1 5 2 1 过滤 过滤是指各种油类物质、胶体粒子、浮游生物、病毒和细菌在滤料表面流动时，可 与滤料表面产生吸引力或某些化学键作用力等，将这些污染物质截留在滤料表面上，形 成具有粘附作用的新的“滤料”，随着水的流动，粘附更多的有害物质，降低废水的c o d 、 浊度、色度和重金属离子等。过滤过程中物质的颗粒越大，表面积越大，浓度越低，过 滤的效果越好。为了达到更好的效果还可采用深层过滤。 1 5 2 2 气浮法 气浮法是利用物质之间的亲疏性。水是亲水性物质，而油类和脂类等有机物为疏水 性物质，利用外力作用向水中通入空气，生成均匀的小气泡，这些均匀的小气泡能与水 中具有疏水性质的污染物质碰撞在一起，随着气泡的上升，上升到水表面形成泡沫，泡 沫刮走，实现污染物质和水的分离，达到处理的目的。若水中的污染物质不是疏水性， 可加入适当的化学药剂使其转化为疏水性的物质进而实现清除。 1 5 2 3 重力分离 重力分离处理的对象主要是沙粒、固体物质、活性污泥等大颗粒污染物。重力分离 的原理是利用这些物质与水的密度之差进行分离。密度大的物质采用沉降的方法去除， 密度小的物质采用上浮的方法去除，是污水处理中最常用的方法，这种处理方法经济简 便，几乎所有的处理方法都能用到重力分离，只不过是在不同的方法中起到的作用和发 生作用的位置略有不同。 1 5 3 转化法 通过生物、化学或生物化学等方法将有害污染物转化为无害物质，或者是转化为容 易分离的物质达到处理的目的。转化法主要归纳为混凝法、酸碱中和法、化学沉淀法、 电解、化学氧化等其它处理方法。 1 5 3 1 混凝法 混凝是废水处理中应用比较广泛的一种，混凝法较适用于胶体粒子和微小悬浮物较 多的污水，在降低水中的悬浮物质、浊度和色度方面较为明显，可以单独处理某些废水， 也可组合其他方法，作为中间处理或是预处理均可。通过向废水中投加凝聚剂或混凝剂， 使废水中胶体粒子和微小悬浮物等污染物与投加的药剂产生化学作用，具体表现为粘 5 辽宁师范大学硕士学位论文 附、聚集，最终形成大体积絮状的沉淀物的现象，然后用重力分离法分离除去。 1 5 3 2 酸碱中和法 化工厂、煤加工厂、矿山以及金属酸洗车间等都排出酸性废水，造纸厂、炼油厂、 金属加工厂以及印刷燃料厂排出碱性废水。酸性废水中有的含有无机酸，有的含有有机 酸，有的同时含有无机和有机两种酸。碱性废水有的含有无机碱，有的含有有机碱，有i 的同时含有两种，含量可达到百分之几，碱性废水造成的危害较小，也不可忽视。酸性 或者碱性废水会对人的皮肤和工业产品如纺织品和混凝土等造成损害，排放到农田或是 ， 河流海洋当中对农作物和渔业生产等造成危害。但酸性和碱性废水存在有利的一面，当 废水中酸碱成分含量很高时如在3 5 可考虑回收用来生产石膏、硫酸亚铁和其他化学 产品等，也可用作其它工厂使用。酸碱成分含量不高时，回收的经济意义不大，适宜采 用中和处理的方法，最终使废水的p h 值达到中性左右。废水进行中和处理前最优先选 用的方法是将酸性和碱性废水两者相互中和，其次是投加药剂中和。酸性废水可投加石 灰、苛性钠、苏打等碱性药剂，碱性废水投加硫酸和盐酸等酸性药剂，酸碱中和法简单 又经济。 1 5 3 3 化学沉淀法 化学沉淀法是众多处理方法中最为重要的一种。在废水中投加化学沉淀剂与废水中 的离子发生沉淀反应，将废水中的离子转化为难溶沉淀物，从而除去水中的污染物和加 入的沉淀剂，生成的难溶沉淀物采用过滤的方法除去。 1 5 3 4 电解与化学氧化 电解是利用电解的原理处理废水。在直流电的作用下废水中的污染物在两个电极上 发生氧化或还原反应，或与电解体系中电极的电解产物作用，转化为无害成分除去，定 量分析时根据法拉第定律计算有害成分的含量。化学氧化法的原理同样为氧化还原反应 原理，对除去生物法不奏效的有害物起作用，在处理程度上属三级处理，但费用较高， 不太实用。 1 5 3 5 其他处理方法 除上述几种方法外，消毒法、生物法、膜分离法、高级氧化法等都是较好的处理方 法。近年来，高级氧化法已经在水处理中得到越来越多的应用。高级氧化法是人类发现 、 较早的处理方法，又可叫深度氧化法，是利用活性自由基羟基降解废水中有机物的方法。 高级氧化法除在有机物降解方面有优势，在环境类激素等微量有害化学物质处理方面也芦 具有很大的优势，f e n t o n 法就是高级氧化法的一种。微生物是生物法的主体，来源广、 培养简单、繁殖快，反应过程中条件温和，还无需投加催化剂等药物，与其它处理法相 比，具有费用廉价，运行管理方便的优点，是污水处理系统中最重要的过程之一，可作 为中间或者终端处理。 6 辽宁师范大学硕士学位论文 1 6 选题依据和研究内容 1 6 1 选题依据 日趋加剧的水体污染，使水体中的污染物增多，污染物可通过食物进入人体，人们 长期饮用危害人体健康。工业生产中使用带有污染物的水，降低产品质量。例如造纸厂， 若使用有污染物的水，纸上会出现各色的斑点。机器设备厂，若使用酸性废水会使机器 设备腐烂，长期腐蚀会造成危险。农业生产中若将有害物通过灌溉等途径转化在粮食和 蔬菜中，严重时会引起食物链中毒。水体污染危害人体健康，影响工业农业生产，构成 社会和环境的可持续的障碍，给我国可持续发展战略的实施带来了负面影响，加强水资 源的管理和治理已迫在眉睫。 1 6 2 研究内容 1 沈阳特种钢管厂是以钢管为主要产品的有限公司，废水为绿色或红色，说明其中 含有铁离子、亚铁离子和含铁的化合物，实验中采用邻二氮菲法检测了水样中的二价铁 离子，二价铁的含量在1 3 0 0 m g l ，适宜采用f e n t o n 试剂法。含氯盐量高和含磷酸盐量 高宜采用化学沉淀法，实验中采用了两种处理方法即f e n t o n 法和f e n t o 川学沉淀法， 通过考察溶液中过氧化氢加入量、溶液p h 和反应时间等因素对处理效果的影响，比较 了f e n t o n 法和f e n t o 川学沉淀法的处理效果的优胜。实验研究发现，单独的f e n t o n 法可调节水样的酸度，降低溶液中亚铁离子的含量和去除一定量的有机物，但对其余两 种盐的去除效果低于f e n t o n 法化学沉淀法。根据实验结果设计了工艺处理方案。 2 根据实验室水样分析数据和油类物质废水处理的相关理论，采用混凝法对水样进 行处理。混凝法最重要的在于混凝剂的选择，本实验中选用了两种无机混凝剂和一种有 机混凝剂。通过简单的试验发现三种混凝剂经过搅拌处理后水样均可迅速澄清。实验过 程主要以考察三种混凝剂的最佳处理效果为目的，并对三种混凝剂进行了复配。在相同 考察条件下，铁盐混凝剂的p h 较低，溶液为酸性并略带有黄色，铝盐混凝剂的处理效 果更优，去除有机物方面比较好，并归纳了三种混凝剂在处理含油类物质废水的最佳操 作条件。 3 在混凝气浮实验过程中，a l c l 3 加入量约为0 3 9 ，p h 约为7 ，气浮时间为8 h ，水 样中油含量去除量达到4 0 3 9 1 m g l ，可达到8 9 0 1 的最优去除率，c o d e r 去除量达到 2 7 2 0 m g l ，可达到7 3 3 3 最优去除率，三氯化铁加入量约为o 1 9 ，p h 约为8 ，气浮时 间为1 0