水处理名词解释.doc

污水水质指标目录作用及意义 一、物理性指标 二、化学性指标 三、生物性指标作用及意义污水所含的污染物质千差万别，可用分析和检测的方法对污水中的污染物质做出定性、定量的检测以反映污水的水质。国家对水质的分析和检测制定有许多标准，其指标可分为物理、化学、生物三大类。 一、物理性指标（1）温度 许多工业排出的废水都有较高的温度，这些废水排入水体使其水温升高，引起水体的热污染。水温升高影响水生生物的生存和对水资源的利用。氧气在水中的溶解度随水温的升高而减小，这样，一方面水中溶解氧减少，另一方面水温升高加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化。 （2）色度 色度是一项感官性指标。一般纯净的天然水是清澈透明的，即无色的。但带有金属化合物或有机化合物等有色污染物的污水呈各种颜色。将有色污水用蒸馏水稀释后与参比水样对比，一直稀释到二水样色差一样，此时污水的稀释倍数即为其色度。 （3）嗅和味 嗅和味同色度一样也是感官性指标，可定性反映某种污染物的多寡。天然水是无嗅无味的。当水体受到污染后会产生异样的气味。水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质。不同盐分会给水带来不同的异味。如氯化钠带咸味，硫酸镁带苦味，硫酸钙略带甜味等。 （3）固体物质 水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解物质（DS）和悬浮固体物质（SS）。水样经过过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600的温度下灼烧，挥发掉的量即是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质的量，挥发性固体反映固体中有机成分的量。 水体含盐量多将影响生物细胞的渗透压和生物的正常生长。悬浮固体将可能造成水道淤塞。挥发性固体是水体有机污染的重要来源。 二、化学性指标（1）有机物 生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机化合物在微生物作用下最终分解为简单的无机物质、二氧化碳和水等。这些有机物在分解过程中需要消耗大量的氧，故属耗氧污染物。耗氧有机污染物是使水体产生黑臭的主要原因之一。 污水的有机污染物的组成较复杂，现有技术难以分别测定各类有机物的含量，通常也没有必要。从水体有机污染物看，其主要危害是消耗水中溶解氧。在实际工作中一般采用生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD、OC）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）等指标来反映水中需氧有机物的含量。其中TOC、TOD的测定都是燃烧化学氧化反应，前者测定结果以碳表示，后者则以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD的耗氧过程有本质的区别，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也比较大。各种水质之间TOC和TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOC或TOD之间存在一定的相关关系。 （2）无机性指标 植物营养元素 污水中的N、P为植物营养元素，从农作物生长角度看，植物营养元素是宝贵的物质，但过多的N、P进入天然水体却易导致富营养化。水体中氮、磷含量的高低与水体富营养化程度有密切关系，就污水对水体富营养化作用来说，磷的作用远大于氮。 pH值 主要是指示水样的酸碱性。 重金属 重金属主要是指汞、镉、铅、铬、镍，以及类金属砷等生物毒性显著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金属，如锌、铜、钴、锡等。 三、生物性指标（1）细菌总数 水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度。细菌总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群数来判断水体污染的来源和安全程度。 （2）大肠菌群 水是传播肠道疾病的一种重要媒介，而大肠菌群被视为最基本的粪便传染指示菌群。大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌（伤寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。物理治理技术调节从工业企业的居民区排除的污水，水质设水量都是随时间而变化的。为了保证后续处理的构筑物或设备能过正常运行，需要对污水的税制水量进行调节。调节池广义定义:指的是用以调节进、出水流量的构筑物。 狭义定义:为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。 总结为：调节池的功能和分类 作用：对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。 分类：水量调节池和水质调节池 调节池，按作用分：均质池，水量缓冲池，均质均量池 应用 无论是工业废水，还是城市污水和生活污水，水量水质在一日小时内都有变化，一般认为，对大、中型城市污水处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、办公楼、机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补作用，再加上污水管网对水量水质的均衡作用，所以城市污水处理厂不设调节池，调节池主要在工业废水处理站内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用。调节池的搅拌为了使废水充分混合和避免悬浮物沉淀，调节池需安装搅拌设备。1、 水泵强制循环搅拌这种方式在调节池的底部设穿孔管，穿孔管与水泵压水管相连，用压水力进行搅拌。优点是运行简单易行，但动力消耗多。2、 空气搅拌在池底多设穿孔管，穿孔管与鼓风机空气管相连，用压缩空气进行搅拌。此方式、搅拌效果好，还可以取预曝气的作用，但运行费用也较高，当废水中存在挥发性物质时，可造成二次污染。3、 机械搅拌在池内安装机械搅拌设备。机械搅拌设备有多重形式，入浆式、推进式、涡流式等。此方法搅拌效果好，但设备常年浸泡于水中，易受到腐蚀，运行费用也较高。格栅格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在进水渠道上，或泵站集水池的进口处，用以拦截污水中大块的呈悬浮物。分为平面格栅和曲面格栅两种在水处理过程中，格栅是一种对后续处理的设施的保护设备，尽管格栅并非废水处理的住设备，但设置在污水处理的流程之首，位属咽喉，相当重要。常用的机械清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅和机械格栅两种。格栅设备一般用于污水处理的进水渠道上或提升泵站集水池的进口处，主要作用是去除污水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。沉淀沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。 考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部，则斜管长度为：-d*tg式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a=du/dt上诉三种方法，各有不足之处。沉淀的类型： 由于水质的多样性，悬浮颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性分为四种基本类型1、 自由沉淀颗粒在沉淀中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，例如含量少的泥砂在水中的沉淀。2、 絮凝沉淀颗粒在沉淀过程中，其尺寸、质量均会随深度的增加而增加，其沉速也随之增加，例如经絮凝的泥土在水中的沉淀。3、 拥挤沉淀（成层沉淀）颗粒在水中的浓度较大时，在沉淀过程中彼此干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面，并逐渐向下移动，例如搞浊度水，活性污泥等。4、 压缩沉淀颗粒在水中的浓度增高，到颗粒互相接触，互相支撑，发生在沉淀池底部。在此情况下，颗粒间隙中的水被挤出缝隙，而不是固体穿过水，该过程进行得很缓慢。平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。 竖流式沉淀池 池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池占地面积小，但深度大，池底为锥形，施工较困难。 辐流式沉淀池池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20100米，池中心水深不大于4米，周边 水深不小于1.5米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。 新型沉淀池近年设计成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加设斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，缩短沉淀时间，减小沉淀池体积。但有斜板、斜管易结垢，长生物膜，产生浮渣，维修工作量大，管材、板材寿命低等缺点。正在研究试验的还有周边进水沉淀池、回转配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。 沉淀池有各种不同的用途。如在曝气池前设初次沉淀池可以降低污水中悬浮物含量，减轻生物处理负荷在曝气池后设二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，还有在二级处理后设置的化学沉淀池，即在沉淀池中投加混凝剂，用以提高难以生物降解的有机物、能被氧化的物质和产色物质等的去除效率。 沉淀原理沉淀池池体平面为矩形，进口设在池长的一端，一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体，进水孔后设有挡板，使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一 端，多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体。池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀，依设计流速缓慢而稳定地流过。池的长宽比一般不小于4，池的有效水深一般不超过3米。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥，多设在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。 为避免短流，一是在设计中尽量采取一些措施（如采用适宜的进水分配装置，以消除进口射流，使水流均匀分布在沉淀池的过水断面上，降低紊流并防止污泥区附近的流速过大，采用指形出水槽以延长出流堰的长度；沉淀池加盖或设置隔墙，以降低池水受风力和光照升温的影响；高浓度水经过预沉，以减少进水悬浮固体浓度高产生的异重流等）；二是加强运行管理，在沉淀池投产前应严格检查出水堰是否平直，发现问题，要及时修理。在运行中，浮渣可能堵塞部分溢流堰口，致使整个出流堰的单位长度溢流量不等而产生水流抽吸，操作人员应及时清理堰口上的浮渣；用塑料加工的锯齿形三角堰因时间关系，可能发生变形，管理人员应及时维修或更换，以保证出流均匀，减少短流。通过采取上述措施，可使沉淀池的短流现象降低到最小限度。 对于已经在斜板和斜管上生长的藻类，可用高压力水冲洗，往往一经冲洗即可去除附着的藻类。活性污泥处理系统的二次沉淀池是该系统的重要组成部分。二次沉淀池的运转是否正常，直接关系到处理系统的出水水质和回流污泥的浓度，对整个系统的净化效果产生重大影响。二次沉淀池运行管理较为复杂，其运行过程中常见问题及防止措施参见“活性污泥法处理系统的运行管理”。 作用沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，多为分离颗粒较细的污泥。在生化之前的称为初沉池，沉淀的污泥无机为较多，污泥含水率相对于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般称为二沉池，多为有机污泥，污泥含水率较高。 使用管理沉淀池运行管理的基本要求是保证各项设备安全完好，及时调控各项运行控制参数，保证出水水质达到规定的指标。为此，应着重作好以下几方面工作。 避免短流进入沉淀池的水流，在池中停留的时间通常并不相同，一部分水的停留时间小于设计停留时间，很快流出 池外；另一部分则停留时间大于设计停留时间，这种停留时间不相同的现象叫短硫。短流使一部分水的停留时间缩短，得不到充分沉淀，降低了沉淀效率；另一部分水的停留时间可能很长，甚至出现水流基本停滞不动的死水区，减少了沉淀池的有效容积。总之短流是影响沉淀池出水水质的主要原因之一。形成短流现象的原因很多，如进入沉淀池的流速过高；出水堰的单位堰长流量过大；沉淀池进水区和出水区距离过近；沉淀池水面受大风影响；池水受到阳光照射引起水温的变化；进入和池内水的密度差；以及沉淀池内存在的柱子、导流壁和刮泥设施等，均可形成短流形象。 正确投加混凝剂当沉淀池用于混凝工艺的液固分离时，正确投加混凝剂是沉淀池运行管理的关键之一。要做到正确投加混凝剂，必须掌握进水质和水量的变化。以饮用水净化为例，一般要求2-4小时测定一次原水的浊度、pH值、水温、碱度。在水质频繁季节，要求1-2小时进行一次测定，以了解进水泵房开停状况，根据水质水量的变化及时调整投药量。特别要防止断药事故的发生，因为即使短时期停止加药了也会导致出水水质的恶化。 及时排泥及时排泥是沉淀池运行管理中极为重要的工作。污水处理中的沉淀池中所含污泥量较多，有绝大部分为有机物，如不及时排泥，就会产生厌氧发酵，致使污泥上浮，不仅破坏了沉淀池的正常工作，而且使出水质恶化，如出水中溶解性BOD值上升；pH值下降等。初次沉淀的池排泥周期一般不宜超过2日，二次沉淀池排泥周期一般不宜超过2小时，当排泥不彻底时应停池（放空）采用人工冲洗的方法清泥。机械排泥的沉淀池要加强排泥设备的维护管理，一旦机械排泥设备发生故障，应及时修理，以避免池底积泥过度，影响出水水质。 防止藻类滋生在给水处理中的沉淀池，当原水藻类含量较高时，会导致藻类在池中滋生，尤其是在气温较高的地区，沉淀池中加装斜管时，这种现象可能更为突出。藻类滋生虽不会严重影响沉淀池的运转，但对出水的水质不利。防止措施是：在原水中加氯，以抑止藻类生长。采用三氯化铁混凝剂亦对藻类有抑制作用。过滤 过滤，是水处理技术中一般是指以石英砂等颗粒状材料组成的滤料层截留水中的悬浮物杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。 滤池的形式多种多样，按滤料的种类分，有单层滤池、双层滤池和多种多层滤池;按照水头分，用重力滤池和压力滤池；从进水、出水及反冲洗的攻击与排除方式分有快滤池、虹吸滤池和无阀滤池。然后各种滤池的基本构造和工作过程是相同的。自然上浮与气浮自然上浮主要用于净化含油废水。油品在水中的存在状态1呈悬浮状态的可浮油（静置时，有些油滴就会慢慢上浮，这些油滴的粒径大，主要依靠油水的密度差异从水中分离，对于石油炼厂这种水的含油率达到60%80%）2呈乳化状态的浮油（油滴的粒径非常小，静置几小时甚至更长的时间，仍然悬浮在水中。）3呈溶解状态的溶解油（油品在水中的溶解度非常低，通常每升只有几毫克）隔油池隔油池（oil separator）是利用油与水的比重差异，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。石油工业和石油化学工业在生产过程中排出含大量油品的废水；煤的焦化和气化工业排出含高浓度焦油的废水；毛纺工业和肉品工业等排出含有较多油脂的废水。这些含油废水如排入水体会造成污染，灌溉农田会堵塞土壤孔隙，有害作物生长。如对废水中的油品加以回收利用，则不仅可避免对环境的污染，又能获得可观的经济收益。 原理利用隔油池与沉淀池处理废水的基本原理相同，都是利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质，积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除乳化油及其他污染物。 隔油池多用钢筋混凝土筑造,也有用砖石砌筑的 在矩形平面上，沿水流方向分为24格，每格宽度一般不超过6米，以便布水均匀。有效水深不超过2米，隔油池的长度一般比每一格的宽度大 4倍以上。隔油池多用链带式的刮油机和刮泥机分别刮除浮油和池底污泥。一般每格安装一组刮油机和刮泥机，设一个污泥斗。若每格中间加设档板，挡板两侧都安装刮油机和刮泥机，并设污泥斗,则称为两段式隔油池,可以提高除油效率，但设备增多，能耗增高。若在隔油池内加设若干斜板，也可以提高除油效率，但建设投资较高。在寒冷地区，为防止冬季油品凝固，可在集油管底部设蒸汽管加热。隔油池一般都要加盖，并在盖板下设蒸汽管，以便保温，防止隔油池起火和油品挥发，并可防止灰沙进入。 隔油是自然浮上分离装置,常用的隔油池有:平流式隔油池(API油分离器),平行板式隔油池(PPI油分离器)和倾斜板式隔油池(CPI油分离器).隔油池的出水油含量一般小于50 mg/L 气浮使悬浮物附着气泡而上升到水面，从而分离水和悬浮物的水处理方法。 也有使水中表面活性剂附着在气泡表面上浮，从而与水分离，称为泡沫气浮法。气浮法使用的设备，包括完成分离过程的气浮池和产生气泡的附属设备。水处理中，气浮法可用于沉淀法不适用的场合，以分离比重接近于水和难以沉淀的悬浮物，例如油脂、纤维、藻类等，也可用以浓缩活性污泥。 原理悬浮物表面有亲水和憎水之分。憎水性颗粒表面容易附着气泡，因而可用气浮法。亲水性颗粒用适当的化学药品处理后可以转为憎水性。水处理中的气浮法，常用混凝剂使胶体颗粒结成为絮体，絮体具有网络结构，容易截留气泡，从而提高气浮效率。再者，水中如有表面活性剂（如洗涤剂）可形成泡沫，也有附着悬浮颗粒一起上升的作用。 气泡产生方法产生微气泡的方法，常用的有曝气气浮法和溶气气浮法两种。 曝气气浮法在气浮池的底部设置微孔扩散板或扩散管，压缩空气从板面或管面以微小气泡形式逸出于水中。也有在池底处安装叶轮，轮轴垂直于水面，而压缩空气通到叶轮下方，借叶轮高速转动时的搅拌作用，将大气泡切割成为小气泡。 溶气气浮法溶解在水中的气体，在水面气压降低时就可以从水中逸出。有两种方法：使气浮池上的空间呈为真空状态，处在常压下的水流进池后即释出微气泡，称真空溶气法；空气加压溶入水中达到饱和，溶气水流减压进入气浮池时即释出微气泡，称加压溶气法。后者较为常用。加压溶气水可以是所处理水的全部或一部分，也可以是气浮池出水的回流水，回流水量占所处理水量的百分比称回流比，是影响气浮效率的重要因素，须由试验确定。加压溶气法的设备有加压泵、溶气罐和空气压缩机等。溶气罐为承压钢筒，内部常设置导流板或放置填料。溶气罐出水通过减压阀或释放器进入气浮池。 气浮池平面通常为长方形，平底。出水管位置略高于池底。水面设刮泥机和集泥槽。因为附有气泡的颗粒上浮速度很快，所以气浮池容积较小，水流逗留时间仅十余分钟。气浮设备的类型（布气气浮设备、容器气浮设备、电解气浮设备）（1） 布气气浮设备利用机械剪切力，讲混合于水中的空气粉碎成微细气泡，从而进行气浮的设备。按粉碎的方法的不同，布气设备又可分为水泵吸水管吸气气浮设备、射流气浮设备、扩散曝气气浮设备的叶轮设备等四种。1水泵吸水管气浮设备：利用吸水泵吸水管部位的负压作用，在水泵吸水管上开一小孔，并装上进气量调节阀和计量仪表，空气遂进入水泵水管，在水泵叶轮的高速搅拌和剪切作用下形成水汽混合流体，进入气浮池，实现液-固或液-液分离。2射流气浮设备：主要包括射流器和气浮池，即利用射流器喷嘴将水以高速喷出时在吸引室，从进气管吸入空气，当水汽混合进入喉管后，空气被粉碎成微小气泡，然后进入扩散段，将动能转化成势能，进一步压缩气泡，增加空气在水中的溶解度，最后进入气浮池中进行分离。3叶轮气浮设备：叶轮气浮设备的充气式靠叶轮高速旋转时在固定盖板下形成负压，从空气管中吸入空气。进入水中的空气与循环水流被叶轮充分搅混，成为细小的气泡甩出导向叶片外面，经过稳流挡板消能后，气泡垂直上升，进行气浮。形成的浮渣不断地被慢慢旋转的刮板刮出槽外。这种气浮设备适用于处理水量不大，而污染浓度高的废水。除油效果一般可达80%左右。（2）电解气浮设备电解气浮法是用不溶性阳极和阴极，通以直流电，直接将废水电解。阳极和阴极产生氢气和氧的微细气泡，将废水中的污染物颗粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上浮至水面，生成泡沫层，然后将泡沫刮除，实现分离去除污染物质。2H+2eH2OH-4e2H2O+O2（3）容器气浮设备容器气浮设备分为加压容器气浮设备和容器真空气浮设备原理化学治理技术污水的化学处理方法是利用化学反应的作用以出去水中的杂质。它的处理对象主要是污水中有机物的或有机的溶解性物质、胶体物质或细小是悬浮物。对于污水中容易生物降解的有机溶解物质或胶体物质，尤其是当水量较大时，一般都采用生物处理的方法。一、混凝剂和助凝剂1、混凝剂用于水处理中的混凝剂应符合如下要求：混凝效果良好，对人体健康无害，价廉易得，使用方便。混凝剂的种类较多，主要有以下两大类： (1)无机盐类混凝剂 目前应用最广的是铝盐和铁盐。铝盐中主要有硫酸铝、明矾等。硫酸铝Al2(SO4)318H2O的产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。粗制硫酸铝的AL2O3含量不少于14.5-16.5，不溶杂质含量不大于2430，价格较低，但质量不稳定，因含不溶杂质较多，增加了药液配制和排除废渣等方面的困难。明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐AL2(SO4)3K2-Q424H20，AL2(SO4)3含量约10.6，是天然矿物。硫酸铝混凝效果较好，使用方便，对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，效果不及铁盐。 铁盐中主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等。三氯化铁是褐色结晶体，极易溶解，形成的絮凝体较紧密，易沉淀；但三氧化铁腐蚀性强易吸水潮解，不易保管。硫酸亚铁FeSO47H20是半透明绿色结晶体，离解出的二价铁离子Fe2+不具有三价铁盐的良好混凝作用，使用时应将二价铁氧化成三价铁。同时，残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色，Fe2+与水中某些有色物质作用后，会生成颜色更深的溶解物。 (2)高分子混凝剂 高分子混凝剂有无机和有机的两种。聚合氯化铝和聚合氧化铁是目前国内外研制和使用比较广泛的无机高分子混凝剂。聚合氯化铝的混凝作用与硫酸铝并无差别。硫酸铝投入水中后，主要是各种形态的水解聚合物发挥混凝作用。但由于影响硫酸铝化学反应的因素复杂，要想根据不同水质控制水解聚合物的形态是不可能的。人工合成的聚合氧化铝则是在人工控制的条件下预先制成最优形态的聚合物，投入水中后可发挥优良的混凝作用。它对各种水质适应性较强，适用的pH值范围较广，对低温水效果也较好，形成的絮凝体粒大而重，所需的投量约为硅酸铝的1/21/3。 有机高分子混凝剂有天然的和人工合成的。这类混凝剂都具有巨大的线状分子。每大分子有许多链节组成。链节间以共价健结合。我国当前使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺，分子结构为：聚丙烯酰胺的聚合度可多达2x1049x104，相应的分子量高达150x104600x104。凡有机高分子混凝剂链节上含有的可离解基团寓解后带正电的称为阳离子型，带负电的称为阴离子型；链节上不含可离解基团的称非离子型。聚丙烯酰胺即为非离子型高聚物。但它可以通过水解构成阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型。 有机高分子混凝剂由于分子上的链节与水中胶体微粒有极强的吸附作用，混凝效果优异。即使是阴离子型高聚物，对负电胶体也有强的吸附作用；但对于未经脱稳的胶体，由于静电斥力有碍于吸附架桥作用，通常作助凝剂使用。阳离靶塑的吸附作用尤其强烈，且在吸附的同时，对负电胶体有电中和的脱稳作用。 有机高分子混疑剂虽然效果优异，但制造过程复杂，价格较贵。另外，由于聚丙烯酰胺的单体丙烯酰胺有一定的毒性，因此它们的毒性问题引起人们的注意和研究。 (3)助凝剂 当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂可用以调节或改善混凝的条件，例如当原水的碱度不足时可投加石灰或重碳酸钠等；当采用硫酸亚铁作混凝剂时可加氧气将亚铁Fe2+氧化成三价铁离子Fe3+等。助凝剂也可用以改善絮凝体的结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密，常用的有聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠、红花树等。三、影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素较复杂，主要有水温、水质和水力条件等。1水温 水温对混凝效果有明显的影响。无机盐类混凝剂的水解是吸热反应，水温低时，水解困难。特别是硫酸铝，当水温低于5时，水解速率非常缓慢。且水量低，粘度大，不利于脱氇胶粒相互絮凝，影响絮凝体的结大，进而影响后续的沉淀处理的效果。改善的办法是投加高分子助凝剂或是用气浮法代替沉淀法作为后续处理。 2pH值水的pH值对混凝的影响程度视混凝剂的品种而异。用硫酸铝去除水中浊度时，景佳pH值范围在6.57.5之间；用于除色时，pH值在4.55之间。用三价铁盐时，最佳pH值范围在6.O一8.4之间，比硫酸钼为宽。如用硫酸亚铁，只有在pH8.5和水中有足够溶解氧时，才能迅速形成Fe3+，这就使设备和操作较复杂。为此，常采用加氯氧化的方法。高分子混凝剂尤其是有机高分子混凝剂，混凝的效果受pH值的影响较小。从铝盐和铁盐的水解反应式可以看出，水解过程中不断产生H+必将使水的pH值下降。要使pH值保持在最佳的范围内，应有碱性物质与其中和。当原水中碱度充分时还不致影响混凝效果；但当原水中碱度不足或混凝剂投量较大时，水的PH值将大幅度下降，影响混凝效果。此时，应投加石灰或重碳酸钠等。3、水中杂质的成分性质和浓度 水中杂质的成分、性质和浓度都对混凝效果有明显的影响。例如，天然水中含粘土类杂质为主，需要投加的混凝剂的量较少；而圬水中含有大量有机物时，需要投加较多的混凝剂才有混凝效果，其投量可达10103mg/L但影响的因素比较复杂，理论上只限于作些定性推断和估计。在生产和实用上，主要靠混凝试验来选择合适的记凝凝品种和最佳投量。 在城市污水处理方面，过去很少采用化学混凝的方法。近年来化学混凝剂的品种和质量都有较大的发展，使化学混凝法处理城市污水(特别在发展中国家)有一定的竞争力。实践表明，对某些浓度不高的城市污水，投加2080mg/L的聚合硫酸铁与0.30.5mg/L左右的阴离子聚丙烯酰胺，就可去除COD70左右，悬浮物和总磷90以上。 4水力条件 混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极大。整个混凝过程可以分为两个阶段：混合和反应。水力条件的配合对这两个阶段非常重要。 混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。在此阶段并不要求形成大的絮凝体。混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。对于高分子混凝剂，由于它们在水中的形态不象无机盐混凝剂那样受时间的影响，混合的作用主要是使药剂在水中均匀分散，混合反应可以在很短的时间内完成，而且不宜进行过份剧烈的搅拌。 反应阶段的要求是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体。反应阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的絮凝体被打碎。如果在化学混凝以后不经沉淀处理而直接进行接触过滤或是进行气浮处理，反应阶段可以省略。混凝剂和助凝剂混凝剂：混凝剂要求混凝效果好，对人体无害，价廉易得，使用方便。混凝的种类较大多，主要有两大类。（1）无机盐混凝剂目前应用最广的是铝盐和铁盐。铝盐常见的有硫酸铝、硫酸铝钾（明矾）。铁盐混凝剂抓要有三氯化铁、硫酸铁和硫酸亚铁三种。（2）高分子混凝剂高分子混凝剂有无机盐和有机盐两种。无机高分子混凝剂中常见且广泛使用的是聚合氯化铝和聚合氯化铁。有极高分子混凝剂有天然和人工合成的。使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺。助凝剂：单独使用混凝剂不能取得良好的效果，可投加某些辅助药剂改善混凝功能，提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。中和工业生产中伴随有酸性废水和碱性废水，如果将这些随意排放不仅会污染环境，而且会造成巨大的浪费。因此，对酸或碱性废水首先应考虑回收和综合利用，当必须排放时，需进行无害化处理。当酸或碱废水浓度较高时，例如在3%5%以上时，应考虑回用和综合利用。低于是才考虑中和处理。中和处理的采用的药剂称为中和剂。酸性废水处理时所用中和剂有石灰石、石灰、白云石、苏打、苛性碱。碱性废水处理时所用的中和剂有盐酸和硫酸。投加药剂中和投加药剂中和法长用于酸性废水的处理。以石灰石、石灰渣、石灰作中和剂，也有采用碳酸钠和苛性碱作中和剂的，由于药剂的中常含有不参与中和反应的惰性杂质（如砂土、黏土），因此药剂的实际投加量比理论的消耗的大些。化学沉淀向沸水中投加某种化学物质，使它和其中某些溶解物质发生化学反应，生成难容性的盐或氢氧化物沉淀下来，这种方法称之为化学沉淀法。在废水中常用于处理一些有害的重金属离子如Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Cr6+等，有时也用于处理某些酸根离子如SO42+、PO43+等。氧化还原把溶解于废水的有毒有害物质，经过氧化还原反应，转化为无毒无害的性物质，这种反应废水处理称为氧化还原法。废水处理中用的多的药剂氧化法是氯化法，即投加药剂为含氯氧化物如液氯、漂白粉等，其基本原理都是利用产生的次氯酸根的强氧化作用。氯化法常用来处理含氰废水，国内外比较成熟的工艺是碱性氯氧化法。臭氧氧化利用臭氧的强氧化能力，使污水中的污染物氧化分解成无毒的化合物，使水质得到净化。药剂还原与金属还原药剂还原法是利用某些化学药剂的还原性，将废水的有毒有害物质还原成低毒或无毒的化合物的一中方法。电解电解质溶液在电流的作用下，发生化学反应的过程称为电解废水再阳极和阴极发生了氧化还原反应。产生新物质或沉淀在点击上，或沉淀下来，或生成气体从水中溢出，从而降低废水中的有毒物质的浓度，这种利用电解原理来处理废水的方法称为电解法。电解法处理工业废水的例子较多，如处理铬废水，含氰废水及含酚废水。物理化学治理技术利用物理化学的原理及某些单元操作，来除去污水中的有毒有害物质，这种处理方法称为物理化学法。被处理的污水中的有毒有害物质应是无机的或邮寄的难容性物质，一般难于生物降解。污水的物理化学处理技法尤其适用于处理杂质浓度较高的污水以用作回收利用，也适于处理低浓度工业废水以达到深度处理的目的。污水处理的方法很多，这里主要介绍吸附法、萃取法、离子交换法及膜析法。吸附在相界面上，物质的浓度自动发生累积或富集的现象称为吸附。吸附作用虽然可发生在不同的相界面上，但在污水处理中，主要是利用固体物质表面对污水中处理物质的吸附作用。吸附法就是利用多孔性的固体物质，使污水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法，具有吸附能力的多孔性物质称为吸附剂，污水中被吸附的物质则称为吸附质。吸附剂从广义而言，一切固体表面都有吸附作用，但实际上，只有多孔物质或细微颗粒由于具有较大的比表面积，才具有明显的吸附能力。污水处理中常见的吸附剂有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、硅藻土、富含腐殖酸类物质、焦炭等。离子交换离子交换是水处理中硬水软化及除盐的主要方法之一。在废水处理中，主要用于出去沸水中的金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液中的其他同性离子发生的交换应用，是一种特殊的吸附过程，通常认为是发生了可逆化学吸附反应。离子交换法在污水处理中的应用常用的离子交换处理含镍废水，离子交换处理含电镀铬废水。萃取利用物质在不同溶剂中的溶解度的差异来分离混合物的过程在化工上称为萃取。在废水治理过程中，利用废水中的杂质在水中的和其他溶剂的溶解度不同，将杂质从水中分离出来达到净化水的目的，这种废水处理方法称为萃取法萃取法在治理废水中的应用：萃取处理含酚废水，处理含重金属废水膜分离利用膜来分离水溶液中的某些物质的方法称为膜分离法。在膜分离法中，物质透过膜需要推动力，常见的可利用的推动力有分子扩散（浓度差）压力及电力（电动势为推动力）。因此膜分离方法想要地可分为扩散渗透析法（简称渗析法）、反渗透与超滤、电渗析法等。用作分离的薄膜必须对溶液中物质的透过具有选择性，这种膜称为半透膜，半透膜有天然制品如膀胱膜，羊皮纸等，也有人工合成的高分子材料制品，用作水处理中的半透膜绝大部分是人工合成的高分子薄膜。扩散渗析法扩散渗透是使高浓度溶液中的溶质透过半透膜向低浓度中迁移的过程，其推动力是膜两侧的浓度差。电渗析法电渗析法是在外加直流电场的作用下。利用离子交换膜的选择渗透性，使溶液中有阴、阳离子作用定向迁移，从而达到水中离子与水分离的一种物理化学过程。目前为止电渗析法主要用于海水淡化及除盐，在工业废水处理中应用并不广泛，原因之一是还没开发出性能非常适宜的离子交换膜。超滤又称超过滤，是利用一定孔径的膜截留溶液中的大分子物质和微粒，而溶液中的溶剂及低分子物质能透过膜从而达到分离的目的。超滤过程中核心部件是超滤膜好养生物治理技术根据微生物的呼吸类型，可将其分为好氧微生物、厌氧微生物、兼性厌氧微生物、微量好氧微生物。好氧生物处理中，废水中存在的溶解或胶体状态的有机物被微生物摄取后，作为微生物的营养物质，通过微生物的代谢活动，一方面经过分解代谢为稳定的无机物，并提供微生物生命活动所需的能量，另一方面经过合成代谢，被转化合成为新的细胞物质，即参与微生物自身生长繁殖。这一部分即废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称剩余污泥或腐殖污泥。影响好氧微生物处理的因素 溶解氧（DO）： 约12mg/l； 水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度 1530C； 40C或 10C后，会有不利影响。 营养物质：细胞组成中，C、H、O、N约占9097%；其余310%为无机元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等； pH值：一般好氧微生物的最适宜pH在6.58.5之间；pH 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。 有毒物质（抑制物质）：重金属；氰化物；H2S；卤族元素及其化合物；酚、醇、醛等； 有机负荷率：污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时，也会不利于微生物； 氧化还原电位：好氧细菌：+300 400 mV， 至少要求大于+100 mV；厌氧细菌：要求小于+100 mV，对于严格厌氧细菌，则-100 mV，甚至-300 mV。活性污泥的基本流程传统活性污泥由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、供氧装置、以及回流设备等组成。废水首先进入初沉池，在此去除大部分水中的悬浮物及少量的有机物。经过初次沉淀后，废水与二次沉淀底部流出的回流污泥混合后进入曝气池。在曝气池充分曝气。从曝气池流出的混合液进入二沉池，在二沉池内活性污泥与水分离，并使活性污泥进行初步浓缩，使回流到曝气池前端的回流污泥具有较高的污泥浓度。二沉池沉淀以后的上清液即处理出水不断排出。活性污泥法的核心构筑物是曝气池，在曝气池内，废水的有机物被活性污泥吸附、吸附和氧化分解，同时活性污泥得以增殖，使废水得到净化。活性污泥的性能及评价指标1、 活性污泥的组成 微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥中的微生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一个生态系。 活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一般为0.022mm，含水率一般为99.299.8，密度因含水率不同而异，一般为1.0021.006g/cm3。 细菌是活性污泥组成和净化功能的中心，是微生物的最主要部分。 污水中有机物的性质决定那些种属的细菌占优势。 2、 活性污泥评价指标 （1）混合液悬浮固体浓度(MLSS) ，也称为污泥浓度。 单位为mg/L或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。一般活性污泥法中，MLSS浓度一般为23g/L。 （2）混合液挥发性悬浮固体 (MLVSS) 指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L。 （3）污泥沉降比(SV) 污泥沉降比是指曝气池混合液在l00mL量筒中，静置沉降30min后，沉降污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。所以也常称为30 min沉降比。 （4）污泥体积指数 (SVI) 也称污泥容积指数，是指曝气池出口处混合液，经30min静置沉降后，沉降污泥体积中1g干污泥所占的容积的毫升数，单位为mL/g，但一般不标出。 它与污泥沉降比有如下关系： SVI=(SV10)/X 式中：X的单位为g/L，SVI以百分数代入。 （5）泥龄（c） 也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（SRT）。 指每日新增长的活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池全部活性污泥平均更新一次所需要的时间，或曝气池内活性污泥的总量与每日排放污泥量之比，单位：d。 普通活性污泥法的泥龄一般采用515d。曝气设备与曝气池构造曝气装置，又名空气扩散装置，是活性污泥系统的重要设备，按曝气方式可将其分为鼓风曝气和机械曝气两大类。衡量曝气装置的主要技术性能指标有动力效率（EP），氧的利用效率（EA）和氧的转移效率（EL）。动力效率是每消耗1kW电能转移到混合液中的氧量（kg/kWh）；氧的利用效率是通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总供氧量的百分比（）；氧的转移效率也称充氧能力，是通过机械曝气装置，在单位时间内转移到混合液中的氧量（kg/ h）。1.鼓风曝气装置鼓风曝气系统由鼓风机、曝气装置和空气输送管道组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装于曝气池底部的曝气装置，经过曝气装置，将空气中的氧转移到混合液中去。鼓风曝气系统的曝气装置主要分为微气泡、中气泡、水力剪切、水力冲击等类型。（1）微气泡曝气器也称多孔性空气扩散装置，采用多孔材料如陶粒、粗瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的粘合剂，在高温下烧结成为扩散板、扩散管和扩散罩的形式。这一类扩散装置的特点是产生微小气泡，气、液接触面积大，氧利用率高；缺点是气压损失大，易堵塞，送入的空气应预先通过过滤处理。1)固定式平板型微孔曝气器平板型微孔曝气器主要组成包括扩散板、布气底盘、通气螺栓、配气管、三通短管、橡胶密封圈、压盖和连接池底的配件等。常见的平板型微孔曝气器有钛板微孔曝气器、微孔陶板、青刚玉和绿刚玉为骨料烧结成的曝气板。其主要技术参数：平均孔径100200m；服务面积0.30.75m2/个；动力效率46kgO2/kWh；氧利用率2025。2)固定式钟罩型微孔曝气器有微孔陶瓷钟罩型盘、青刚玉骨料烧结成的钟罩型盘。技术参数与平板型微孔曝气器基本相同。3)膜片式微孔曝气器该曝气器的底部为聚丙烯制作的底座，底座上覆盖着合成橡胶制成的微孔膜片，膜片被金属丝箍固定在底座上。在膜片上开有按同心圆形式布置的孔眼。鼓风时，空气通过底座上的通气孔进入膜片和底座之间，使膜片微微鼓起，孔眼张开，空气从孔眼逸出，达到布气扩散的目的。供气停止，压力消失，在膜片的弹性作用下，孔眼自动闭合，由于水压的作用膜片压实在底座之上。曝气池内的混合液不能倒流，因此，不会堵塞膜片孔眼。这种曝气器可扩散出直径为1.53.0mm的气泡，即使空气中含有少量尘埃，也可以通过孔眼，不会堵塞，也不需设除尘设备。（2）中气泡曝气器这种装置产生的气泡直径26mm，在过去主要是穿孔管。穿孔管由钢管或塑料管制成，直径2550mm，在管壁两侧下部开直径35mm的孔眼，间距50100mm。穿孔管不易堵塞，构造简单，阻力小；但氧的利用率低，动力效率低。因此，目前在活性污泥曝气池中较少采用。网状膜曝气器是近年来开发出的具有代表性的中气泡曝气器。其特点是不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维护管理，氧的利用率较高。该曝气器由主体、螺盖、网状膜、分配器和密封圈所组成；空气由曝气器底部进入，经分配器第一次切割并均匀分配到气室，然后通过网状膜进行二次切割，形成微小气泡扩散到混合液中。每个网状膜曝气器的服务面积为0.5 m2，动力效率2.73.7kgO2/kWh，氧利用率1215。（3）水力剪切式空气曝气器1)倒伞式曝气器倒伞式曝气器由伞形塑料壳体、橡胶板、塑料螺杆和压盖等组成。空气从上部进气管进入，由伞形壳体和橡胶板间的缝隙向周边喷出，在水力剪切的作用下，空气泡被剪切成小气泡。停止供气，借助橡胶板的回弹力，使缝隙自行封口，防止混合液倒灌。该曝气器的服务面积为62m2；动力效率1.752.88kgO2/kWh，氧利用率6.58.5。2)固定螺旋曝气器该曝气器由直径300或400mm、高1500mm的圆形外壳和固定在壳体内部的螺旋叶片组成，每个螺旋叶片扭曲180，两个相邻叶片的螺旋方向相反。空气由布气管从底部的布气孔进入装置内，向上流动，由于壳体内外混合液的密度差，产生提升作用，使混合液在壳体内外不断循环流动。空气泡在上升过程中，被螺旋叶片反复切割，形成小气泡。该曝气器有固定单螺旋、固定双螺旋和固定三螺旋三种形式。(4)水力冲击式曝气器该种曝气器以射流式空气扩散装置为主，利用水泵打入的泥、水混合液的高速水流的动能，吸入大量空气，泥、水、气混合液在喉管中强烈混合搅动，将气泡粉碎为雾状，使氧迅