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冶金废水处理基本方法 1 分类 物理法化学法物理化学法生化法 2 物理法 废水物理处理法是通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物 处理过程中 污染物的化学性质不发生变化 3 分类 重力分离法蒸发与结晶废水离心分离处理法废水筛滤截留法废水高梯度磁分离处理法 4 重力分离法 利用重力作用使废水中的悬浮物质下沉或上浮 从而净化废水的一种废水物理处理法 分为沉降法和上浮法是最常用 最基本的废水处理方法 应用的历史较长 5 用沉降法处理废水的构筑物是沉淀池 沉淀池按水流方向分为三种型式 平流式 竖流式和辐流式 分别适于处理小流量 中等流量和大流量的废水 6 7 蒸发与结晶 蒸发是依靠加热过程中 使溶液中的溶剂汽化 从而使溶液得到浓缩的过程 结晶是利用过饱和溶液的不稳定原理 将废水中过剩的溶解物质一以结晶的状态析出 再讲母液分离出来从而得到纯净产品的过程 在废水处理中常用结晶的方法 回收有用物质或去除污染物以达到净化的目的 8 废水离心分离处理法 系利用装有废水的容器高速旋转形成的离心力去除废水中悬浮颗粒的方法 按离心力产生的方式 可分为水旋分离器和离心机两种类型 9 废水筛滤截留法 利用留有孔眼的装置或由某种介质组成的滤层截留废水中的悬浮固体的方法 使用设备有 格栅 用以截阻大块固体污染物 筛网 用以截阻 去除废水中的纤维 纸浆等较细小的悬浮物 布滤设备 用以截阻 去除废水中的细小悬浮物 砂滤设备 用以过滤截留更为微细的悬浮物 10 废水高梯度磁分离处理法 废水高梯度磁分离处理法是利用磁场中磁化基质的感应磁场和高梯度磁场所产生的磁力从废水中分离出颗粒状污染物或提取有用物质的方法 磁分离器可分为永磁分离器和电磁分离器两类 每类又有间歇式和连续式之分 11 总结 一般情况下 物理处理法所需要的投资和运行费用较低 所以通常被优先考虑采用 但它还需与别的方法配合使用 此外 还有废水蒸发处理法 废水气液交换处理法 废水吸附处理法等 12 化学法 化学中和法化学沉淀法化学混凝法氧化还原法铁氧体法 13 化学中和法 废水中和处理法是利用中和作用处理废水 使之净化的方法 其基本原理是 使酸性废水中的H 与外加OH 或使碱性废水中的OH 与外加的H 相互作用 生成弱解离的水分子 同时生成可溶解或难溶解的其他盐类 从而消除它们的有害作用 反应服从当量定律 采用此法可以处理并回收利用酸性废水和碱性废水 可以调节酸性或碱性废水的pH值 14 化学中和法 一 酸 碱废水 或废渣 中和法 二 投药中和法 三 过滤中和法 15 化学沉淀法 废水化学沉淀处理法是通过向废水中投加可溶性化学药剂 使之与其中呈离子状态的无机污染物起化学反应 生成不溶于或难溶于水的化合物沉淀析出 从而使废水净化的方法 投入废水中的化学药剂称为沉淀剂 常用的有石灰 硫化物和钡盐等 16 根据沉淀剂的不同 可分为 氢氧化物沉淀法 即中和沉淀法 硫化物沉淀法 钡盐沉淀法 17 化学混凝法 废水混凝处理法是通过向废水中投加混凝剂 使其中的胶粒物质发生凝聚和絮凝而分离出来 以净化废水的方法 混凝系凝聚作用与絮凝作用的合称 18 氧化还原法 废水氧化处理法是利用强氧化剂氧化分解废水中污染物 以净化废水的方法 强氧化剂能将废水中的有机物逐步降解成为简单的无机物 也能把溶解于水中的污染物氧化为不溶于水 而易于从水中分离出来的物质 19 常用氧化剂 氯类 有气态氯 液态氯 次氯酸钠 次氯酸钙 二氧化氯等 氧类 有空气中的氧 臭氧 过氧化氢 高锰酸钾等 20 铁氧体法 按产物生成过程不同 铁氧体沉淀法工艺可分为中和法和氧化法两种 中和法 氧化法 21 物理化学处理法 水或废 污 水中的污染物在处理过程或自然界的变化过程中 通过相转移作用而达到去除的目的 这种处理或变化工程称为物理化学过程 污染物在物理化学过程中可以不参与化学变化或化学反应 直接从一相转移到另一相 也可以经过化学反应后再转移 因此在物理化学处理过程中可能伴随着化学反应 但不一定总是伴随化学应 22 常见的物理化学处理过程 萃取处理法吸附处理法膜分离法电解法离子交换处理法 23 萃取处理法 废水萃取处理法是利用萃取剂 通过萃取作用使废水净化的方法 根据一种溶剂对不同物质具有不同溶解度这一性质 可将溶于废水中的某些污染物完全或部分分离出来 向废水中投加不溶于水或难溶于水的溶剂 萃取剂 使溶解于废水中的某些污染物 被萃取物 经萃取剂和废水两液相间界面转入萃取剂中 24 萃取处理法 萃取操作按处理物的物态可分固 液萃取 液 液萃取两类 工业废水的萃取处理属于后者 操作流程 混合 即使废水和萃取剂最大限度地接触 分离 即使轻 重液层完全分离 萃取剂再生 即萃取后 分离出被萃取物 回收萃取剂 重复使用 25 吸附处理法 废水吸附处理法是利用多孔性固体 称为吸附剂 吸附废水中某种或几种污染物 称为吸附质 以回收或去除某些污染物 从而使废水得到净化的方法 26 按接触 分离的方式 可分为 静态间歇吸附法 动态连续吸附法 27 膜分离法 膜分离是利用一种特殊的半透膜 在外界压力的作用下 不改变溶液的化学形态使溶液中的一种溶质或溶剂渗透出来 从而达到分离的目的 由于膜的不同可以分为超滤 反渗透 纳滤等 28 电解法 电解法是利用金属的电化学性质 在直流电的作用下 工业化合物在阳极离解成金属离子 在阴极还原成金属 从而除去废水中的工业离子 电解法处理工业废水具有运行可靠 操作简单 劳动条件好等的特点 但它只适合处理高浓度的工业废水 对于含工业离子浓度较低的废水处理因其电耗大 投资成本高 在含工业废水的处理上未能得到普遍应用 29 离子交换处理法 离子交换树脂法是利用离子交换树脂上的活性离子与重金属离子能发生交换反应 从而去除废水中重金属离子的方法 目前离子交换树脂法处理重金属废水得到了广泛的研究 最常用的树脂是交联聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸醋树脂 30 总结 一般地 物理化学法处理工业废水有很多优点 如处理过程快 容易操作和控制 温度改变灵活 物理化学处理技术能容纳变化的负荷 另外 处理系统需要小的空间和安装费用 这些优点 要大于物理化学处理法的缺陷 如由于使用化学试剂而导致的高的操作费用 高能源消耗和高的污泥处理费用 然而 随着化学药剂的降低和可行的污泥处理方法 物理化学处理法被证实是最有效的工业废水处理方法之一 31 生物化学处理法 生物化学处理法是利用自然界中存在的微生物的代谢作用 将污水中的有机物质氧化分解 并将其转化为无机物的方法 要采取一定的人工设施 创造出适合微生物生长繁殖的环境 加速微生物及其新陈代谢的生理功能 从而是有机物得以降解 去除 32 分类 在好氧条件下 有机污染物质最终被分解成CO2 H2O和各种无机盐 在厌氧条件下 污染物质最终形成CH4 CO2 H2S N2H2 H2O以及有机酸和醇等 因此 生物化学处理法根据微生物的生长环境可分为好氧生物处理和厌氧生物处理 33 废水好氧生物处理法 废水好氧生物处理法是利用好氧微生物 主要是好氧细菌 分解废水中的有机污染物 使废水无害化的处理方法 好氧生物处理法主要有活性污泥法和生物膜法两大类 34 活性污泥法 以活性污泥为主体向废水中连续通入空气进行曝气 每天保留沉淀物 更换新鲜污水 经一定时间后因好氧微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物 35 工艺流程 典型的活性污泥法是由曝气池 沉淀池 污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成 36 生物膜法 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物 即生物膜 进行有机污水处理的方法 生物膜是由高度密集的好氧菌 厌氧菌 兼性菌 真菌 原生动物以及藻类等组成的生态系统 其附着的固体介质称为滤料或载体 37 废水厌氧生物处理法 又称 厌氧消化 在无氧的条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物 使废水净化 机理是在厌氧细菌的作用下将污泥中的有机物分解 最后产生甲烷和二氧化碳等气体 38 厌氧生物处理法的应用已有一百多年历史 但由于其与好氧法相比 存在着处理时间长 出水水质差 对低浓度有机废水处理效率低等缺点 从而使其应用受到限制 发展缓慢 近年来 一些新的厌氧处理工艺或设备 如上流式厌氧污泥床 上流式厌氧滤池 厌氧接触法 厌氧流化床及两相厌氧消化工艺等相继出现 使厌氧生物处理法所具有的能耗小并可回收能源 剩余污泥量少 生成的污泥稳定 易处理 对高浓度有机污水处理效率高等优点 得到充分地体现 厌氧生物处理法经过多年的发展 现已成为污水处理的主要方法之一 39 总结 随着研究与应用的深入 污水生化处理的方法 设备和流程不断发展与革新 与传统方法相比 在适用的污染物种类 浓度 负荷 规模以及处理效果 费用和稳定性等方面都大大改善了 酶制剂及纯种微生物的应用 酶和细胞的固定化技术等又会将现有的生化处理水平提高到一个新的高度 40 废水的水质水量调节 41 废水的水质水量调节 无论是工业废水还是城市污水或生活污水 水量和水质在24h之内都有波动 工业废水的波动比城市污水大中型工厂的波动更大 甚至在一日之内或班产之间都有可能很大的变化 这种变化对污水处理设备 特别是生物设备正常发挥其功能是不利的 甚至还可能遭到破坏 42 废水的水质水量调节 水量和水质并不总是恒定均匀的 往往随着时间的推移而变化 生活污水随生活作息规律而变化 工业废水的水量水质随生产过程而变化 水量和水质的变化使得处理设备不能在最佳的工艺条件下运行 严重时甚至使设备无法工作 为此需要设置调节池 对水量和水质进行调节 43 水量调节 废水处理中单纯的水量调节有两种方式 一种为线内调节 进水一般采用重力流 出水用泵提升 调节池的容积可采用图解法计算 具体参见设计手册 实际上 由于废水流量的变化往往规律性差 所以调节池容积的设计一般凭经验确定 另一种为线外调节 调节池设在旁路上 集水泵当废水流量过高时 多余废水用泵打入调节池 当流量低于设计流量时 再从调节池流至集水井 并送去后续处理 调节线外调节与线内调节相比 其调节池不受进管高度限 线外调节方制 但被调节水量需要两次提升 消耗动力大 44 水质调节 水质调节的任务是