高中化学 第四章 保护生存环境 第二节 爱护水资源 废水处理方法分类素材 新人教版选修1（通用）

废水处理方法分类在目前的生产水平条件下，工业生产中产生废水和生活污水是不可避免的。为保证水体不被污染就必须对这些废水在排入水体之前加以处理。清除各种污染物有多种方法，这些方法是针对不同性质和形式的污染物而建立的。按照这些方法的不同机理可以分为下面四种类型。一、物理方法通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。常用的方法是利用过滤、沉淀、浮选等技术分离废水中的悬浮污染物。二、化学处理法通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等，称为化学处理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。1.中和法主要用来除废水的酸、碱性。2.氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有三种方式：一是空气氧化法，即将废水暴露在空气中，利用空气氧化；二是化学氧化法，即在废水中加高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使其发生氧化反应；三是电解氧化法，即利用电解的基本原理，使废水中有害物质通过电解过程，在阴阳两级分别发生氧化和还原反应，以消除污染物质。3.化学凝聚法这是常用的一种方法。当废水中含有许多胶体物质，用物理方法不易除去时，常加凝聚剂，如硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、明矾、铝酸钠、氧化铁等，以清除胶体带的电荷，使之变成絮状，迅速下沉。4.电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同，即清除胶体上的电荷，使其发生凝聚作用。不过，后者是促使胶体下沉，前者是促使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法常用于去除废水中的乳化油。通过电解作用使阳极电板上产生矾花，即氢氧化铁，阴极产生氢气。矾花和气体气泡不断上升，将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等作用，因此又称电浮选法。三、物理化学法物理化学法有离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。1.离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法，现在是深度处理废水和回收其中有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水中的重金属。即利用离子交换作用，把废水中希望除去的或回收的阳离子或交换，如：RH+M+=RM+H+RH交换树脂M+金属交换离子R树脂母体然后用水或其它液体淋洗树脂，将其中重金属洗出，树脂复原。离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。此外，天然的蒙脱石、沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力，也可用于处理废水，并具有来源容易、成本低等优点。2.吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂，吸附废水中的味、臭、色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。3.萃取法采用某种有机溶剂，从废水中除去或回收可溶于该溶剂中的污染物的处理方法，例如，用重质苯、异丙醚等革取废水中的酚。4.泡沫分离这种方法是把空气吹入废水中，或者在废水中投放表面活性物质，使水中形成许多泡沫，水中表面活性或非活性污染物质吸附在泡沫上，升至水面，不断刮去泡沫，就能达到去除污染物的目的。5.分离技术膜分离技术可分为电渗析法、扩散渗析法、反渗透法和超过滤法四种形式。（1）电渗析法电渗析是在离子交换法基础上发展起来的一项分离技术。溶液中的离子在直流电场的作用下，有选择地通过离子交换膜进行定向迁移，此法多用于海水和苦咸水除盐、制取去离子水等。（2）扩散渗析扩散渗析即为浓差渗析，利用半透膜（只能透过溶剂或只透过溶质的膜）使溶液中的溶质由高浓度一侧，通过膜向低浓度一侧迁移。此法主要用于酸、碱废液的处理、回收和有机、无机电解质的分离、纯化。（3）反渗透反渗透是以压力为推动力，把水溶液中的水分离出来，同时分离、浓缩溶液中的分子态或离子态物质的方法。反渗透法在化工分离技术、硬水软化、制取高纯水和分离细菌、病毒等方面得到广泛应用。（4）超过滤法超过滤法是以压力为推动力，使水溶液中大分子物质和水分离。其本质是机械筛滤。在这种方法中，膜表面孔隙大小是主要控制因素。四、生物处理法生物处理法也称生化处理法。生物处理法是处理废水中应用最久、最广和相当有效的一种方法。它是利用自然界存在的各种微生物，将废水中有机物进行降解，达到废水净化的目的。根据废水处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同，废水的生物处理分为好气和厌气生物处理两类。1.好气生物处理法好气生物处理是在废水中通过大量空气，促使好气微生物大量繁殖，并注意调节pH值（69）、温度（2030）和增加必要的养料（BODNP=10051）等，使之有利于微生物的生长和发育。它们能将废水中的有机物大量分解，分解为CO2、H2O、NH3和硫酸盐、磷酸盐等，达到去除有机污染物质的目的。2.嫌气生物处理法嫌气生物处理是在缺氧条件下，利用嫌气微生物来进行废水处理，这种办法常用于处理有机质含量高的废水，即生化需氧量在500010000mg/L以上的废水。五、土地处理系统法此法是利用土地及其中的微生物和植物根系对污水进行处理，同时又利用其中的水分和养分促进农作物、牧草或树木的生长。土地处理系统常用于中、小城市污水二级处理之后代替三级处理。土地处理系统是由污水的沉淀预处理、贮水塘、灌溉系统、地下排水系统等部分组成。处理方式一般为污水灌溉（通过喷洒或自流将污水排放到地表以促进植物的生长）、渗滤（将污水排放到粗砂、砂壤和土壤上经渗滤处理并补充地下水）和地表漫流（将污水有控制地排放到地面上，适于透水性差的粘土和粘质土壤，地面上常播种青草）等。由于不同的工业废水和生活污水具有不同的水质和水量，即使相同的工业，也由于各个工厂对生产原料的质量配比要求不一样以及采用的生产工艺流程不同，因而废水成分也有很大的变化。废水处理方法的选择，应根据废水的水质和数量，采取不同的处理方法。同时还