环境化工-1水指标-2中和法-3沉淀法-2013

环境化工化学工艺系王亚权yqwang@.c境化工：用化工方法治理环境污染环境化工：用化工方法治理环境污染水污染治理气体污染治理固体废气物污染治理环境化工：用化工方法治理环境污染水污染治理----王亚权气体污染治理----沈美庆主要参考书:1.《水污染控制技术》，王燕飞，第二版，化学工业出版社，2011年。第一版在超星数字图书馆有全文2.《污染控制化学》，杨智宽、韦进宝，武汉大学出版社1998年。图书馆可借课程要求:课程摘要可以复印讲课的课件不给拷贝期末闭卷考试:最后1次课：2节课时间 考试方式：闭卷绿色化学：环己酮氨肟化环己酮肟气相重排制己内酰胺丙烯直接环氧化一步生产环氧丙烷绿色化学品的合成资助：国家973计划项目；国家自然科学基金；天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目、面上项目；企业资助课题；技术转让。能源化学：化石能源的高效利用是当今能源领域的重要研究课题之一。天然气直接燃烧供热，效率比较低。如果将天然气转化制氢再通过质子交换膜燃料电池供电和热，总效率可达85%。烃类自热部分氧化制氢镍金属整体型催化体系的研究资助：国家863计划项目美国Süd-Chemie公司项目天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目、面上项目中国石油化工集团公司科技发展基金水循环1.水的自然循环2.水的社会循环——用水的循环

给水系统的水源和排水系统接纳水体的地方大多是邻近的河流。取之于河流，还之于河流，形成另一种受人类社会活动作用的水循环——水的社会循环第1章水质指标、水体污染和污水治理的一般原则1.水质指标2.水体污染物3.水体污染源4.污水治理的一般原则

第1章水质指标、水体污染和污水治理的一般原则

1.1水质指标

物理指标，化学指标，生物指标、微生物指标、放射性指标等

常规控制的指标主要是前面三大类

1.1.1水质的物理指标①水温1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味：被污染的水经常由于水中有机物的分解、气体溶解、矿物成分以及沟渠中的污染物等因素使水体产生嗅和味。1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味：被污染的水经常由于水中有机物的分解、气体溶解、矿物成分以及沟渠中的污染物等因素使水体产生嗅和味。用鼻子闻到的结果称为嗅，用口舌品尝到的结果称为味。有时候嗅和味不容易区分

1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味③颜色和色度

表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。

1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味③颜色和色度

表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。

真色：水样除去悬浮物后的颜色

1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味③颜色和色度

表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。 真色：水样除去悬浮物后的颜色

色度：用氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（CoCl2）配成的标准色阶。一个色度单位:每升水样中含有lmg铂和0.5mg钴所形成的颜色1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味③颜色和色度

表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。 真色：水样除去悬浮物后的颜色 色度：用氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（CoCl2）配成的标准色阶。一个色度单位:每升水样中含有lmg铂和0.5mg钴所形成的颜色④浊度水体中含有悬浮以及胶体状态的杂质所引起水的浑浊程度。浊度单位是用1L水中含有lmg白陶土(或者高岭土)所产生的浑浊度定为1度1.1.1水质的物理指标①水温②嗅和味③颜色和色度

表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。 真色：水样除去悬浮物后的颜色 色度：用氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（CoCl2）配成的标准色阶。一个色度单位:每升水样中含有lmg铂和0.5mg钴所形成的颜色④浊度水体中含有悬浮以及胶体状态的杂质所引起水的混浊程度。浊度单位是用1L水中含有lmg白陶土(或者高岭土)所产生的浑浊度定为1度⑤固体含量

总固体含量，悬浮性固体量，溶解性固体量

1.1.2水质的化学指标

①pH

天然水7.28.0，正常海水为8.15，淡水6.07.5，矿井水、地下水3.04.0，土壤溶液4.08.5，生物细胞体液7.07.5，饮用水6.58.5，锅炉用水7.08.5，工业开放水69。1.1.2水质的化学指标

①pH天然水7.28.0，正常海水为8.15，淡水6.07.5，矿井水、地下水3.04.0，土壤溶液4.08.5，生物细胞体液7.07.5，饮用水6.58.5，锅炉用水7.08.5。②硬度我国习惯采用“德国度”，每升水中含有10mg氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作lG

1.1.2水质的化学指标

①pH天然水7.28.0，正常海水为8.15，淡水6.07.5，矿井水、地下水3.04.0，土壤溶液4.08.5，生物细胞体液7.07.5，饮用水6.58.5，锅炉用水7.08.5，工业开放水69。②硬度我国习惯采用“德国度”，每升水中含有10mg氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作lG

③总含盐量

水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全部阳离子和阴离子含量的总和。1.1.2水质的化学指标

①pH天然水7.28.0，正常海水为8.15，淡水6.07.5，矿井水、地下水3.04.0，土壤溶液4.08.5，生物细胞体液7.07.5，饮用水6.58.5，锅炉用水7.08.5，工业开放水69。②硬度我国习惯采用“德国度”，每升水中含有10mg氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作lG

③总含盐量水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全部阳离子和阴离子含量的总和。④水的微生物指标

水的微生物指标是指水体含有细菌、真菌、藻类、放线菌、原生动物和超微生物的含量。1.1.2水质的化学指标

①pH天然水7.28.0，正常海水为8.15，淡水6.07.5，矿井水、地下水3.04.0，土壤溶液4.08.5，生物细胞体液7.07.5，饮用水6.58.5，锅炉用水7.08.5，工业开放水69。②硬度我国习惯采用“德国度”，每升水中含有10mg氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作lG

③总含盐量水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全部阳离子和阴离子含量的总和。④水的微生物指标水的微生物指标是指水体含有细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和超微生物的含量。⑤有机污染物综合指标

将有机物被氧化分解所消耗的某种氧化剂的量，换算成水体中溶解氧的量来表示水中有机物的含量。这种间接反映水体中有机污染物的含量叫做有机污染物综合指标，它包括溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)等。

1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)：强氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾或者碘酸钾)在强酸、加热回流条件下氧化有机物的消耗量换算成氧气的量。1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)：强氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾或者碘酸钾)在强酸、加热回流条件下氧化有机物的消耗量换算成氧气的量。 方法迅速简便，但有些有机物不能完全氧化。而且水体中许多还原态的无机物对氧化剂产生干扰。1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标生化需氧量(biochemicaloxygendemand,BOD)：指在好气条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一定时期内所消耗溶解氧的量。

1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标生化需氧量(biochemicaloxygendemand,BOD)：指在好气条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一定时期内所消耗溶解氧的量。

以20C为测定的标准温度，以五天作为生化氧化时间的结果称为五日生化需氧量，用BOD5表示。用BOD20作为最终生化需氧量1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标生化需氧量(biochemicaloxygendemand,BOD)：指在好气条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一定时期内所消耗溶解氧的量。

以20C为测定的标准温度，以五天作为生化氧化时间的结果称为五日生化需氧量，用BOD5表示。用BOD20作为最终生化需氧量BOD作为生物处理的指标1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标总需氧量(totaloxygendemand,TOD)：指水体中有机物完全氧化所需要的氧气量。测定方法:是在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，900C，使一定量水样汽化，其中有机物燃烧后测定气体载体中氧的减少量。 一般认为它可以真正代表有机物完全氧化的总需氧量。

1.1.2水质的化学指标⑤有机污染物综合指标总有机碳(totalorganiccarbon,TOC)：在一定条件下使水样汽化燃烧(方法同TOD的测定一样)，测定其中二氧化碳的含量，从而确定水中碳元素的总量，再从总量中减去碳酸盐等无机碳元素含量就可以得到水中有机碳含量

1.2水体污染物物理性污染物：漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，细砂、固体污泥、细菌尸体等；1.2水体污染物物理性污染物：漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，细砂、固体污泥、细菌尸体等；生物性污染物：细菌、病毒、病原体和寄生虫1.2水体污染物物理性污染物：漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，细砂、固体污泥、细菌尸体等；生物性污染物：细菌、病毒、病原体和寄生虫化学性污染物：无机污染物 有机污染物1.2水体污染物化学性污染物：无机污染物：无机有害物,无机有毒物1.2水体污染物化学性污染物：无机污染物：无机有害物：是指其本身无毒，但是对人类或者生态系统会产生不良影响。（工业废水所排放的酸、碱和盐一般情况下是无毒物，但是它们能使水体的pH值发生很大改变，影响水中微生物的生长，制约水体的自净能力，改变水中物质的存在形态，腐蚀水体中各类设施和船舶。如果水体长期受到酸、碱、盐的污染将对生态系统产生不良影响，使水生生物的种群发生变化、减产，甚至灭绝）1.2水体污染物化学性污染物：无机污染物：无机有害物：是指其本身无毒，但是对人类或者生态系统会产生不良影响。（工业废水所排放的酸、碱和盐一般情况下是无毒物，但是它们能使水体的pH值发生很大改变，影响水中微生物的生长，制约水体的自净能力，改变水中物质的存在形态，腐蚀水体中各类设施和船舶。如果水体长期受到酸、碱、盐的污染将对生态系统产生不良影响，使水生生物的种群发生变化、减产，甚至灭绝）无机有毒物：重金属（汞、镉、铬、铅、铜、锌）、部分非金属(氰化物、砷、硒和氟等)和放射性物质。它们对人类以及生态系统可以产生直接的损害和长期积累性损害。1.2水体污染物化学性污染物：有机污染物：有机有害物质有机有毒物质1.2水体污染物化学性污染物：有机污染物：有机有害物质有机有毒物质有机有害物质：指有机物本身无毒，但是它可以对水体造成一定的危害。（生活污水和某些工业废水中的碳水化合物，蛋白质、脂肪、纤维素等有机物）1.2水体污染物化学性污染物：有机污染物：有机有害物质：指有机物本身无毒，但是它可以对水体造成一定的危害。（生活污水和某些工业废水中的碳水化合物，蛋白质、脂肪、纤维素等有机物）有机有毒物质：含量一般并不高，但是其种类很多。有一些能在短时期内影响水体生态系统或者代谢系统；有一部分有机有毒物很难降解，在生物体内残留时间长，有积累性，可以促成慢性中毒、致癌、致畸等生理毒害。物质的毒性:LD50：指引起一群受试对象50%个体死亡所需的剂量。

物质的毒性:LD50：指引起一群受试对象50%个体死亡所需的剂量。 常用每公斤大白鼠急性口服的致死半数的量，mg/kg表示

LD50的定义：指引起一群受试对象50%个体死亡所需的剂量。毒性等级划分:6级剧毒少于5mg/kg5级极毒5-50mg/kg4级很毒50-500mg/kg3级有毒0.5-5g/kg食品添加剂2g/kg2级轻毒5-15g/kg1级微毒15g/kg以上砒霜:

As2O3。砒石升华之精制品为白色粉末，即砒霜砷进入人体后，会和蛋白质的硫基结合，使蛋白质变性失去活性，可以阻断细胞内氧化供能的途径，使人快速缺少ATP供能死亡，和氢氰酸的作用机理类似。砒霜:

As2O3。砒石升华之精制品为白色粉末，即砒霜砷进入人体后，会和蛋白质的硫基结合，使蛋白质变性失去活性，可以阻断细胞内氧化供能的途径，使人快速缺少ATP供能死亡，和氢氰酸的作用机理类似。少量砒霜有药效，可以治疗白血病鹤顶红:

红信石,三氧化二砷的一种天然矿物，加工以后就是著名的砒霜。“鹤顶红”不过是古时候对砒霜的一个隐晦的说法而已。氰化物：无机氰化物属剧毒，高毒物质。其特点是毒性大、作用快，平均致死量为50-60mg1.3水体污染源根据污染物产生来源的类别可以将污染源分为：工业污染源生活污染源农业污染源地面径流其它污染源

1.3水体污染源工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。1.3水体污染源工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：主要来源于城市

1.3水体污染源工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：主要来源于城市

农业污染源：农药和化肥的不正确使用所造成的污染

,包括地下水1.3水体污染源工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：主要来源于城市

农业污染源：农药和化肥的不正确使用所造成的污染

地面径流：降水、降雪特别是暴雨、洪水可以将地表污染物冲刷形成径流而流入地面水体，造成地面水体的污染。地面径流在水环境污染中主要起到对污染物的输送作用1.3水体污染源工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：主要来源于城市

农业污染源：农药和化肥的不正确使用所造成的污染

地面径流：降水、降雪特别是暴雨、洪水可以将地表污染物冲刷形成径流而流入地面水体，造成地面水体的污染。地面径流在水环境污染中主要起到对污染物的输送作用其它污染源：1.4五类水体

Ⅰ类：主要适用于源头水、国家自然保护区。

Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。

Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。

Ⅳ类：主要适用于一般工业区及人体非直接接触的娱乐用水区。

Ⅴ类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。浙江东部的I类水体1.5污水治理的一般原则1.5.1历史回顾水污染控制工程沿革任意排放随意修建规划修建公元前3750年：公元前2600年：公元前80年：印度Nippur修拱型下水道巴格达附近阿斯马尔城修下水道古罗马修建巨大下水道无进展。未考虑地下水污染，城市附近水体污染。霍乱、伤寒、痢疾流行国外公元20世纪初：欧洲完成了下水道系统。并开始对所排污水进行处理，建立了污水处理设施。如美国在1915年时大城市均完成了下水道系统。公元1800年：瘟疫猖獗公元19世纪初：（1800-1820年左右）英国、德国、法国、美国开始规划进行排水管道系统，并有了一些处理方法（氧化塘，污灌等）欧洲污水处理设施氧化塘污灌物理处理二级处理，甚至三级处理城市污水处理率在70%以上。好的80%以上公元前3世纪：秦朝时有了排水管道（阿房宫）但规模小由于我国城市化，工业化进程慢、程度低，至今还处于完善排水系统初步有所处理的阶段真正的污水处理是近30年的事情，城市污水处理量不超过20%（乐观估计）。个别城市略高（天津等）我国污水处理任重道远我国1.5.2废水的三级处理

①一级处理（物理处理）②二级处理（生物处理）③三级处理（深度处理）

①一级处理（物理处理）主要任务：从废水中去除漂浮物、悬浮物、浮油或重油等，调节废水pH值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。① 格栅：是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者筛网。① 格栅：是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者筛网。斜面格栅平面格栅① 格栅：是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者筛网。第1次课结束② 沉砂池：是利用重力沉淀的方法除土污水中所夹带的泥砂，以免造成后续工序设备运行故障。一般沉砂池作为污水处埋的前期处理。机械排砂曝气沉砂池沉砂池是利用重力沉淀的方法除去污水中所夹带的泥砂，以免造成后续工序设备运行故障。一般沉砂池作为污水处埋的前期处理。③ 沉淀池：是通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态污染物质的方法。用于一级处理的沉淀池，通称初级沉淀池。其作用为：一是去除污水中大部分可沉的悬浮固体；二是作为化学或生物化学处理的预处理，以减轻后续处理工艺的负荷和提高处理效果。沉淀池按水流方向分平流式辐流式竖流式池型：长方形一端进水,另一端出水贮泥斗在池进口池内水流由下向上池内水流向四周辐流池型:多为圆形,

有方形或多角形池中央进水，池四周出水贮泥斗在池中央沉淀池三种流态平流式竖流式辐流式平流沉淀池池型呈长方形，废水从池的一端进入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其他部位池底有坡度，倾向贮泥斗。竖流沉淀池池型多为圆形，亦有长方形或多角形，废水从设在池中央的中心管进入，从中心管下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的横断面上，由于出水口设置在池面或池墙四周，故水的流向基本由下向上。污泥淤积在底部的污泥斗。辐流式沉淀池剖面中心进水周边进水辐流沉淀池沉淀池的运行方式连续式污水中可沉颗粒的沉淀在流过水池时完成，这时可沉颗粒受到重力所造成的沉速与水流流动的速度两方面的作用污水连续不断地流入与排出污水中可沉淀的悬浮物在静止时完成沉淀过程，由设置在沉淀池壁不同高度的排水管排出工作过程：进水、静止、沉淀、排水间歇式④ 接触池：如果污水仅进行一级处理，一般在沉淀池后使用接触池，通过投氯进行消毒。一级处理有时也包括上浮法和预曝气法。上浮法：上浮法用于去除污水中相对密度小于1的污染物。在一级处理工艺中，主要用于去除污水中的油类及悬浮物质。一级处理有时也包括上浮法和预曝气法。上浮法：上浮法用于去除污水中相对密度小于1的污染物。在一级处理工艺中，主要用于去除污水中的油类及悬浮物质。预曝气法：预曝气法是在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间(10-20min)的曝气，其作用为：a.可产生白然絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒变大，以便沉淀分离；b.氧化废水中的还原性物质；c.吹脱污水中游解的挥发物；d.增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。(2)二级处理（生物处理）

主要任务：

大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，以减少废水的BOD和部分COD。(2)二级处理（生物处理）

主要任务：

大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，以减少废水的BOD和部分COD。处理方法：以生化处理为主体工艺。

主要有活性污泥和生物膜法。后面重点讲(2)二级处理（生物处理）

主要任务：

大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，以减少废水的BOD和部分COD。(3)三级处理（深度处理或高级处理）二级处理（生化处理）后，污水中还含有N，P,难降解的有机物，矿物质（盐类）以及病原菌等

(3)三级处理（深度处理或高级处理）二级处理（生化处理）后，污水中还含有N，P,难降解的有机物，矿物质（盐类）以及病原菌等三级处理的主要任务：防止受纳水体发生富营养化和受到难降解的有毒化合物的污染。

① 除磷：最有效和实用的除磷方法是化学沉淀法，即投加石灰或铝盐、铁盐形成难溶性的磷酸盐沉淀。为了保证投加石灰的沉淀效果，需要pH值提高到9.5-11.5。磷酸铝是在pH值为6时沉淀最好，磷酸铁在pH位为4时沉淀最好。②除氮a生物硝化-反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。②除氮a生物硝化-反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。硝化作用：亚硝酸细菌②除氮a生物硝化-反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。硝化作用：反硝化作用：亚硝酸细菌②除氮a生物硝化-反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。b物理-化学法：

(a)气提法：使污水中的铵离子在高pH条件下大部分转变成氨气：

(b)折点氯化法：通过投加不同量的氯，使污水中的氨转化为氯化铵的化合物，最后又被氧化成氨气或各种含氮的无氯产物。

(c)选样性离子交换法：以沸石对铵比对钙、镁和钠等离子有优选交换吸附的性能为基础来去除氨氮的方法。③有机污染物的去除：污水经过二级处理（生物处理）后，COD值一般还高于100，很难达到目前的排放标准(50以下)，还必须进行进一步处理。③有机污染物的去除：污水经过二级处理（生物处理）后，COD值一般还高于100，很难达到目前的排放标准(50以下)，还必须进行进一步处理。臭氧氧化法：以除去难以处理的有机物质吸附法：活性炭能有效地去除二级处理出水中的大部分有机污染物，但成本很高。催化氧化法：目前正在研究③有机污染物的去除：污水经过二级处理（生物处理）后，COD值一般还高于100，很难达到目前的排放标准(50以下)，还必须进行进一步处理。臭氧氧化法：以除去难以处理的有机物质吸附法：活性炭能有效地去除二级处理出水中的大部分有机污染物，但成本很高。催化氧化法：目前正在研究④溶解性无机物的去除：有三种可采用的方法，即离子交换、电渗析和反渗透。三级处理（深度处理或高级处理）二级处理（生化处理）后，污水中还含有N，P,难降解的有机物，矿物质（盐类）等

污水隔栅沉砂池生物处理初沉池二沉池高级废水处理受纳水体一级处理二级处理三级处理1.6

污水净化后的处置方式1.6

污水净化后的处置方式

①排入水体，作为水体的补给水：排入水体是污水的自然归宿，是造成水体遭受污染的原因之一。同时由于水体自净作用，可使污水得到进一步净化。1.6

污水净化后的处置方式

①排入水体，作为水体的补给水：排入水体是污水的自然归宿，是造成水体遭受污染的原因之一。同时由于水体自净作用，可使污水得到进一步净化。②灌溉田地灌溉田地可使污水得到充分利用，但需要符合农溉标准，使土壤与农作物免遭污染。1.6

污水净化后的处置方式

①排入水体，作为水体的补给水：排入水体是污水的自然归宿，是造成水体遭受污染的原因之一。同时由于水体自净作用，可使污水得到进一步净化。②灌溉田地灌溉田地可使污水得到充分利用，但符合农溉标准，使土壤与农作物免遭污染。③重复利用：是最合理的出路。循环冷却水外排水回用。污水进一步净化，作城市、工矿企业给水源；城市污水为给水源，处理后作生活杂用水或饮用水。1.6

污水净化后的处置方式

①排入水体，作为水体的补给水：排入水体是污水的自然归宿，是造成水体遭受污染的原因之一。同时由于水体自净作用，可使污水得到进一步净化。②灌溉田地灌溉田地可使污水得到充分利用，但符合农溉标准，使土壤与农作物免遭污染。③重复利用：是最合理的出路。循环冷却水外排水回用。污水进一步净化作城市、工矿企业给水源；城市污水为给水源，处理后作生活杂用水或饮用水。地下水回灌本章参考题：水质的化学指标指那些？什么是化学需氧量(COD)？什么是生化需氧量(BOD)？什么是总需氧量？水的一级处理主要包括哪些过程？各过程的主要作用是什么？水的二级处理主要包括哪些过程？各过程的主要作用是什么？水的三级处理主要包括哪些过程？各过程的主要作用是什么？第2章中和法

1.酸性废水来源及特性

2.酸性废水处理

3.碱性废水来源

4.碱性废水处理

2.1酸性废水来源及特性

酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、矿山等。酸性废水除含有酸外，还含有各种有害物质或重金属及其盐类。如钢材酸洗废液中含有铁盐；高温合金、精密合金、不锈钢的酸洗废液中含有镍、钴、铬等贵重金属的盐类；化工厂排出的酸性废水中含有大量的矿尘、硫化物、砷化物、氟化物、磷化物、亚铁盐及有机污染物等有毒有害物质。酸性废水若直接排放，将会腐蚀管道，损坏农作物，伤害鱼类等水生物，危害人体健康。因此，酸性废水必须处理达到排放标准后才能排放，或回收利用。

2.2酸性废水处理(1)回收利用

对于浓度较高（3％~5％以上)、成分较简单的酸，应回收利用。如从酸洗钢材的酸洗废液中，可以回收再生酸、硫酸亚铁、氧化铁红等2.2酸性废水处理(2)投药中和：

投药中和可处理任何性质、任何浓度的酸性废水。中和的药剂有石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石、电石渣、锅炉灰和软化站废渣等。2.2酸性废水处理(2)投药中和：

投药中和可处理任何性质、任何浓度的酸性废水。中和的药剂有石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石、电石渣、锅炉灰和软化站废渣等。常用中和剂石灰： 干投：设备简单，但反应不彻底，投量大约 为理论值的1.4~1.5倍 湿投:

优点：石灰中和其优点是来源广泛、价格便宜缺点：劳动卫生条件差，强度大，中和池容量大。如处理硫酸废液时，污泥量大2.2酸性废水处理(3)过滤中和

以石灰石、大理石、白云石(MgC03·CaC03)等作滤料，让酸性废水通过滤层，使水中和。

适用于处理少量含酸浓度低的酸性废水

2.2酸性废水处理(3)过滤中和

以石灰石、大理石、白云石(MgC03·CaC03)等作滤料，让酸性废水通过滤层，使水中和。

适用于处理少量含酸浓度低的酸性废水

①普通中和滤池：一般用于含盐酸、硝酸废水的中和。这种滤池，结构简单，但中和效果较差②等速升流膨胀中和滤池：以石灰石作滤料，粒径0.53mm，接触面积大，滤速高(5070m／h)，废水自下而上流动，滤料浮起，并使之膨胀和翻滚，互相碰撞和摩擦，有助于表面更新。中和时生成的硫酸钙和二氧化碳，被高速水流带到池外，所以这种滤池中和效果好，在实际中得到广泛应用③变速升流膨胀中和滤池：滤池截面上大下小，滤速则上小下大。这样滤料便得到较为均匀的膨胀，从而保证了大颗粒不结垢，小颗粒不流失。出水pH值稳定，对处理水量大小适应性能较强。国内已有定型产品。

④滚筒式中和器：将石灰石滤料置于旋转滚筒中与酸性水中和。滚筒式过滤器对滤料要求不严，粒径不超过15mm即可。可控制处理水量，使出水pH值大于6。国内已有定型产品。2.3碱性废水来源印染废水造纸废水

2.3碱性废水来源(1)印染废水①退浆废水；②煮练废水；③漂白废水；④丝光废水；⑤染色废水；⑥印花废水；⑦整理废水；

(2)造纸废水制浆造纸工业是一个产量大，用水多，消耗一定量碱、硫化物和氯化物等化学药品，污染严重的轻工业制浆：如果用树类、草类造纸，那先要把树木和草切碎，然后再闷在一个大锅里面蒸煮至烂，接着把蒸好了的液体（专业上叫纸浆）从锅里面放出来，再使纸浆流过专门的设备将纸浆中的纤维磨得更烂。接着，把纸浆用筛选设备处理一下，然后漂白，并且把纸浆洗干净。主要来自:①蒸煮废液；②洗浆筛选废水；③漂白废水2.4碱性废水处理

(1)印染废水处理

①酸碱废水互相中和不用投药，设备简单、管理方便、成本低廉此法适用于厂内或附近有酸性废水的情况。废水的pH值可调节至6.58.5。

②加酸中和法

加酸中和法是处理碱性印染废水常用的方法。常用的酸有工业硫酸和盐酸。其中工业硫酸价格较低，应用较多2NaOH+H2S04=Na2S04+2H20Na2C03+H2S04=Na2SO4+H20+C02Na2S+H2S04=Na2S04+H2S③烟道气中和法

烟道气中含有C02、S02和H2S等酸性气体。③烟道气中和法

烟道气中含有C02、S02和H2S等酸性气体。

2NaOH+C02=Na2C03+H202NaOH+S02=Na2S03+H202NaOH+H2S=Na2S+2H20③烟道气中和法

烟道气中含有C02、S02和H2S等酸性气体。

2NaOH+C02=Na2C03+H202NaOH+S02=Na2S03+H202NaOH+H2S=Na2S+2H20优点：既降低了废水的pH值，又除去烟气中的烟尘，以废治废，可节省大量自来水③烟道气中和法

烟道气中含有C02、S02和H2S等酸性气体。

2NaOH+C02=Na2C03+H202NaOH+S02=Na2S03+H202NaOH+H2S=Na2S+2H20优点：既降低了废水的pH值，又除去烟气中的烟尘，以废治废，可节省大量自来水缺点：经烟气中和后的废水，其硫化物、耗氧量和色度都有所增加，其中以硫化物最显著。对废水的后续处理将产生不利影响本章参考题：指出工业上碱性废水的主要来源。指出中和酸性废水都使用那些常用物质？指出用烟道气中和印染废水的原理。第2次课结束媒体称中国自来水合格率仅50%，无城市实现直饮(1)2012-05-0807:17:36中国经济网地表水源：中国约50%水源受到污染，上百种有机化合物、重金属离子进入水源。地下水源：存在氟、砷、铁、锰等超标全国县以上4000多家自来水厂中，98%仍使用传统水处理工艺，如果水源被重金属离子和有机化合物所污染，传统工艺就显得力不从心。学者认为，至少20%至30%的水厂需要尽快上马深度处理工艺第3章化学沉淀法除重金属离子和阴离子 在一级处理的污水处理系统中，沉淀是主要处理工艺。污水处理的效果，基本取决于沉淀池的沉淀效果。 第3章化学沉淀法除重金属离子和阴离子 在设有二级处理的污水处理系统中，沉淀具有多种功能。在生物处理设备前设初次沉淀池，以减轻后继处理设备的负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥。在生物处理设备后设二次沉淀池，用以分离生物污泥，使处理水得到澄清。第3章化学沉淀法除重金属离子和阴离子 在一级处理的污水处理系统中，沉淀是主要处理工艺．污水处理的效果，基本取决于沉淀池的沉淀效果。 在设有二级处理的污水处理系统中，沉淀具有多种功能。在生物处理设备前设初次沉淀池，以减轻后继处理设备的负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥。在生物处理设备后设二次沉淀池，用以分离生物污泥，使处理水得到澄清。本章内容：采用化学沉淀去除重金属离子和一些主要的阴离子如磷酸根、F-等3.1氢氧化物沉淀法原理

第3章化学沉淀法除重金属离子和阴离子3.1氢氧化物沉淀法原理

例如，已知Fe(OH)3的Ksp=3.8x10-38，若[Fe3+]=0.01M/L，即[Fe3+][OH-]>3.8x10-38第3章化学沉淀法除重金属离子和阴离子3.1氢氧化物沉淀法原理

例如，已知Fe(OH)3的Ksp=3.8x10-38，若[Fe3+]=0.01M/L，即[Fe3+][OH-]>3.8x10-38-3.1氢氧化物沉淀法原理

例如，已知Fe(OH)3的Ksp=3.8x10-38，若[Fe3+]=0.01M/L，即[Fe3+][OH-]>3.8x10-38-金属盐制备过程中除铁但是，对某些两性元素，如铝、锌、铬、铅等的氢氧化物可溶于过量的碱:金属氢氧化物在不同pH下的溶解度一价的金属离子：碱金属的氢氧化物可溶于水。Cu22+,Hg22+,Au+,Ag+能生成氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀小结一价的金属离子：Cu22+,Hg22+,Au+,Ag+能生成氢氧化物沉淀（碱金属的氢氧化物可溶于水）。二价的金属离子：除Ca2+,Sr2+,Ba2+外，一般都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Be2+,Zn2+具有两性性质氢氧化物沉淀小结一价的金属离子：Cu22+,Hg22+,Au+,Ag+能生成氢氧化物沉淀（碱金属的氢氧化物可溶于水）二价的金属离子：除Ca2+,Sr2+,Ba2+外，一般都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Be2+,Zn2+具有两性性质三价的金属离子：基本上都能生成氢氧化物沉淀，其中Al3+,Cr3+,Ga3+,In3+具有两性性质氢氧化物沉淀小结一价的金属离子：Cu22+,Hg22+,Au+,Ag+能生成氢氧化物沉淀（碱金属的氢氧化物可溶于水）二价的金属离子：除Ca2+,Sr2+,Ba2+外，一般都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Be2+,Zn2+具有两性性质三价的金属离子：基本上都能生成氢氧化物沉淀，其中Al3+,Cr3+,Ga3+,In3+具有两性性质四价的金属离子：都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Sn4+具有两性性质氢氧化物沉淀小结一价的金属离子：Cu22+,Hg22+,Au+,Ag+能生成氢氧化物沉淀（碱金属的氢氧化物可溶于水）二价的金属离子：除Ca2+,Sr2+,Ba2+外，一般都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Be2+,Zn2+具有两性性质三价的金属离子：基本上都能生成氢氧化物沉淀，其中Al3+,Cr3+,Ga3+,In3+具有两性性质四价的金属离子：都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Sn4+具有两性性质五价的金属离子：除铌、钽能生成HNbO3及HTaO3沉淀外，其他的以酸根形式存在于溶液中，如AsO43-,SbO43-,BiO3-,VO3-

氢氧化物沉淀小结一价的金属离子：Cu22+,Hg22+,Au+,Ag+能生成氢氧化物沉淀（碱金属的氢氧化物可溶于水）二价的金属离子：除Ca2+,Sr2+,Ba2+外，一般都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+,Be2+,Zn2+具有两性性质三价的金属离子：基本上都能生成氢氧化物沉淀，其中Al3+,Cr3+,Ga3+,In3+具有两性性质四价的金属离子：都能生成氢氧化物沉淀，其中Sn4+具有两性性质五价的金属离子：除铌、钽能生成HNbO3及HTaO3沉淀外，其他的以酸根形式存在于溶液中，如AsO43-,SbO43-,BiO3-,VO3-

六、七价的金属离子:以酸根形式存在于溶液中氢氧化物沉淀小结：3.2硫化物沉淀法向废液中加入硫化氢、硫化铵或碱金属的硫化物，使欲处理物质生成难溶硫化物沉淀硫化物的沉淀作用

:S2-+H2O⇋HS-+OH-HS-+H2O⇋H2S+OH-pH对硫化物沉淀的影响？对于含可溶性磷酸盐的废水可以通过加入铁盐或铝盐以生成不溶的磷酸盐沉淀除去3.3磷酸盐沉淀法

对于含可溶性磷酸盐的废水可以通过加入铁盐或铝盐以生成不溶的磷酸盐沉淀除去加入铁盐时会伴随如下过程发生：(1)铁的磷酸盐[Fe(P04)x(OH)3-x]沉淀3.3磷酸盐沉淀法

对于含可溶性磷酸盐的废水可以通过加入铁盐或铝盐以生成不溶的磷酸盐沉淀除去加入铁盐时会伴随如下过程发生：(1)铁的磷酸盐[Fe(P04)x(OH)3-x]沉淀(2)在部分胶体状的氧化铁或氢氧化物表面上磷酸盐被吸附3.3磷酸盐沉淀法

对于含可溶性磷酸盐的废水可以通过加入铁盐或铝盐以生成不溶的磷酸盐沉淀除去加入铁盐时会伴随如下过程发生：(1)铁的磷酸盐[Fe(P04)x(OH)3-x]沉淀(2)在部分胶体状的氧化铁或氢氧化物表面上磷酸盐被吸附(3)多核氢氧化铁(Ⅲ)悬浮体的凝聚作用，生成不溶于水的金属聚合物。

3.3磷酸盐沉淀法

当用铁盐来沉淀正磷酸时，最佳pH是5当用铝盐作沉淀剂时，最佳pH为6而用石灰作沉淀剂时，最佳pH在10以上

沉淀的最佳pH废水的三级处理：除磷：最有效和实用的除磷方法是化学沉淀法，即投加石灰或铝盐、铁盐形成难溶性的磷酸盐沉淀。当用铁盐来沉淀正磷酸时，最佳pH是5当用铝盐作沉淀剂时，最佳pH为6而用石灰作沉淀剂时，最佳pH在10以上这些pH值也与相应的纯磷酸盐的最小溶解度一致沉淀的最佳pH3.4铁氧体法处理重金属废水污水中投加铁盐，使污水中多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体共沉淀物，采用固液分离手段，达到去除重金属离子的目的（1）铁氧体的形成机理尖晶石型铁氧体(MFe2O4):（2）中和法 先将金属离子和铁盐溶液混和，在一定条件下用碱中和直接形成尖晶石型铁氧体，其反应式为：X-rayscat