【正文】 凝劑以其價(jià)格低廉， 原料易得等優(yōu)點(diǎn)得以大量運(yùn)用，目前無機(jī)混凝劑的主要 品種見表 39 有機(jī)混凝劑分為天然有機(jī)混凝劑與人工合成有機(jī)高分子混凝劑。 ? ⑥ 水力條件的影響 ? 混凝的過程是混凝劑與膠粒發(fā)生反應(yīng)并逐步凝聚在一起的過程，水流紊動(dòng)過于緩慢，則混凝劑與膠粒反應(yīng)速率太小，紊動(dòng)過于激烈則使結(jié)成的絮體重新破裂。水溫較低時(shí)，絮凝體形成緩慢，結(jié)構(gòu)松散，顆粒細(xì)?。? ? ，布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度減弱，不利于脫穩(wěn)膠粒相互凝聚，水流剪力也增大，影響絮凝體的成長。 ? 在廢水的混凝沉淀處理過程中，影響混凝效果的因素比較多。水中膠粒本身可 作為這些沉淀所形成的核心時(shí)，凝聚劑最佳投加量與被除去物質(zhì) 的濃度成反比，即膠粒越多，金屬凝聚劑投加量越少。這類高分子物質(zhì)可被 膠粒所強(qiáng)烈吸附。三價(jià)鋁鹽或鐵鹽 混凝劑投量過多，混凝效果反而下降的現(xiàn)象，可以用 本機(jī)理解釋。另一方面，由 于擴(kuò)散層減薄，它們相撞的距離也減少，因此相 互間的吸引力相應(yīng)變大。 （ 1）壓縮雙電層機(jī)理 由膠體粒子的雙電層結(jié)構(gòu)可知，反離子的濃度在 膠粒表面最大，并沿著膠粒表面向外的距離呈遞減分 布，最終與溶液中離子濃度相等。 脫穩(wěn)的顆粒相互聚集為較大顆粒的過程稱 為 凝聚。一種膠體 的膠粒帶電越多，其 ζ電位就越大；擴(kuò)散層中反離子越 多，水化作用也越大，水化層也越厚，因此擴(kuò)散層也越 厚，穩(wěn)定性越強(qiáng)。 混凝法的基本原理是在廢水中投入混凝劑，因混 凝劑為電解質(zhì)，在廢水里形成膠團(tuán)，與廢水中的膠體 物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絨粒沉降。鹽酸的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物溶解 度高，沉渣量少，但價(jià)格較高。根據(jù)資料介紹，用煙道氣中和堿性廢水，出水的 pH可由 1012降到 7左右。 （ 1）利用廢酸性物質(zhì)中和法 廢酸性物質(zhì)包括含酸廢水、煙道氣等。但過濾中和含硫 酸廢水如用石灰石作濾料，則中和后產(chǎn)生的硫酸鈣會(huì)覆 蓋濾料使之堵塞，而影響中和反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。 過濾中和就是利用石灰石、大理石、白云石等作濾 料，使酸性廢水通過濾料得到中和。圖所 318表示的用石灰石中和酸性廢水的干投 法流程。投藥中和又分為干投法和濕投法兩種。那么，兩者可 以直接在管道內(nèi)混合，不需設(shè)中和池，但是，對(duì)于排水 情況經(jīng)常波動(dòng)變化時(shí)，則必須設(shè)置中和池，在中和池內(nèi) 進(jìn)行中和反應(yīng)，如圖 317所示。這是一 種以廢治廢，開展綜合利用的很好辦法，既可以降低廢 水的 pH， 又可以去除煙道氣中的灰塵，并使煙道氣中的 CO2及 SO2氣體從煙氣中分離出去，防止煙道氣污染大氣。 對(duì)堿性廢水進(jìn)行中和時(shí)，可首先考慮采用酸性廢水 的中和處理。例如含硝酸、鹽酸的廢水，中和后生產(chǎn)的鹽，一般多易溶于水，不產(chǎn)生沉淀。而燒堿或純堿不僅價(jià)格很貴，而且又是重要的工業(yè)原料，貨源亦緊張，故不應(yīng)輕易選用。 對(duì)含酸或含堿廢水、濃度在 4%（含酸濃度； 含堿濃度為 2%）以下時(shí)，如果不能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效 的回收、利用，則應(yīng)經(jīng)過中和，將廢水的 pH調(diào)整 到呈中性狀態(tài)，才能夠排放。 在化工、煉油企業(yè)中，對(duì)于低濃度的含酸、 含堿廢水，在無回收及綜合利用價(jià)值時(shí)，往往 采用中和的方法進(jìn)行處理。它的特點(diǎn)是，微孔孔徑大小可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，微孔管調(diào)換比較方便，適用于過濾含有無機(jī)鹽類的廢水。微濾機(jī)的過濾及沖洗過程均為自動(dòng)進(jìn)行。帶有金屬濾網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓的微濾機(jī)，可參考圖 316。轉(zhuǎn)鼓和 ? 濾網(wǎng)安裝在水池內(nèi)，水池內(nèi)還設(shè)有隔板。 ? 綜合濾料濾池接近理想濾池，沿水流方向有由粗至細(xì)的級(jí)配濾料和逐漸均勻減少的空隙，以提供最大截污能力，從而延長過濾周期，增加濾速，接受較大的進(jìn)水負(fù)荷。 ? ? 在廢水的三級(jí)處理中，往往采用綜合濾料過濾器，濾床采用不同的過濾介質(zhì)，一般是以格柵或篩網(wǎng)及濾布等作為底層的介質(zhì)，然后在其上再堆積顆粒介質(zhì)。大密度濾料常用于多層濾料濾池，其中石榴石和磁鐵礦的相對(duì)密度大于 ，莫氏硬度大于 6。 ? 在廢水處理中常用的濾料有石英砂、無煙煤粒、石榴石粒、磁鐵礦粒、白云石粒、花崗巖粒以及聚苯乙烯發(fā)泡塑料球等。 ? 顆粒介質(zhì)過濾器可以是圓形池或方形池。水力篩網(wǎng)的動(dòng)力來自進(jìn)水水流的沖擊力和重力作用。 ? 水力篩網(wǎng)示意圖見 313圖。下面介紹其中主要的幾種。圖 311是格柵的示意圖。按格柵柵條的間隙，可分為粗格柵（ 50100mm）、 中格柵（ 1040mm）、 細(xì)格柵（ 310）三種。 ? ? 格柵一般斜置在進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處。這樣有利于水 流向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。水力旋流器（或稱旋液分離 器）有壓力式（見圖 310)和重力式兩種，其設(shè)備固定，液 體靠水泵壓力或重力（進(jìn)出水頭差）由切線方向進(jìn)入設(shè)備， 造成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心力。當(dāng)廢水高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，水中的顆粒物所受的離心力表示如下： ? 如果旋轉(zhuǎn)半徑 r=， 轉(zhuǎn)速 n=300r/min，則 α =50。 斜板隔油池去除油滴的最小直徑為 60μm。其中波紋板式油分離器示于圖 38 。對(duì)于懸浮狀態(tài)的油類，一般用隔油池分離；對(duì)于乳化油則采用浮選法分離。 ? ? 石油開采與煉制、煤化工、石油化工及輕工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)過程排出大量含油廢水。 一般平流沉砂池的最大缺點(diǎn)，就是盡管控制了水流 速度及停留時(shí)間，廢水中一部分有機(jī)懸浮物仍然會(huì)在沉砂 池內(nèi)沉積下來，或者由于有機(jī)物附著在砂粒表面，隨砂粒 沉淀而沉積下來。國內(nèi)廣泛應(yīng)用的是平流式，平流沉砂池 的效率較高，其構(gòu)造如圖 37所示。但是，在沉砂池內(nèi)不能讓相對(duì)密度較小 的有機(jī)懸浮物沉降下來，以免造成進(jìn)入后面的污泥中而給 排除及處理污泥帶來困難。也可以采用泥漿泵或利用水的壓力將污泥排出，此時(shí)池底 應(yīng)為錐形。為了使水流均勻的通過各個(gè)水?dāng)嗝?，一般均在污水的入? 處設(shè)置擋板，并且要使進(jìn)水的入口置于池內(nèi)的水面以下。所以沉降效果實(shí)際上要比理論效果低一些。過流率愈小，沉淀效果愈好。 影響廢水或稱污水懸浮顆粒沉降效率的主要因素 有三個(gè)方面，即： ①污水的流速； ②懸浮顆粒的沉降速度； ③沉淀池的尺寸。而在生化 處理后的沉淀池，稱為二次沉淀池，其目的是進(jìn)一步去 除殘留的固體物質(zhì)，包括生化處理后多余的活性污泥。此法是利用固體與水兩者相對(duì)密度差異的原理， 使固體和液體分離。 ? 物理法包括： 過濾、重力分離、離心分離等。 ? 在工業(yè)廢水的處理中，物理法占有重要的地位?，F(xiàn)已明確規(guī)定：有行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)就執(zhí)行本行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，其它則執(zhí)行本排放標(biāo)準(zhǔn)。 該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)地表水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低依次劃分為 5類： Ⅰ 類： 主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)； Ⅱ 類： 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一 級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀動(dòng)物生物棲息地、魚蝦類產(chǎn) 卵場、仔稚幼魚的索餌場等； Ⅲ 類： 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地 二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道，水 產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)； Ⅳ 類： 主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接 觸的娛樂用水區(qū)； Ⅴ 類： 主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。 對(duì)前一類的要求，原則上只要滿足廠內(nèi)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)即可。 完善的三級(jí)處理由除磷、除氮、除有機(jī)物 （主要是難以生物降解的有機(jī)物）、除病毒和病 原菌、除懸浮物和觸礦物質(zhì)等單元過程組成。為進(jìn) 一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括微生 物未能降解的有機(jī)物或磷、氮等可溶性無機(jī)物。污水二級(jí)處理可 以去除污水中大量 BOD和懸浮物，在較大程度上 凈化污水，對(duì)保護(hù)環(huán)境起到了一定作用?；钚晕勰喾ㄟ\(yùn)行方式多種多樣，如傳統(tǒng)活性污泥法、 階段曝氣法、生物吸附法、混合式曝氣法、純氧曝氣法、深井曝 氣法，以及近幾年所發(fā)展的氧化溝（延時(shí)曝氣活性污泥法）。 ： 廢水生物化學(xué)處理中的主要處理方法。近年來，采用化學(xué)或物理化學(xué)處理法作為二級(jí)處理主 體工藝，并隨著化學(xué)藥劑品種的不斷增加，處理設(shè)備和工 藝的不斷改進(jìn)而得到推廣。 ： 預(yù)曝氣法是在污水進(jìn)入處理構(gòu)筑物以前，先進(jìn)行短時(shí) 間（ 1020min） 曝氣。沉淀法的主要構(gòu)筑物有沉砂池和沉淀池，用于一級(jí)處 理的沉淀池，通稱初級(jí)沉淀池。格柵主要用于截留污水中大于柵條間隙的 漂浮物，一般布置在污水處理場或泵站的進(jìn)口處，以防止管道、 機(jī)械設(shè)備以及其他裝置的堵塞。 污水經(jīng)一級(jí)處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。必須外排的廢水，其處理方法隨水質(zhì)和要求而異。 （ 4）生物處理法： 通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化穩(wěn)定、無害物質(zhì)的廢水處理方法。 （ 3）物理化學(xué)法： 以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元具有化學(xué)作用，而同時(shí)又有與之相關(guān)的物理作用，所以稱為物理化學(xué)法，即運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使污水得到凈化處理的方法。 （ 2）化學(xué)處理法： 通過化學(xué)反應(yīng)去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。 針對(duì)不同污染物的特征，發(fā)展了各種不同的廢水處理方法，特別是對(duì)化工廢水的處理，這些處理方法可按其工作原理劃分為 4大類，即物理處理法、化學(xué)處理法、物料化學(xué)處理法和生物處理法。 ? 懸浮物（ SS）： 水樣過濾后，濾膜或?yàn)V紙上截留下來的物質(zhì)，單位為 mg/L。 ?化學(xué)需氧量（ COD）： 表示用強(qiáng)氧化劑把有機(jī)物氧化為 H2O和 CO2所消耗的相當(dāng)氧量?；どa(chǎn)離不開水，在目前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下化工生產(chǎn)很難根除廢水產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國化工行業(yè)排出的廢水量占全部廢水量的 22%，居第一位。化工廠一般多集中在江、河、湖、海附近，生產(chǎn)廢水就近排入水域，對(duì)水域造成污染。 狹義化學(xué)工業(yè) 包括化學(xué)礦山、石油化工、煤炭化工、酸堿工業(yè)、化肥工業(yè)、塑料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、染料工業(yè)、涂料工業(yè)、橡膠工業(yè)、炸藥和起爆藥工業(yè)、感光材料等。其中，最常用的水污染指標(biāo)有（ 8個(gè)）： ?生化需氧量（ BOD）： 表示在有飽和氧條件下，好氧微生物在 20℃ , 經(jīng)一定天數(shù)降解每升水中有機(jī)物所消耗的游離氧的量，常用單位 mg/L， 常以 5日為測定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以 BOD5表示。 ? 總有機(jī)碳（ TOC）： 表示水中有機(jī)污染物的總含碳量，以碳含量表示，單位為 mg/L。 ?大腸桿菌數(shù)： 指每升水中所含大腸桿菌的數(shù)目，單位為個(gè) /L。 屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上?。飧　⒏∵x）等，相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、除油池、氣浮池及其附屬裝置等?；瘜W(xué)處理法主要用于處理各種工業(yè)廢水 。采用本法前廢水一般均需預(yù)處理，先除去水中的懸浮物、油漬、有害氣體等，有時(shí)還要調(diào)整 pH， 以便提高處理效果。 化工廢水處理的主要原則： 首先才清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，改革生產(chǎn)工藝好設(shè)備，減少污染物，防止廢水外排，進(jìn)行綜合利用和回收。 可以采用柵網(wǎng)過濾、 自然沉淀、上浮、隔油等方法。常 用設(shè)備是格柵和篩網(wǎng)。 ： 沉淀法是通過重力沉降分離廢水中呈懸浮狀態(tài)污染物 質(zhì)的方法。在一 級(jí)處理工藝中，主要是用于去除污水中的油類及懸浮物質(zhì)。相當(dāng)長時(shí) 間以來，主要把生物化學(xué)處理作為污水二級(jí)處理的主體工 藝。因此需要進(jìn)行二級(jí)處理，二級(jí)處理的主要方 法如下?；钚晕勰喾◤拈_創(chuàng)至今已經(jīng)有 90年的歷史， 目前已成為有機(jī)工業(yè)廢水和城市污水最有效的生物處理法，應(yīng)用 非常普遍。 近年來，有的國家正在研究和采用化學(xué)或物 理化學(xué)處理法作為二級(jí)處理主體工藝，預(yù)期這些 方法將隨著化學(xué)藥劑品種的不斷增加，處理設(shè)備 和工藝的不斷改進(jìn)而得到推廣。 (3)三級(jí)處理 污水三級(jí)處理又稱污水深度處理或高級(jí)處理。三級(jí)處理耗資較大， 管理也較復(fù)雜，但能充分利用水資源。 化工廢水處理的目標(biāo)有二類： 一是在廠內(nèi)重復(fù)利用； 二是向廠外排放。 （ 1） 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB38382022)： 是國家環(huán)保部經(jīng)多次修訂頒布的現(xiàn)行最基本的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 我國也制定了許多行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。各類污染物都分別列出了對(duì)應(yīng)的各類接受水域的最高允許濃度及最大排水量。物理法一般用作其他處理方法的預(yù)處理或補(bǔ)充處理。