【正文】 從化工廢水中除去懸浮固體的方法，一般常采用沉 淀法。因此，在生化處理前，廢 水先要通過(guò)沉淀池進(jìn)行沉淀，設(shè)備在生化處理之前的沉 淀池，稱為初級(jí)沉淀池，或稱為一次沉淀池。 ?混凝沉淀 混凝沉淀的基本原理是在廢水中投入電解質(zhì)作為混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑能結(jié)成較大的膠團(tuán)，加速在水中的沉降，此法實(shí)質(zhì)為化學(xué)處理方法，具體內(nèi)容將在化學(xué)處理方法中再介紹。通常是用雷諾數(shù) Re 的大小，來(lái)判斷顆粒在水中沉降的相對(duì)運(yùn)動(dòng)流動(dòng)類型， 對(duì)于球形顆粒， 與前式比較可知，在同一沉淀池內(nèi)，過(guò)流率的大小，與顆粒的最小沉降速度 us相等。 實(shí)際上，由于污水在通過(guò)沉淀池的各過(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植际遣痪鶆虻?，顆粒在沉淀池中的實(shí)際停留時(shí)間要比上面提到的停留時(shí)間 Ts短；又由于受到水流本身的湍動(dòng)影響，顆粒的實(shí)際沉降速度也要比上面提到的 us小。 ? （ 1）水流部分 ? 廢水在這部分內(nèi)流動(dòng)，懸浮固體顆粒也在這部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)行 沉降。采用機(jī)械排泥的沉降池底是 平底。 ? 沉砂池也是一種沉淀池，用以分離廢水中相對(duì)密度 較大的無(wú)機(jī)懸浮物，如砂，煤粒，礦渣等，使這些懸浮物 在池內(nèi)沉降，以免進(jìn)入后面的沉淀池污泥中而給排除及處 理污泥帶來(lái)困難。沉砂池有平流 式及豎流式兩種。也可以 用射流泵或螺旋泵排砂。通常曝氣沉砂池采用穿孔管曝氣，穿孔管內(nèi)孔眼直 徑為 ， 空氣用量為 23m3/m2（ 池面），螺旋型水 流周邊最大旋轉(zhuǎn)速度為 ， 池內(nèi)水流前進(jìn)速度為 ，停留時(shí)間為 。 ? 只要去除前兩部分油，則廢水中的絕大多數(shù)油類物質(zhì)被去除，一般能夠達(dá)到排放要求。 國(guó)外常用的油分離器有平流式、平行板式和波紋板式 等類型。 實(shí)踐表明，斜板隔油池需停留時(shí)間僅為平流隔油池的 1/21/4，約 30min。 ? 含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同，所受到的離心力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，通過(guò)不同的出口將它們分別引導(dǎo)出來(lái)，利用此原理就可分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得以凈化。 ? 離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可分為水力旋 流器和高速離心機(jī)兩種類型。進(jìn)水濃度的 6 10m/s， 流速一般應(yīng)在進(jìn)水管稍向下傾 35186。另外過(guò)濾法也常用在廢水的最終處理，使濾出的水可以進(jìn)行循環(huán)使用。 ? 格柵按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種。格柵的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括尺寸計(jì)算、水力計(jì)算、柵渣量計(jì)算。 ? 篩網(wǎng)過(guò)濾裝置很多，有振動(dòng)篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)盤式篩網(wǎng)、微濾機(jī)等。污水通過(guò)振動(dòng)篩時(shí)，懸浮物等雜質(zhì)被留在振動(dòng)篩上，并通過(guò)振動(dòng)卸到固定篩網(wǎng)上，以進(jìn)一步脫水。進(jìn)水端在運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)小端，廢水在從小端到大端流動(dòng)過(guò)程中，纖維等雜質(zhì)被篩網(wǎng)截留，并沿傾斜面卸到固定篩以進(jìn)一步脫水。 ? ? 顆粒狀介質(zhì)過(guò)濾適用于去除廢水中的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，常用做離子交換和活性炭處理前的預(yù)處理，也能用做廢水的三級(jí)處理。 ? 過(guò)濾介質(zhì)的粒度及材料，取決于所需濾出的微粒物粒子的大小、廢水性質(zhì)、過(guò)濾速度等因素。無(wú)煙煤的化學(xué)穩(wěn)定性較石英砂好，在酸性、中性及堿性環(huán)境中都不溶出，但機(jī)械強(qiáng)度稍差，其密度因產(chǎn)地不同而有所不同，一般為 ?？鞛V池一般用鋼筋混凝土建造，池內(nèi)有排水槽、濾料層、墊料層和配水系統(tǒng)；池外有集中管廊，配有進(jìn)水管、出水管、沖洗水管、沖洗水排出管等管道及附件。 ? 三種濾料之間適當(dāng)?shù)牧胶拖鄬?duì)密度的比例是決定因素，而兩種較重的濾料中應(yīng)包括嚴(yán)格控制的各種細(xì)粒徑濾料，這樣，在反沖洗后，濾床的每一水平斷面都有各種濾料，形成混合濾料而無(wú)明顯的交界面。 ? ? 微濾機(jī)是一種機(jī)械過(guò)濾裝置，其構(gòu)造包括水平轉(zhuǎn)鼓和金屬濾網(wǎng)。亦有采用 100μm孔徑的金屬絲網(wǎng)。截留在網(wǎng)上的懸浮物，隨著轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)到上面時(shí)，被沖洗水沖下，收集在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，隨同沖洗水一起，從空心軸出口排出。 ? 另外，在化工廢水的過(guò)濾處理中，還可以采用離心過(guò)濾機(jī)或板框過(guò)濾機(jī)等通用設(shè)備，近年來(lái)又有微孔管過(guò)濾機(jī)出現(xiàn)，微孔管代替金屬絲網(wǎng)，起過(guò)濾作用，微孔管可由聚乙烯樹(shù)脂或者用多孔陶瓷等制成。 化學(xué)法包括：中和法、混凝法、氧化還原、 電化學(xué)等方法。例如： 中和也即 pH調(diào)整，或稱為酸堿度的調(diào)整 。 通常，盡量選用堿性廢水或廢渣來(lái)中和酸性廢水，以達(dá)到以廢治廢的目的。例如對(duì)含有弱酸的廢水，選用碳酸鹽，反應(yīng)時(shí)間很慢；如含醋酸廢水，適宜選用氫氧化物堿類進(jìn)行中和；②中和后，應(yīng)避免生產(chǎn)大量沉渣，否則會(huì)影響處理效果，同時(shí)又帶來(lái)沉渣的處理問(wèn)題，故生成的鹽要有一定大小的溶解度。 1) 向堿性廢水中鼓人煙道廢氣； 2) 向堿性廢水注入壓縮的二氧化碳?xì)怏w； 3) 向堿性廢水投入酸或酸性廢水等； 4) 在堿性廢水中產(chǎn)生一氧化碳。 中和各種堿性廢水所需的酸量可見(jiàn)表 38. 用煙道氣中和堿性廢水，主要是利用煙道氣中的 CO2和 SO2兩種酸性和氣體對(duì)堿性廢水進(jìn)行中和。 (1)酸性廢水與堿性廢水混合 若有酸性與堿性兩種廢水同時(shí)均勻的排出時(shí)，并兩 者各自所含的酸、堿量又能夠相互平衡。 (2)投藥中和 投藥中和就是將堿性中和藥劑如石灰、石灰石、電 石渣、蘇打等，投入到酸性廢水中，經(jīng)過(guò)充分中和反應(yīng)， 使廢水得以治理。 它設(shè)備簡(jiǎn)單，但反應(yīng)較慢，而且反應(yīng)不易徹底，而且投 藥量大。其流程如圖 319 所示。以石灰石（ CaCO3） 作濾料時(shí)，中和反應(yīng)速率較使用其他濾料時(shí)要快，故從 經(jīng)濟(jì)上考慮，一般選用石灰石最合適。在石灰石膨脹過(guò)程中顆粒間的 相互摩擦，破壞硫酸鈣覆蓋層，而脫下的 硫酸鈣隨水帶走。廢水從塔頂布 水器均勻噴出，煙道氣則從塔底鼓入，兩者在填料層間進(jìn)行逆流 接觸，完成中和過(guò)程，使堿性廢水和煙道氣都得到凈化，關(guān)鍵是 控制好氣液比。硫酸 的價(jià)格比較低，應(yīng)用最廣。用 CO2作 中和劑可以不需 pH控制裝置，但由于成本較高，在實(shí) 際工程中使用不多。顆粒都帶有同性電荷，它們之間的靜電 斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大的顆粒；其次， 帶電荷的膠粒和反離子都能與周圍的水分子發(fā)生水化作 用，形成一層水化殼，有阻礙各膠體的聚合。 ） 廢水中投入混凝劑后，膠體因 ζ電位降低 或消除，破壞了顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)（稱脫穩(wěn)）。 按機(jī)理，混凝可分為 壓縮雙電層、吸附電 中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕 四種。 由于擴(kuò)散層厚度的減小， ζ電位相應(yīng)降低， 因此膠粒間的相互排斥力也減少。此時(shí) 靜電引力常是這些作用的主要方面。當(dāng)三價(jià)鋁鹽或鐵 鹽及其他高分子混凝劑溶于水后，經(jīng)水解、縮聚反應(yīng)形 成高分子聚合物，具有線形結(jié)構(gòu)。 （ 4）沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理 當(dāng)采用硫酸鋁、石灰或氯化鐵等高價(jià)金屬鹽類作混凝劑時(shí)， 當(dāng)投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧化物（如 Al(OH) Fe(OH)3） 或帶金屬碳酸鹽（如 CaCO3）時(shí)，水中的膠粒和細(xì)微懸浮物可被 這些沉淀物在形成時(shí)作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕。故通常將低分子電解質(zhì)稱 為混凝劑，而把高分子聚合物單獨(dú)稱為絮凝劑。 ? ③水溫的影響 其影響主要表現(xiàn)在： ? ，對(duì)金屬鹽類混凝劑影響很大，因其水解是吸熱反應(yīng)； ? b. 影響礬花的形成和質(zhì)量。 ? ⑤廢水 pH的影響 ? 對(duì)金屬鹽類， pH 影響其在水中水解產(chǎn)物的種類與數(shù)量，一般在 pH為 較高脫除率；對(duì)人工合成高分子混凝劑，則影響其活性基團(tuán)的性質(zhì)。無(wú)機(jī)鹽主要是鋁和鐵的鹽類 及其水解聚合物，有機(jī)類品種很多，主要是高分子化合 物，可分為天然的及人工合成的兩部分。包含帶正電基團(tuán)的為陽(yáng)離子型聚電解質(zhì)，包含帶負(fù)電基團(tuán)的為 陰離子型聚電解質(zhì)，既包含帶正電基團(tuán)又包含帶負(fù)電基團(tuán)的為兩性 型聚電解質(zhì)，有些人工合成有機(jī)高分子絮凝劑在制備中并沒(méi)有人為 地引進(jìn)帶電基團(tuán)，稱為非離子型聚電解質(zhì)。助凝劑有三類，即： 1） pH調(diào)節(jié)劑 是用來(lái)調(diào)整廢水的 pH， 以達(dá)到混凝劑使用的最佳。在低溫下也 能很好凝聚，而且最佳 pH的范圍很廣。 1) 投藥 投藥方法分干法和濕法兩種。投藥設(shè)備包 括投加和計(jì)量?jī)刹糠??？焖偈且蚧炷齽┰趶U水中發(fā)生水解反應(yīng)的速度很快，需要 盡量造成急速擾動(dòng)以生成大量細(xì)小膠體，并不要求生產(chǎn)大顆粒； 均勻是為了使化學(xué)反應(yīng)能在廢水中各部分得到均衡發(fā)展。反應(yīng)設(shè)備應(yīng)有一定的停留時(shí)間和適當(dāng)?shù)臄嚢? 強(qiáng)度，以讓小絮體能相互碰撞，并防止生產(chǎn)的大絮體沉 淀。比較常用的機(jī) 械攪拌反應(yīng)池結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 323。所以澄清池的關(guān)鍵部分是接觸凝聚區(qū)。所以目前已成為處理化工廢水的最普遍采用的方法之一。電極電位 E㈠ 值越大（正值越大），電對(duì)中氧化型作氧化劑時(shí)氧化能力越強(qiáng)。空氣中的氧與 水中硫化物的反應(yīng)如下： 有機(jī)硫化物與氧反應(yīng)生成二硫化物，其在 水中的溶解度很小， 容易從水中分離出去，反應(yīng) 如下： 空氣氧化脫硫在密閉的塔器（空塔、板式塔、填料 塔）中進(jìn)行。塔內(nèi)氣水體積 比不小于 15。通常的含氯藥劑有液氯、 漂白粉、次氯酸鈉、二氧化氯等。表 312給出了幾種含氯藥劑的 有效氯含量。如果投氯量不夠， 酚不能完全被破壞，而且生成具有強(qiáng)烈臭味的氯酚。由于這種氯 氧化法是在堿性條件下進(jìn)行的，故又稱為堿性氯化法。 C； 密度 。臭氧在空氣中的分解速度與臭氧濃度和溫度有關(guān)。 pH越高，分 解越快。在空氣中臭氧的濃度對(duì)臭 氧的溶解度有很大影響，同時(shí)溶解度還受 到氣體壓力的影響。 我國(guó)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) TJ3679》 規(guī)定車間空氣中臭氧的最高容許濃度為 4）氧化性 臭氧可使有機(jī)物質(zhì)被氧化，可使烯烴、炔烴 及芳香烴化合物被氧化成醛類或有機(jī)酸。 b) 臭氧發(fā)生系統(tǒng)及裝置 由于臭氧不穩(wěn)定，因此通常在現(xiàn)場(chǎng)隨制隨用。 用臭氧處理廢水，氧化產(chǎn)物的毒性降低， 另外，臭氧在水中分解后得到氧，可使水中的 溶解氧增加，而不會(huì)造成二次污染。若初始臭氧濃度超過(guò) 1mg/L，經(jīng)1min 接觸，病毒去除率可達(dá)到 %。 ? 濕式氧化法工藝最初由美國(guó)Zimmermann研究提出， 20世紀(jì) 70年代以前主要用于城市污水處理的污泥和造紙黑液的處理。 ? 圖 331為基本的濕式氧化處理系統(tǒng)。廢液中還含有砷、鐵、硫等物質(zhì)。 ? 對(duì) 某些含有毒性高，難用一般方法降解的有機(jī)廢水的處理，焚燒法仍不失為一種比較安全、處理完全、適用面廣的方法。國(guó)內(nèi)外均曾發(fā)生過(guò)因泄漏而造成人身傷亡的重大事故。 ? 在電解槽中，與電源正極相連接的極稱為陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連接的極稱為陰極。按照陽(yáng)極材料的溶解特性可分為不溶性陽(yáng)極電解法和可溶性陽(yáng)極電極法。 回流式 水流流程長(zhǎng)，離子易于向水中擴(kuò)散，容積利用率高，但施工和檢修比較困難。 電解氧化是指廢水中污染物在電極槽的陽(yáng)極失去電子被氧化外，水中的 Cl、OH等也可在陽(yáng)極放電，生成 Cl H2O而間接地氧化破壞污染物。下面以電解含氰廢水為例。起到氣浮的效果。 ? 制革廢水與毛皮廠廢水的懸浮物、 COD， 經(jīng)電解凝聚處理后，分別降低 90%和 50%左右； ? 肉類加工廠含油脂、懸浮物、 COD分別平均為 800、1100和 960mg/L， ， 經(jīng)電解凝聚處理后，上述水質(zhì)指標(biāo)分別降低 9095%、 70%和 70%。為了進(jìn)一步去除殘存在水中的污染物，可以進(jìn)一步采用物理化學(xué)方法進(jìn)行處理。所以吸附法在廢水中的深度處理中得到了廣泛的應(yīng)用。 ? （ 1）吸附的原理 ? 吸附法處理廢水，吸附過(guò)程發(fā)生在液 固兩相界面上，由于吸附劑的表面力作用而產(chǎn)生吸附。所以吸附劑的表面只可以吸附那些能夠降低它的表面張力的物質(zhì)。即 物理吸附、化學(xué)吸附和交換吸附。 ? 在固體內(nèi)部，粒子間存在著吸引力，但粒子的位置不同，受力情況也不同。 ? 化學(xué)吸附是由于溶質(zhì)與吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固的吸附化學(xué)鍵和表面配合物，吸附質(zhì)分子不能在表面自由移動(dòng)。 ? 這種吸附與吸附劑的表面化學(xué)性質(zhì)有密切的關(guān)系。 （ 2）吸附平衡 ? 在吸附過(guò)程中，固、液兩相經(jīng)過(guò)充分的接觸后，一方面吸附劑不斷地吸附吸附質(zhì)，另一方面吸附質(zhì)由于熱運(yùn)動(dòng)又不斷地脫離吸附劑表面而解吸，最終將達(dá)到吸附與解吸的動(dòng)態(tài)平衡。 （ 3）吸附劑及其再生 ? 一切固體物質(zhì)都有吸附能力，但是只有多孔性物質(zhì)或磨得極細(xì)