【正文】 可沉的懸浮固體；②作為化學(xué)或生物化學(xué)處理的預(yù)處理，以減輕 后續(xù)處理工藝的負(fù)荷和提高處理效果。因此，二級(jí)處理原作為生化處 理的同義詞已失去意義。 :生物膜法是使廢水通過(guò)生長(zhǎng)在固定支承物表面的生 物膜，利用生物氧化作用和各相之間的物質(zhì)交換，降解廢水中有 機(jī)污染物的方法。三級(jí)處 理是深度處理的同義詞，但二者又不完全一致。對(duì)后一類的要求最低也要符合我國(guó)環(huán)境保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括廢水接受方和排放方兩方面的標(biāo)準(zhǔn)。 《 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB89781996） 對(duì)向地面水體和城市下水道排放的污水，分別規(guī)定了執(zhí)行級(jí)別（分別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)。 廢水中含有的較多無(wú)機(jī)砂粒或固體顆 粒，必須采用沉淀法除掉，以防止水泵或 其他機(jī)械設(shè)備、管道受到磨損，防止淤塞。 沉淀法又分為自然沉淀和混凝沉淀兩種： ?自然沉淀 自然沉淀是依靠廢水中固體顆粒的自身重量進(jìn)行沉降。反之，則沉淀效果差。另外在 沉淀池的出水口前，設(shè)置浮渣擋板，用以防止漂浮在水面上的浮 渣以及油污等流出沉淀池。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(lái)，以免造成沉砂池沉渣處 理的困難。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，目前有采用曝氣沉 砂池，即在沉砂池的側(cè)壁下部鼓入壓縮空氣，使池內(nèi)水流 呈螺旋狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。 常用的隔油池有平流式、豎流式及斜板式。 殼牌石油公司研制的斜板隔油池即所謂 PPI（ Parallel Plate Intercepter） 型油水分離池如圖 39所示。高速離心機(jī)依靠轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)， 使液體產(chǎn)生理性離力。它本身的水流阻力并不大，只有幾厘米，阻力主要產(chǎn)生于篩余物堵塞柵條。 ? ? 一些工業(yè)廢水含有較細(xì)小選擇不同尺寸的篩網(wǎng)，能去除水中不同類型和大小的懸浮物，如纖維、紙漿、藻類等。它也是由運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)和固定篩網(wǎng)組成。過(guò)濾器無(wú)蓋的稱為敞開(kāi)式過(guò)濾器，一般廢水自上流入，清水由下流出。對(duì)含膠狀物質(zhì)廢水則可用粗粒骨炭、焦炭、木炭、無(wú)煙煤等，在此情況下，過(guò)濾介質(zhì)兼有吸附作用。這種濾池的濾速可達(dá) 1530m/h， 為普通濾池的 36倍。 ? 微濾機(jī)的工作原理是廢水通過(guò)金屬網(wǎng)細(xì)孔進(jìn)行過(guò)濾。 化學(xué)處理法 ? 化學(xué)法是廢水處理的基本方法之一。而對(duì)含酸、含堿濃 度高的廢水，則必須考慮回收及開(kāi)展綜合利用的 方法。又如含硫酸的廢水，如果用石灰石中和時(shí)，則要產(chǎn)生大量的硫酸鈣沉淀，因?yàn)榱蛩徕}在水中的溶解度比較小。 湖南省長(zhǎng)沙印染廠等單位的運(yùn)行情況證明，煙道氣中和 法對(duì)降低堿性廢水 pH效果明顯，一般可由 1012降至 57 左右。 a. 干投法 干投法是將固體的中和藥劑按理論投加量的 倍，均勻連續(xù)地投入到酸性廢水中。采用過(guò)濾中和時(shí)， 要求對(duì)廢水中的懸浮物、油脂等進(jìn)行預(yù)處理，以便于中 和的進(jìn)行，并防止濾料的堵塞。煙道氣中 CO2含量可 高達(dá) 24%，此外有時(shí)還含有高濃度的 SO2和 H2S等酸性氣體，故可 用來(lái)中和堿性廢水。用無(wú)機(jī)酸中和堿性廢 水的工藝流程與設(shè)備，和藥劑中和酸性廢水基本相同， 在此不再贅述。 （ ζ電位：膠體滑動(dòng)面上的電位稱為 移動(dòng)電位，即 ζ電位。當(dāng)向溶液中投加電 解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散層的厚度將減 少。因?yàn)槟z粒吸附了過(guò)多的反離子，使原來(lái) 的電荷變號(hào)，排斥力變大，從而發(fā)生了再穩(wěn)現(xiàn)象。 以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可能 是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而 已。該因素主要影響金屬鹽類的混凝，對(duì)高分子混凝劑影響較小。 天然有機(jī)混凝劑是人類使用較早的混凝劑，不過(guò)其用量遠(yuǎn)少于人工 合成高分子混凝劑，其原因在于天然高分子混凝劑電荷密度較小， 相對(duì)分子質(zhì)量較低，且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性，人工合成 有機(jī)高分子絮凝劑的運(yùn)用是近三十年來(lái)的事，但在水和廢水處理及 污泥調(diào)理中的運(yùn)用卻越來(lái)越廣泛。 2)活化劑 用來(lái)改善絮凝體的結(jié)構(gòu)，增加混凝劑的活性，如活性炭、 各種黏土及活化硅酸等，活化硅酸是由硅酸鈉與硫酸中和 并熟化，使硅酸鈉轉(zhuǎn)化成硅酸單體，聚合成高分子物質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)是占地少，缺點(diǎn)是對(duì)藥劑的 粒度要求較高，投配量較難控制，對(duì)機(jī)械設(shè)備要求較高， 同時(shí)勞動(dòng)條件也差。因此混合設(shè)備也分為 兩類，采用機(jī)械攪拌的有機(jī)械攪拌混合槽、水泵混合槽等；利用 水力混合的有管道式、穿孔板式、渦流式混合槽等。具有效率高而尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。 ? 廢水經(jīng)過(guò)氧化還原處理，可使廢水中所含的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒或毒性不大的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水處理的目的。含硫 廢水經(jīng)隔油沉渣后與壓縮空氣及水蒸氣混合，升溫至 80 90℃ ，進(jìn)入氧化塔，塔徑一般不大于 ，分四段，每 段高 3m。氧化價(jià)大 于 1的那部分氯具有氧化能力，稱之為有 效氯。但由于二氧化氯的價(jià)格昂貴，故僅用 于除去低濃度酚的廢水處理。 1) 不穩(wěn)定性 臭氧不穩(wěn)定，在常溫下容易自行分解成 為氧氣并釋放出熱量。 常溫下的半衰期約為 1530min。其中惟一經(jīng)濟(jì)實(shí)用 的方法是無(wú)聲放電法，故被普遍使用，目前也進(jìn) 行化學(xué)法制備臭氧的研究。 ? 臭氧的消毒能力比氯強(qiáng)。 20世紀(jì) 80年代中期以后濕式氧化技術(shù)向三 個(gè)方向發(fā)展： 第一，繼續(xù)開(kāi)發(fā)適用于濕式氧化的高效催化劑，使反應(yīng)能在比較溫和的條件下進(jìn)行，并在較短的時(shí)間內(nèi)完成； 第二，將反應(yīng)溫度和壓力進(jìn)一步提高到水的臨界點(diǎn)以上，進(jìn)行超臨界濕式氧化。 例 作中也采用中和沉淀的辦法，使廢水中的 pH和 S達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并且從廢水中每年回收 PVC樹(shù)脂 300余種。 ? ? ? 電解是利用直流電進(jìn)行溶液氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。按廢水的流動(dòng)方式分為回流式和翻騰式。 ? 電極還原主要用于處理陽(yáng)離子污染物，如 Cr6+、 Hg2+等。 利用電解凝聚和電解氣浮，可以處理多種含有機(jī)物、重金屬?gòu)U水。 ? ?在廢水處理中，吸附法處理的主要對(duì)象是廢水中用生化法難于降解的有機(jī)物或用一般氧化法難于氧化的溶解性有機(jī)物，包括木質(zhì)素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、洗滌劑、合成染料、除莠劑、 DDT等。 ? 其中有一種理論是用表面能來(lái)解釋，即認(rèn)為：在表面積一定的情況下，吸附劑要使其表面能減少，只有通過(guò)表面張力的減少來(lái)達(dá)到。 ? 物理吸附 是由于固體的表面粒子（分子、原子）存在著剩余的吸引力所引起的。 ? 化學(xué)吸附有選擇性，即一種吸附劑只對(duì)某種或特定幾種物質(zhì)有吸附作用，一般為單分子層吸附。 ? 在一定的溫度下，吸附質(zhì)在固相中的濃度與吸附質(zhì)在液相的平衡濃度存在著某種函數(shù)關(guān)系，這種關(guān)系可以用 吸附等溫線 來(lái)表示，根據(jù)試驗(yàn)，可將吸附等溫線歸納為如圖 336所示的五種類型。 ?在實(shí)際吸附過(guò)程中，物理吸附和化學(xué)吸附在一定條件下也是可以相互轉(zhuǎn)化的。 ? 物理吸附主要發(fā)生在低溫狀態(tài)下，過(guò)程放熱較小，約 42kJ/mol 或更少，可以是單分子層或多分子層吸附。即 分子間力、化學(xué)鍵力和靜電引力。 ? 常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、鋁礬土、磺化煤、礦渣以及吸附用的樹(shù)脂等。 ? ? 電解凝聚氣浮法比起投加凝聚劑的化學(xué)凝聚來(lái)，具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： ? 可去除的污染物廣泛，反應(yīng)迅速（如陽(yáng)極溶蝕產(chǎn)生 Al3+并形成絮凝體只需4045s）， 適用 pH的范圍寬，所形成的沉渣密實(shí)，效果好。一般采用鐵、鋁作為陽(yáng)極，下面以鐵板為例。 ? 極板電路也有兩種：?jiǎn)螛O板電路和雙極板電路，具體見(jiàn)圖 333所示。 ? 從而使得廢水中的污染物在陽(yáng)極被氧化，在陰極被還原，或者與電極反應(yīng)產(chǎn)物作用，轉(zhuǎn)化為無(wú)害成分被分離除去。 ? 我 國(guó)的含氟材料工業(yè)發(fā)展很快，氟塑料、氟橡膠及其他含氟制劑的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但在生產(chǎn)這些含氟材料的過(guò)程中，總要產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)氟殘液，其組成中主要有：八氟環(huán)丁烷、六氟丙烷、六氟氯乙烷、全氟異丁烯等含氟、含氯的烴類化合物。 ? 中和混凝是處理酸性廢水的一種常用方法。 （ 4）濕式氧化法 濕式氧化法是在較高溫度和壓力下，用 空氣中的氧來(lái)氧化廢水中溶解和懸浮的有機(jī) 物和還原性無(wú)機(jī)物的一種方法，因氧化過(guò)程 在液相中進(jìn)行，故稱為 濕式氧化。圖 330為空氣為原料的典型臭氧處理閉 路系統(tǒng)流程圖。在常壓下， 20℃ 時(shí)，水中臭氧 濃度和氣體中臭氧的平衡濃度之比為 。由圖可見(jiàn)，溫度越高，分解 越快，濃度越高，分解也越快。 (3)臭氧氧化法 臭氧 O3是氧的同素異構(gòu)體，在常溫常 壓下是一種具有魚(yú)腥味的淡紫色氣體。 1）處理含酚廢水 向含酚廢水中加入氯、次氯酸鹽或二氧化氯等，可 將酚破壞。廢水在塔內(nèi) 平均停留時(shí)間為 。從表中可以看出，氧化能力最強(qiáng)的是氟，但是用氟來(lái)處理廢水目前尚存在一定的困難，一般用得比較多的氧化劑主要是 Cl O3等。圖 324為混凝沉淀中常用的一種設(shè)備 — 機(jī) 械加速澄清池。反應(yīng)時(shí)間一般需 2030min左右。 2)混合 當(dāng)藥劑投入廢水中后在水發(fā)生水解反應(yīng)并產(chǎn)生異電荷膠體， 與水中膠體和懸浮物接觸，形成細(xì)小的礬花，這一過(guò)程就是混合， 大約在 1030s內(nèi)完成，一般不超過(guò) 2min。 3)氧化劑 用來(lái)破壞其他對(duì)混凝劑有干擾的有機(jī)物質(zhì)，如氯等。離子型 和非離子型聚電解質(zhì)，表 310是水和廢水處理中常用的聚電解質(zhì)。一般混凝過(guò)程分為混合與反應(yīng)兩個(gè)階段， ? 混合階段持續(xù)大約 1030s，一般不超過(guò) 2min，其速度梯度 G=7001000s1， 主要是使藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到水中，反應(yīng)階段通常為 1030min ，其平均速度梯度的值為 1075s1（通常3060s1）， Gt值為 104105，主要是使水中微粒凝聚成礬花并增大而沉淀（或上?。┑倪^(guò)程。其中重要的有： ? ①水樣的影響 ? 對(duì)不同水樣，由于廢水中的成分不同，同一種混凝劑的處理效果可能會(huì)相差很大。聚合物在膠粒表面的吸附來(lái)源于各種 物理化學(xué)作用，如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位 鍵等，取決于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。從而其排斥力與吸引力 的合力由斥力為主變成以引力為主（排斥勢(shì)能消 失了），膠粒得以迅速凝聚。 未經(jīng)脫穩(wěn)的膠體也可形成大的顆粒，這種 現(xiàn)象稱為 絮凝?；炷恋聿坏梢? 去除廢水中的粒徑為 103106mm的細(xì)小懸浮顆粒，而 且還能夠去除色度、油分、微生物、氮和磷等富營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)、重金屬以及有機(jī)物等。 該法的優(yōu)點(diǎn)是以廢治廢，投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，缺點(diǎn)是出水中 的硫化物、耗氧量和色度都會(huì)明顯增加，還需進(jìn)一步處理。因此， 一般采用白云石濾料對(duì)含硫酸廢水進(jìn)行過(guò)濾中和；此時(shí)， 中和反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸鎂易溶于水，不會(huì)影響中和反應(yīng)的 繼續(xù)進(jìn)行，但相對(duì)的處理成本比較高。 當(dāng)石灰成塊狀時(shí)，則不宜采用干投法，可采用濕投 法。 中和池一般應(yīng)是平行設(shè)計(jì)兩套，進(jìn)行 交替使用。若附近沒(méi)有酸性廢水時(shí)可采用投加酸進(jìn)行 中和。 中和各種酸所需耗用的堿性物質(zhì)數(shù)量見(jiàn)表 37。中和法也常用于廢 水的預(yù)處理，調(diào)整廢水的 pH。 ? 此法的優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，處理廢水量大，操作方便，占地較小。轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周速度為 30m/min， 三分之二的轉(zhuǎn)鼓浸在池水中。采用的一種綜合濾料的組成是：無(wú)煙煤（相對(duì)密度）占 5060%，硅砂（相對(duì)密度 ）占 2530%，鈦鐵礦柘榴石（相對(duì)密度 4以上）占 1015%以上。其中以石英砂使用最廣。因此水力篩網(wǎng)的進(jìn)水端要保持一定壓力，且一般采用不透水的材料制成，而不用篩網(wǎng)。 ? 振動(dòng)式篩網(wǎng)示意圖見(jiàn) 312圖。 ? 新設(shè)計(jì)的廢水處理廠一般都采用粗、中兩道格柵，甚至采用粗、中、細(xì)三道格柵。 ? 廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，可以采用機(jī)械過(guò)濾的方法加以去除。 因此離心力遠(yuǎn)超過(guò)重力的大小，顯然，廢水進(jìn)行離心分離時(shí)，加大廢水的旋轉(zhuǎn)速度，能提高離心分離效率。池內(nèi)斜板大 多數(shù)采用聚酯玻璃鋼波紋板，板間距為 2050mm， 傾角不 小于 45186。油品相對(duì)密度一般都小于 1，只有重油相對(duì)密度大于 1。 平流式沉砂池的過(guò)水部分是一條明渠，渠的兩端用閘 板控制水量，渠底有貯砂斗，斗數(shù)一般為兩個(gè)。另外還可以將兩種排泥方式同時(shí)采用。 生產(chǎn)上用來(lái)對(duì)污水進(jìn)行沉淀處理的設(shè)備稱為沉淀 池，根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，沉淀池的形式大致 可以分為五種： 即 平流式沉淀池； 豎流式沉淀池； 輻射式沉淀池；