【正文】 達(dá) 5μm以上，但還不能達(dá)到靠重力可以下沉的尺寸（通常需要 ～以上）。在不同的 pH 值條件下，鋁鹽與鐵鹽的水解產(chǎn)物形態(tài)不一樣，產(chǎn)生的混凝效果也會不同。表 45 常用的助凝劑名 稱 分 子 式 一 般 介 紹氯 Cl2（1）當(dāng)處理高色度廢水及用作破壞水中有機(jī)物或去除臭味時(shí)，可在投混凝劑前先投氯，以減少混凝劑用量（2）用硫酸亞鐵作混凝劑時(shí)，為使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵可在水中投氯生石灰 CaO（1）用于原水堿度不足（2）用于去除水中的 CO2，調(diào)整 pH 值（3）對于印染廢水等有一定的脫色作用活化硅酸、活化水玻璃、泡花堿Na2O表 43 常用的無機(jī)鹽類混凝劑名稱 分 子 式 一 般 介 紹精制硫酸鋁Al2(SO4)3如油脂、羊毛等廢水的初級處理。d）為標(biāo)準(zhǔn)（4 ）進(jìn)水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓１６ / 68淀池水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離`筒形整流板（5 ）采用溢流堰，堰上負(fù)荷≤150m 3(m表 31 列出對不同污水量的活性污泥法二次沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù)。（一）初次沉淀池城市污水中既含有分散顆粒又含有絮凝性顆粒。圖 38 線內(nèi)設(shè)置均化池池設(shè)在旁通線上，見圖 39。池中設(shè)泥斗及刮泥機(jī)，與一般沉淀池相同。以下為幾種常用的池型。優(yōu)點(diǎn)是貯留池不受來水管高程限制，一般為半地上式，施工和維護(hù)排渣均較方１１ / 68便；缺點(diǎn)是貯留池水量需兩次抽升，多耗了能源。主要起均化水量作用的均化池，稱為水量均化池，簡稱均量池；主要起均化水質(zhì)作用的均化池，稱為水質(zhì)均化池，簡稱均質(zhì)池。同樣對于物化處理設(shè)１０ / 68備，水量和水質(zhì)的波動(dòng)越大，過程參數(shù)難以控制，處理效果越不穩(wěn)定；反之，波動(dòng)越小，效果就越穩(wěn)定。８ / 68?????消 毒離 子 交 換活 性 碳 吸 附混 凝電 解氧 化 還 原中 和化 學(xué) 沉 淀術(shù)技理處法學(xué)化3. 生物法生物法也稱為生物化學(xué)法，簡稱為生化法。按廢水凈化程度可將處理分成三級：一級處理：除去油類、酸堿物質(zhì)以及可以截留的懸浮物?？煞譃楹醚跎幚砑皡捬跎幚韮纱箢愋??；瘜W(xué)因素，生物因素和社會因素的總和，一般是指由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈和生物圈共同組成的自然界。本世紀(jì)四十年代以后，由于原子能工業(yè)的發(fā)展，放射性礦藏的開采、核爆炸的試驗(yàn)、核電站的建立以及同位素在醫(yī)藥、工業(yè)、研究等領(lǐng)域中的應(yīng)用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對人體健康有重要意義的放射性物質(zhì)有鍶 90、銫 13碘 131 等。2. 物理性污染（1）懸浮物質(zhì)污染：懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì)，包括固體物質(zhì)和泡沫等。在七十年代，北美的伊利湖就因富營養(yǎng)化問題而被美國一些環(huán)境研究者認(rèn)為該湖正面臨“湖泊死亡”階段。近一、二十年來，合成洗滌劑得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸鹽等添加劑而使在含洗滌劑的污水中也含有不少的磷。有些有機(jī)物質(zhì)如稠環(huán)芳烴和芳香胺等中有不少被認(rèn)為是致癌物質(zhì)。這些無機(jī)鹽類大量排入水體后，將提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解氧，對淡水生物有不良影響。二、水體污染物質(zhì)的分類和影響水污染主要可分化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。３ / 68自然污染主要是自然原因造成的。當(dāng)進(jìn)入水體的外來雜質(zhì)含量超過了水體的自凈能力而使水質(zhì)惡化，對人類環(huán)境和水的利用產(chǎn)生不良影響，這就叫水的污染。我國水污染現(xiàn)狀是“局部有所改善，整體仍在惡化”，隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展和工業(yè)重心的轉(zhuǎn)移，污染已有向農(nóng)村、向內(nèi)地轉(zhuǎn)移的趨勢，由地表水受污染向地下水受污染轉(zhuǎn)移，我國的湖泊大多呈營養(yǎng)化，面積也不斷萎縮，近海水域亦受污染，赤潮頻發(fā)?！八寝r(nóng)業(yè)的命脈”，更是充分體現(xiàn)了水對農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)的重要性。所以，水對于人類來說是一種須臾也不能離開不可缺少的重要物質(zhì)，它是人類環(huán)境的一個(gè)重要組成部分。人們的日常生活需要水。但我國是水資源貧乏的國家，且南北分布不平衡。例如，由于沿淮河數(shù)省 2 千家工廠排放廢水，使淮河水質(zhì)已劣于三類水標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)污水團(tuán)下溯時(shí)迫使水廠暫時(shí)關(guān)門，老百姓飲用水都發(fā)生問題；太湖、滇池、巢湖等富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，有時(shí)瘋狂的藻類使水廠的取水管邊造成堵塞。水體作為一種寶貴的資源，用途是很多的。如特殊的地質(zhì)使某些地區(qū)有某種化學(xué)元素大量富集，天然植物的腐爛過程中產(chǎn)生某種有害物質(zhì)，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶各種物質(zhì)流入水體等，都會影響當(dāng)?shù)厮|(zhì)?；瘜W(xué)性污染未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、礦山廢水、農(nóng)田排水和生活污水主要有下列物質(zhì)，如任意排入水體，就會引起水體化學(xué)性污染。（2）無機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的無機(jī)有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長期影響的有毒物質(zhì)，其中汞、鎘、鉛等危害性較大，其它還有砷（特別是三價(jià)）、鋇、鉻（六價(jià)）、硒（四價(jià)、六價(jià)）、釩、氟化物、氰化物等。（4）需氧污染物質(zhì)：生活污水、牲畜污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、木質(zhì)素和酚等有機(jī)物質(zhì)可在微生物的生物化學(xué)作用下進(jìn)行分解。水體中含磷、氮的量較高時(shí)，對一般河流的影響還不大，但對湖泊、水庫、港灣、內(nèi)海等水流漫的水域，則影響較大。日本漱湖內(nèi)海頻繁發(fā)生的“紅潮”更被稱為“死亡的水域”，經(jīng)濟(jì)損失極大。它們是由生活污水、垃圾和一些工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和采礦、采石、建筑、食品、造紙等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農(nóng)田的水土流失所引起的。3. 生物性污染生活污水，特別是醫(yī)院污水，和某些工業(yè)廢水污染水體后，往往可帶入一些病原微生物。６ / 68二、環(huán)境污染人類與環(huán)境構(gòu)成體系是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的多元結(jié)構(gòu)的平衡體系。五、化學(xué)需氧量（COD）化學(xué)需氧量（COD），是指在一定條件，用強(qiáng)氧劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升表示。二級處理：除去可溶性有機(jī)物和部分可溶性無機(jī)物以及經(jīng)一級處理殘留的懸浮物。生化處理法是處理污水中應(yīng)用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機(jī)物分解和向無機(jī)物轉(zhuǎn)化，達(dá)到凈化水質(zhì)、消除其對環(huán)境污染和危害的目的。在這種情況下，應(yīng)在廢水處理系統(tǒng)之前，設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，用以進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均化，以保證廢水處理的正常進(jìn)行。一般常有一種誤解，認(rèn)為沉淀池也可起均量或均質(zhì)的作用，實(shí)際上沉淀池的作用主要是分離固體，既不能均量，均質(zhì)的作用也很小，且無保證。圖 31 均量池 圖 32 旁通貯留方式（二）均質(zhì)池最常見的一種均質(zhì)池可稱異程式均質(zhì)池，為常水位，重力流。1. 同心圓平面布置方式見圖 33。根據(jù)運(yùn)行實(shí)測結(jié)果看，均質(zhì)效果也相當(dāng)好。線內(nèi)設(shè)置的均量、均質(zhì)效果最好，線外設(shè)置使泵抽水量大為減少，但均質(zhì)效果降低。設(shè)計(jì)初次沉淀池的容量時(shí)，有效容積是表面負(fù)荷（過流率）和沉淀時(shí)間的函數(shù)。根據(jù)處理方法和污水流量，可按此表選擇堰負(fù)荷的最大值，以減少進(jìn)入出水堰的水流速度。d)（6 ）長方形池，最大水平流速為 5mm/s（7 ）主要溢流設(shè)備的布置，防止污泥上浮出流而使處理水惡化（8 ）考慮 SVI 值增高引起的問題（9 ）排泥靜水壓，生物膜法后≥，曝氣池后≥二、沉淀池的類型和結(jié)構(gòu)按水流方向劃分沉淀池，有平流式、輻流式、豎流式三種形式。，或用地受到限制的場合。表面活性劑的泡沫分離工業(yè)廢水處理。18H2O（1）含無水硫酸鋁 50%~52%（2）適用于水溫為 20~40℃（3）當(dāng) pH=4~7 時(shí)，主要去除水中有機(jī)物 pH=~ 時(shí)，主要去除水中懸浮物１９ / 68 pH=~ 時(shí)，處理濁度高、色度低 （小于 30 度）的水（4）濕式投加時(shí)一般先溶解成 10%~20%的溶液工業(yè)硫酸鋁Al2(SO4)3xSiO2由于混凝劑水解反應(yīng)過程中不斷產(chǎn)生 H+，因此要保持水解反應(yīng)充分進(jìn)行，水中必須有堿去中和 H+，如堿不足，水的pH 值將下降，水解反應(yīng)不充分，對混凝過程不利。因此還要靠絮凝過程使礬花逐漸長大。（3）混凝劑的來源應(yīng)當(dāng)可靠，產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定，并應(yīng)宜于儲存和投加方便。造紙廠、印染廠、金屬加工廠等排出堿性廢水，大多數(shù)情況下為無機(jī)堿，也有些廢水含有機(jī)堿。一、原理用化學(xué)法去除廢水中過量的酸或堿，使其 pH 值達(dá)到中性左右的過程稱為中和。選用哪種中和劑要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較和優(yōu)缺點(diǎn)的比較。其中碳酸鈉因價(jià)格較貴，一般較少采用。例如石灰石與酸的反應(yīng)：2HC1+CaCO3→CaC1 2+H2O+CO2↑H2SO4+CaCO3→CaSO 4+H2O+CO2↑2HNO3+CaCO3→Ca(NO 3)2+H2O+CO2↑白云石與硫酸的反應(yīng)：2H2SO4+CaCO3含 HF 的廢水中和過濾時(shí)，因 CaF2 溶解度很小，要求 HF 濃度小于 300mg/L。當(dāng)水量及pH 值經(jīng)常有變化時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)計(jì)自動(dòng)加藥系統(tǒng)，例如采用 HBPH3 型工業(yè)酸度計(jì)與 CHEMTECH 型系列計(jì)量泵組合成的自動(dòng) pH 控制系統(tǒng)，已比較廣泛地用于廢水處理工程。通常，膜是按照物質(zhì)的分離范圍和應(yīng)用的推動(dòng)力來分類。影響膜的使用壽命的因素很多，通常有加料貯槽和泵的匹配性能，預(yù)處理效果，滲透液的貯存裝置以及膜的清洗系統(tǒng)和效果等。 2. 膜的定義和分類膜是分離兩相和作為選擇性傳遞物質(zhì)的屏障。載體膜是通過載體分子對某一組分高度專一的親和性來實(shí)現(xiàn)不同組分間的分離的，通過膜的組分可以是氣體、液體、離子或非離子。納濾膜介于反滲透膜和超濾膜之間，是近 10 多年發(fā)展較快的膜品種。為減少料液在膜分離過程中對膜的污染和化學(xué)損傷，必須對料液進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。在超濾膜分離過程中，膜的孔徑大小和膜表面的化學(xué)性質(zhì)等將分別起著不同的分離作用。c. 超濾應(yīng)用超濾在需將尺寸較大的分子或微粒與低分子物質(zhì)或溶劑分離的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。b. 微濾操作工藝微濾有兩種操作工藝：死端過濾在死端過濾時(shí)，溶劑和小于膜孔的溶質(zhì)在壓力驅(qū)動(dòng)下透過膜，大于膜孔的顆粒被截留，通常堆積在膜表面上。其最新的應(yīng)用領(lǐng)域是生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域技術(shù)。a. 電滲析的基本原理 在陰極和陽極之間交替排列一系列陰離子交換膜和陽離子交換膜。1. 板框式膜組件板框式膜組件的突出優(yōu)點(diǎn)是操作靈活，其主要特點(diǎn)有：1）組裝簡單、堅(jiān)固，對壓力變動(dòng)和現(xiàn)場作業(yè)的可靠性較大；2）可以簡單的增加膜的層數(shù)實(shí)現(xiàn)增大處理量；3）每兩片膜之間的滲透物都是被單獨(dú)引出來的，可以通過關(guān)閉個(gè)別膜來消除操作中的故障，而不必使整個(gè)組件停止運(yùn)行。膜面的清洗不僅可以用化學(xué)方法，而且也可以用海綿球之類的機(jī)械清洗方法。第七章 廢水生物處理技術(shù)第一節(jié) 概論生物處理的目的是去除有機(jī)物植物性營養(yǎng)物以及通過生物絮凝去除膠體，同時(shí)也可以獲得能量和產(chǎn)品。A/O 脫氮工藝、A/A/O 同步脫氮除磷工藝等都是多種處理方法相結(jié)合的組合工藝。工藝原理在氨化菌的作用下，有機(jī)氮化合物分解，轉(zhuǎn)化為 NH3N，以氨基酸為例，其反應(yīng)式為：RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO 2+NH3生物硝化作用是利用化能自養(yǎng)微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應(yīng)過程。在異化過程的同時(shí)，還有一個(gè)同化過程，硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氨氮用于細(xì)胞合成。以采用甲醇作為碳源，反應(yīng)過程如下：第一步： 6NO2+2CO2+4H2O第二步：6NO 2+3CH3OH→3N 2+3CO2+3H2O+6OH總反應(yīng)式為：6NO3+5CH3OH→5CO 2+3N2+7H2O+6OH典型的同化作用反應(yīng)如下：3NO2+14CH3OH+CO2+3H+→3C 5H7O2N+19H2O同化作用和異化作用綜合反應(yīng)式為：NO2++CO2+H+→ 5H7O2N+++３９ / 68第三節(jié) MBR 工藝一、原理MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝的工作原理：首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進(jìn)行固液分離。后一反應(yīng)較快，一般不會造成 NO2—N 的積累。在未經(jīng)處理的廢水中，氮有可溶性的或顆粒狀的。生物處理工藝廣泛應(yīng)用于城市污水和各類有機(jī)工業(yè)廢水處理。由于膜的孔徑較?。ǎ艹惺芨邏?，所以不用支撐管。在不同的過程中，組件的具體設(shè)計(jì)也不相同。b. 離子交換膜 目前離子交換膜的種類很多，常用的膜按功能分有陰離子交換膜和陽離子交換３５ / 68膜。由于分子大小及溶解度不同，使得不同溶質(zhì)的擴(kuò)散速率不同，從而實(shí)現(xiàn)分離。錯(cuò)流過濾 在泵的推動(dòng)下料液平行于膜面流動(dòng)，與死端過濾不同的是料液流經(jīng)膜面時(shí)產(chǎn)生的剪切力把膜表面上的滯留的顆粒帶走，從而使污染層保持在一個(gè)較薄的水平。超濾已成為蛋白和酶純化和濃縮的高效過程。超濾膜的耐壓性、耐清洗性、耐溫性等性能對于工業(yè)應(yīng)用是非常重要的。f. 反滲透與納濾應(yīng)用反滲透應(yīng)用領(lǐng)域可分為兩大類：水純化和溶質(zhì)濃縮。由于濃溶液中溶劑的化學(xué)勢低于它在稀溶液中的化學(xué)勢，稀溶液中的溶劑分子自發(fā)地透過半透膜向濃溶液中遷移。后三種皆為管狀膜，直徑大于 10mm 的為管式膜；直徑在 之間的是毛細(xì)管式膜；直徑小于 的為中空纖維膜。３１ / 68膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)決定了分離機(jī)理，從而也決定了其應(yīng)用。增長的領(lǐng)域包括：1. 飲用水處理2. 工業(yè)廢水的脫色3. 垃圾填埋場滲濾液處理4. 膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用３０ / 68第二節(jié) 膜分離過程膜分離技術(shù)受到廣泛的注意，發(fā)展迅速，是因?yàn)槟し蛛x對混合物中各組分的選擇性很高，在分離過程中混合物主體沒有相變，所用的設(shè)備裝填密度大、效率高。在廢水或污水排放之前，膜分離過程可以用于廢水或污水處理；在廢水進(jìn)入污水系統(tǒng)之前，膜分離過程可以用于回收工業(yè)上有用的物質(zhì)；當(dāng)然膜分離過程也可以用于生產(chǎn)