【正文】 飲用水。一般應該設計混凝土結(jié)構(gòu)的中和池，并保證一定的容積，通?？砂?3～5min 的停留時間考慮。過濾中和法的優(yōu)點是操作管理簡單，出水 pH 值較穩(wěn)定，不影響環(huán)境衛(wèi)生，沉渣少，一般少于廢水體積的 %；缺點是進水酸的濃度受到限制。用石灰石做濾料時，進水含硫酸濃度應小于 2022mg/L；用白云石做濾料時，應小于 4000mg/L。２７ / 68用石灰作中和劑能夠處理任何濃度的酸性廢水。表 36 堿性中和劑的單位消耗量中和 1g 酸所需堿性物質(zhì)的量/g酸類名稱CaO Ca(OH)2 CaCO3 MgCO3 CaCO3MgCO3硫酸（H 2SO4） 鹽酸（HC1） ２６ / 68硝酸（HNO 3） 醋酸（HCH 3COOH） 表 37 酸性中和劑的單位消耗量中和 1g 堿所需酸性物質(zhì)的量/gH2SO4 HC1 HNO3堿類名稱100% 98% 100% 36% 100% 65%NaOH KOH Ca(OH)2 NH3 二、類型酸性廢水的中和法可分為三類：酸性廢水與堿性廢水混合、投藥中和及過濾中和。在工業(yè)廢水處理中，中和處理常常用于以下幾種情況：（1）在廢水排入水體之前，因為水生生物對 pH 值的變化極其敏感，當大量廢水排入后使水體的 pH 值變得偏酸或偏堿時，會產(chǎn)生不良影響；（2）在廢水排入城市排水管道之前，由于酸、堿對排水管道產(chǎn)生腐蝕作用，一般城市排水管道對排入工業(yè)廢水的 pH 值都有明確的規(guī)定；（3）在廢水需要進行化學或生物處理之前，對于化學處理（例如凝聚、除磷等），要求廢水的 pH 值升高或降低到某一需要的最佳值。廢水中除含酸、堿外，還可能含有酸式鹽、堿式鹽，以及其他的無機物、有機物等物質(zhì)。當處理出水有回用要求時，要適當考慮出水中混凝殘余量所造成的輕微色度等影響（例如采用鐵鹽作混凝劑時）。反應時間（T）一般控制在 10～30mim 。水的粘度也與水溫有關(guān)，水溫低時水的粘度大，致使水分子的布朗運動減弱，不利于水中污染物質(zhì)膠粒的脫穩(wěn)和聚集，因而絮凝體形成不易。工業(yè)廢水中的污染物成分及含量隨行業(yè)、工廠的不同而千變?nèi)f化，而且通常情況下同一廢水中往往含有多種污染物。K2SO4這個方法稱作混凝沉淀。表 33 主要氣浮法的比較類型 溶氣氣浮 充氣氣浮 電解氣浮產(chǎn)氣方式電解池極板產(chǎn)生的氫氣和氧氣氣泡尺寸 加壓：50150μm 氫氣泡≤30μm１８ / 68真空：20100μm 氧氣泡≤60μm表面負荷 510m3/（m 2表 32 各種沉淀池比較池型優(yōu) 點 缺 點 適 用 條 件平流式（1 ）沉淀效果好（2 ）對沖擊負荷和溫度變化的適用能力較強（3 ）施工簡易，造價較低（1 ）池子配水不易均勻（2 ）采用多斗排泥時，每個泥斗需要單獨設排泥管各自排泥，操作量大；采用鏈帶式刮泥機排泥時，鏈帶的支撐件和驅(qū)動件都浸于水中，易銹蝕（1 ）適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)（2 ）適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1 ）排泥方便，管理簡單（2 ）占地面積?。? ）池子深度大，施工困難（2 ）對沖擊負荷和溫度變化的適用能力較差（3 ）造價較高（4 ）池徑不宜過大，否則布水不勻適用于處理水量不大的小型污水處理廠１７ / 68輻流式（1 ）多為機械排泥，運行較好，管理較簡單（2 ）排泥設備已趨定型機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求高（1 ）適用于地下水位較高地區(qū)（2 ）適用于大、中型污水處理廠第二節(jié) 氣浮氣浮法是以微細氣泡作為載體，粘附水中的懸浮顆粒上，使其視密度小于水，然后顆粒被氣泡挾帶浮升至水面與水分離去除的方法。近年來國外已較廣泛采用。用于生物處理前的沉淀池常采用 2h 的沉淀時間。池中設攪拌裝置。圖 37 回流式均質(zhì)池（三）均化池（均量、均質(zhì)）均化池既能均量，又能均質(zhì)，在池中設置攪攔裝置，出水泵的流量用儀表控制。１２ / 68圖 33 同心圓平面布置均質(zhì)池 圖 34 矩形平面布置均質(zhì)池3. 方形平面布置方式見圖 35。根據(jù)試驗和工程實驗，其效果是肯定的。池中最高水位不高于來水管的設計水位，水深一般 2m 左右，最低水位為死水位。另外，調(diào)節(jié)池設置是否合理，對后需處理設施的處理能力、基建投資、運轉(zhuǎn)費用等都有較大的影響。一、篩除設備的類型（一）格柵按格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按柵條間隙，可分為粗格柵（50～100mm）、中格柵（10～40mm）和細格柵（3～10mm）；按柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機械清除格柵和水力清除格柵。按廢水處理時的作用性質(zhì)，可分成物理法、化學法和生物法。水中還原性物質(zhì)包括有機物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機物污染是很普遍、主要的，因此化學需氧量也作為有機物相對含量的指標之一。另一類是由于對自然資源不適當?shù)拈_發(fā)活動引起的生態(tài)環(huán)境的破壞，主要表現(xiàn)為植被破壞、水土流失、土壤退化、沙漠化、氣候異常等方面。常見污染水體的病毒則有腸道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。如果懸浮顆粒上吸附一些有毒有害的物質(zhì)，則更是有害。1984 年 7 月下旬又分別在南海珠江口海域和北部灣雷州半島附近發(fā)現(xiàn)過兩次紅潮。這種情況稱為水體的“富營養(yǎng)化”。如果這類污染物質(zhì)排入水體過多，將會消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，從而影響水中魚類和其它水生生物的生長。這類物質(zhì)會直接作用于人體而引起嚴重的疾病或有促進慢性病的作用。酸污染主要來自礦山排水和工業(yè)廢水，礦山排水中的酸主要是含硫礦物經(jīng)空氣氧化與水作用而形成。例如一般天然水中，氟的本底值為 ～ 毫克/升，鎘的本底值為 ～ 毫克/升。各種不同的用途對水量和水質(zhì)都有一定的要求。第二節(jié) 水污染分類一、自然污染和人為污染由于水的流動性很大，溶解能力又很強，因此在自然循環(huán)中水與大氣、土地和巖石接觸的每一個環(huán)節(jié)都會有各種雜質(zhì)混入和溶入，使自然界幾乎不存在純粹的水。而廣大北方地區(qū)持續(xù)多年缺水已十分嚴重，該地區(qū)缺水總面積達 58km2，人均水資源量僅相當于全國人均的 1/5，而淮河流域包括京津兩市的年人均水資源僅300m3，為全國人均水量的 1/7。水是構(gòu)成人類機體的基礎(chǔ)，又是傳遞營養(yǎng)和新陳代謝過程的一種介質(zhì)，水還起著放散熱量、調(diào)節(jié)體溫的作用。沒有水就沒有生命。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)用水一般要占城市用水量的 80%左右。但另一方面，我國目前年污水排放量為 400 億 m3，約每天排放污水 1 億多 m3，大量未經(jīng)處理或經(jīng)處理未達標的污水排入江河湖海，造成水體嚴重污染，全國 85%（436 條）河流受到不同程度污染，65% 以上的人飲用受污染的水。水體也有這種在一定程度下能自身降低污染程度的能力。很明顯，這里也是把水的污染與水的有效利用相聯(lián)系的。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，甚至堆積在土地上，廢氣排放到大氣中，這些經(jīng)降雨淋洗后流入水體，也會造成污染。酸堿污染使水體的 pH 值發(fā)生變化，破壞其自然緩沖作用，抑制或殺滅細菌和其它微生物的生長，妨礙水體自凈，還會腐蝕船舶和建筑物，影響漁業(yè)，破壞生態(tài)。這些物質(zhì)來自農(nóng)田排水和有關(guān)的工業(yè)廢水。（5）植物營養(yǎng)物質(zhì)：生活污水及某些工業(yè)廢水中經(jīng)常含有一定量的磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)。藻類死亡腐敗后又分解出大量營養(yǎng)物質(zhì)，促使藻類進一步發(fā)展。（6）油類污染物質(zhì)：隨著石油事業(yè)的發(fā)展，油類物質(zhì)對水體的污染已日益增多。危害魚類及水生生物的生長，此稱為熱污染。是保護環(huán)境、保障人體健康的一大課題。四、生化處理生化處理也稱為生物化學處理，簡稱為生化法。1℃，培養(yǎng) 5 天，水中有機物被微生物降解所消耗的氧量，以氧的毫克/升（mg/L）表示。 ??????超 濾反 滲 透電 滲 析膜 分 離 萃 取磁 分 離離 心 分 離過 濾氣 浮除 油沉 淀篩 除術(shù)技理處法理物2. 化學法化學法是利用化學反應的作用，去除污染物或改變污染物的性質(zhì)。一般說來，工業(yè)廢水的波動比城市污水大，中小型工廠的波動就更大，甚至在一日內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化。其構(gòu)筑物為均化池，亦稱調(diào)節(jié)池。貯留池移到泵后的旁通線上，泵房主泵按平均流量配置，多余的水量用輔助泵抽入貯池，在來水量低于平均流量時再回流入泵房集水井。由于均質(zhì)的機理有很大的隨機性。4. 結(jié)合沉淀池的沿程進水式我國近年也有將沉淀池與均質(zhì)池相結(jié)合的作法，見圖 36。具體作法一般分為以下兩種。沉淀是廢水處理用途最廣泛的單元操作之一。但它因有容量小、造價高、施工較困難等缺點，故國外使用也不廣泛。d）為標準（4 ）進水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓筒形整流板（5 ）采用溢流堰，堰上負荷≤250m 3(m，可以用于高含藻水源、低溫低濁水源、受污染水源和工業(yè)原料鹽水的凈化。h）適用范圍給水凈化、生活污水、工業(yè)廢水處理。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微?；ハ嗑劢Y(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助）形成大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。6H2O（1）對金屬（尤其對鐵器）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料管也會因發(fā)熱而引起變形（2）不受溫度影響，礬花結(jié)得大，沉淀速度快，效果較好（3）易溶解，易混合，渣滓少（4）適用最佳 pH 值為 ~聚合氯化鋁[Aln(OH)mCl3nm]（通式）簡寫 PAC（1）凈化效率高，耗藥量少，過濾性能好，對各種工業(yè)廢水適應性較廣（2）溫度適應性高，pH 適用范圍寬（可在pH=5~9 的范圍內(nèi)），因而可不投加堿劑２０ / 68（3）使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好（4）設備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低（5）是無機高分子化合物２１ / 68（二）常用的有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑常用的有機合成高分子混凝劑（又稱絮凝劑）及天然絮凝劑見表 44。有些廢水中含有表面活性劑或活性染料一類污染物質(zhì)，通常使用的混凝劑對它們的去除效果也大多不理想?；旌线^程要求水流產(chǎn)生激烈的湍流，在較快的時間內(nèi)使藥劑與水充分混合，混合時間一般要求幾十秒至 2 分鐘。（1）處理效果好，對希望去除的污染物有較高的去除率，能滿足設計要求。第五章 中和及 pH 值的控制含酸堿廢水來源很廣，化工廠、化纖廠、電鍍廠、煉油廠以及金屬酸洗車間等都排出酸性廢水。當酸、堿廢水的濃度較高時，例如達 3%～5% 以上，往往存在回用和綜合利用的可能性。在沒有這些條件時，才采用藥劑（中和劑）中和處理法。根據(jù)質(zhì)量守恒原理計算酸、堿廢水的混合比例或流量，并且實際需要量略大于計算量。用石灰中和酸的反應：H2SO4+Ca(0H)2→CaSO 4↓+2H2O2HNO3+Ca(OH)2→Ca(NO 3)2+2H2O2HC1+Ca(OH)2→CaC1 2+2H2O當廢水中含有其他金屬鹽類例如鐵、鉛、鋅、銅等時，也能生成沉淀：ZnSO4+Ca(OH)2→Zn(OH) 2↓+CaSO4↓FeC12+Ca(OH)2→Fe(OH) 2↓+CaC12PbC12+Ca(OH)2→Pb(OH) 2↓+CaC12計算中和藥劑的投量時，應增加與重金屬化合產(chǎn)生沉淀的藥量。在生產(chǎn)實踐中，一般都是根據(jù)運行經(jīng)驗，總結(jié)出每處理一定的水量補充一定２８ / 68量的濾料。在處理水量較小的情況下，或有方便的廢酸可利用時，也有利用鹽酸中和法的。用煙道氣中和的方法有兩種，一是將堿性廢水作為濕式降塵器的噴淋水，另一種是使煙道氣通過堿性廢水。 膜技術(shù)應用于水處理具有以下優(yōu)點：1. 處理各種濾液，能得到高質(zhì)量的濾出水；，而且可以連續(xù)操作；。3）工業(yè)廢水和市政廢水城市污水處理達標排放僅僅是基本要求，污水是否能再生回用，能再生到什么程度，是否經(jīng)濟可行，這是廢水資源化的關(guān)鍵。按分離機理分類，膜大致可分為多孔膜、無孔膜和載體膜。膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，在兩側(cè)加以某種推動力時，原料側(cè)組分選擇性地透過膜，從而達到分離或提純的目的。d. 反滲透膜與納濾膜組件反滲透過程的經(jīng)濟性和實用性決定于組見的價格和性能。此外納濾在有機小分子與鹽的分離與濃縮、去除無脂奶粉的異味等方面得到了廣泛的應用。３３ / 68 重過濾操作，用于大分子和小分子的分離。微孔濾膜具有比較整齊、均勻的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑范圍 ，使過濾從一般只有比較粗造的相對性質(zhì)過度到精密的絕對性質(zhì)，主要用于對懸浮液和乳液進行截留。有機材質(zhì)主要是聚合物，常通過相轉(zhuǎn)化、拉伸、燒結(jié)、徑跡刻蝕等方法制備。b. 滲析膜 透析主要用于從高分子量物質(zhì)中分離出低分子量組分，基于不同組分物化性質(zhì)和分子尺寸的差異，導致其在膜的擴散速率不同而實現(xiàn)分離的。安裝膜的最小單元稱為膜組件。3. 管式膜組件 管式膜組件是由園管式的膜及膜的支撐構(gòu)成。5. 中空纖維膜組件中空纖維膜組件與毛細管膜組件的形式相同，差別在于膜的規(guī)格不同。常用的好氧生物處理工藝包括：普通活性污泥法、氧化溝、間歇式活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤以及曝氣生物濾池等。在生物處理過程中，大部分顆粒性有機氮轉(zhuǎn)化成氨氮和其它無機氮。生物反硝化系指污水中的硝酸鹽，在缺氧條件下，被微生物還原為氮氣的生化反應過程，參與這一生化反應的微生物是反硝化細菌，這是一類大量存在于活性污泥中的兼性異養(yǎng)菌，如產(chǎn)堿桿菌、假單胞菌等菌屬均能均能進行生物反硝化