【正文】 飲用水。一般應(yīng)該設(shè)計(jì)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(shí)間考慮。過(guò)濾中和法的優(yōu)點(diǎn)是操作管理簡(jiǎn)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(diǎn)是進(jìn)水酸的濃度受到限制。用石灰石做濾料時(shí)，進(jìn)水含硫酸濃度應(yīng)小于 2022mg/L；用白云石做濾料時(shí)，應(yīng)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(guò)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?yàn)樗飳?duì) pH 值的變化極其敏感，當(dāng)大量廢水排入后使水體的 pH 值變得偏酸或偏堿時(shí)，會(huì)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(duì)排水管道產(chǎn)生腐蝕作用，一般城市排水管道對(duì)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(jìn)行化學(xué)或生物處理之前，對(duì)于化學(xué)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(wú)機(jī)物、有機(jī)物等物質(zhì)。當(dāng)處理出水有回用要求時(shí)，要適當(dāng)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(shí)）。反應(yīng)時(shí)間（T）一般控制在 10～30mim 。水的粘度也與水溫有關(guān)，水溫低時(shí)水的粘度大，致使水分子的布朗運(yùn)動(dòng)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(gè)方法稱作混凝沉淀。表 33 主要?dú)飧》ǖ谋容^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(fù)荷 510m3/（m 2表 32 各種沉淀池比較池型優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適 用 條 件平流式（1 ）沉淀效果好（2 ）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適用能力較強(qiáng)（3 ）施工簡(jiǎn)易，造價(jià)較低（1 ）池子配水不易均勻（2 ）采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需要單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作量大；采用鏈帶式刮泥機(jī)排泥時(shí)，鏈帶的支撐件和驅(qū)動(dòng)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(jiǎn)單（2 ）占地面積小（1 ）池子深度大，施工困難（2 ）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適用能力較差（3 ）造價(jià)較高（4 ）池徑不宜過(guò)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(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單（2 ）排泥設(shè)備已趨定型機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)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(xì)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(lái)國(guó)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(shí)間。池中設(shè)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(shè)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(yàn)和工程實(shí)驗(yàn)，其效果是肯定的。池中最高水位不高于來(lái)水管的設(shè)計(jì)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(shè)置是否合理，對(duì)后需處理設(shè)施的處理能力、基建投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等都有較大的影響。一、篩除設(shè)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(xì)格柵（3～10mm）；按柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機(jī)械清除格柵和水力清除格柵。按廢水處理時(shí)的作用性質(zhì)，可分成物理法、化學(xué)法和生物法。水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機(jī)物污染是很普遍、主要的，因此化學(xué)需氧量也作為有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)之一。另一類是由于對(duì)自然資源不適當(dāng)?shù)拈_發(fā)活動(dòng)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(guò)兩次紅潮。這種情況稱為水體的“富營(yíng)養(yǎng)化”。如果這類污染物質(zhì)排入水體過(guò)多，將會(huì)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(zhǎng)。這類物質(zhì)會(huì)直接作用于人體而引起嚴(yán)重的疾病或有促進(jìn)慢性病的作用。酸污染主要來(lái)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(duì)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(dòng)性很大，溶解能力又很強(qiáng)，因此在自然循環(huán)中水與大氣、土地和巖石接觸的每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)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(yán)重，該地區(qū)缺水總面積達(dá) 58km2，人均水資源量?jī)H相當(dāng)于全國(guó)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(guó)人均水量的 1/7。水是構(gòu)成人類機(jī)體的基礎(chǔ)，又是傳遞營(yíng)養(yǎng)和新陳代謝過(guò)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(jì)，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(guó)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(dá)標(biāo)的污水排入江河湖海，造成水體嚴(yán)重污染，全國(guó) 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(huì)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(xì)菌和其它微生物的生長(zhǎng)，妨礙水體自凈，還會(huì)腐蝕船舶和建筑物，影響漁業(yè)，破壞生態(tài)。這些物質(zhì)來(lái)自農(nóng)田排水和有關(guān)的工業(yè)廢水。（5）植物營(yíng)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。藻類死亡腐敗后又分解出大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促使藻類進(jìn)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(duì)水體的污染已日益增多。危害魚類及水生生物的生長(zhǎng)，此稱為熱污染。是保護(hù)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(xué)處理，簡(jiǎn)稱為生化法。1℃，培養(yǎng) 5 天，水中有機(jī)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(guò) 濾氣 浮除 油沉 淀篩 除術(shù)技理處法理物2. 化學(xué)法化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，去除污染物或改變污染物的性質(zhì)。一般說(shuō)來(lái)，工業(yè)廢水的波動(dòng)比城市污水大，中小型工廠的波動(dòng)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(lái)水量低于平均流量時(shí)再回流入泵房集水井。由于均質(zhì)的機(jī)理有很大的隨機(jī)性。4. 結(jié)合沉淀池的沿程進(jìn)水式我國(guó)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(jià)高、施工較困難等缺點(diǎn)，故國(guó)外使用也不廣泛。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、圓筒形整流板（5 ）采用溢流堰，堰上負(fù)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?xiàng)l件下可以從水中分離去除。6H2O（1）對(duì)金屬（尤其對(duì)鐵器）腐蝕性大，對(duì)混凝土亦腐蝕，對(duì)塑料管也會(huì)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(jiǎn)寫 PAC（1）凈化效率高，耗藥量少，過(guò)濾性能好，對(duì)各種工業(yè)廢水適應(yīng)性較廣（2）溫度適應(yīng)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(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好（4）設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本較三氯化鐵低（5）是無(wú)機(jī)高分子化合物２１ / 68（二）常用的有機(jī)合成高分子混凝劑及天然絮凝劑常用的有機(jī)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(duì)它們的去除效果也大多不理想?；旌线^(guò)程要求水流產(chǎn)生激烈的湍流，在較快的時(shí)間內(nèi)使藥劑與水充分混合，混合時(shí)間一般要求幾十秒至 2 分鐘。（1）處理效果好，對(duì)希望去除的污染物有較高的去除率，能滿足設(shè)計(jì)要求。第五章 中和及 pH 值的控制含酸堿廢水來(lái)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(dāng)酸、堿廢水的濃度較高時(shí)，例如達(dá) 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(shí)，才采用藥劑（中和劑）中和處理法。根據(jù)質(zhì)量守恒原理計(jì)算酸、堿廢水的混合比例或流量，并且實(shí)際需要量略大于計(jì)算量。用石灰中和酸的反應(yīng)：H2SO4+Ca(0H)2→CaSO 4↓+2H2O2HNO3+Ca(OH)2→Ca(NO 3)2+2H2O2HC1+Ca(OH)2→CaC1 2+2H2O當(dāng)廢水中含有其他金屬鹽類例如鐵、鉛、鋅、銅等時(shí)，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(jì)算中和藥劑的投量時(shí)，應(yīng)增加與重金屬化合產(chǎn)生沉淀的藥量。在生產(chǎn)實(shí)踐中，一般都是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出每處理一定的水量補(bǔ)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(shí)，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(guò)堿性廢水。 膜技術(shù)應(yīng)用于水處理具有以下優(yōu)點(diǎn)：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(dá)標(biāo)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(jì)可行，這是廢水資源化的關(guān)鍵。按分離機(jī)理分類，膜大致可分為多孔膜、無(wú)孔膜和載體膜。膜分離過(guò)程是以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，在兩側(cè)加以某種推動(dòng)力時(shí)，原料側(cè)組分選擇性地透過(guò)膜，從而達(dá)到分離或提純的目的。d. 反滲透膜與納濾膜組件反滲透過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性決定于組見的價(jià)格和性能。此外納濾在有機(jī)小分子與鹽的分離與濃縮、去除無(wú)脂奶粉的異味等方面得到了廣泛的應(yīng)用。３３ / 68 重過(guò)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(guò)濾從一般只有比較粗造的相對(duì)性質(zhì)過(guò)度到精密的絕對(duì)性質(zhì)，主要用于對(duì)懸浮液和乳液進(jìn)行截留。有機(jī)材質(zhì)主要是聚合物，常通過(guò)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(dǎo)致其在膜的擴(kuò)散速率不同而實(shí)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(xì)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(guò)程中，大部分顆粒性有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮和其它無(wú)機(jī)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?dú)獾纳磻?yīng)過(guò)程，參與這一生化反應(yīng)的微生物是反硝化細(xì)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(jìn)行生物反硝化