【正文】 (1－ 21) AA ctkc ???kkIntecc ktAA69 2121021?????return 兩種反應(yīng)物的二級反應(yīng) 如果已知下列兩種反應(yīng)物的反應(yīng) 是一個二級反應(yīng)， A及 B的初始濃度分別為 cA0及cB0,則表達式按以下方法求得。 qQpPbBaA ???bBaAPP CkCdtdcdtPdr ??? ][bBaAA CCkr ????? ... ???????? bBaAB CCkrreturn （ 3）基元反應(yīng) 構(gòu)成化學(xué)計量方程的反應(yīng)序列中的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。表示為： (1－ 1) 式中的可以和 V組合成 A的濃度，因此 (1－ 2) )(1 dtdnVr AA ?dtdcdtAdr AA ??][return （ 2）反應(yīng)級數(shù) 對于反應(yīng) (1－ 3) 產(chǎn)物 P的反應(yīng)速率可以表示為： (1－ 4) 則 P為 A的 a級， B的 b級，合為 a+b級。 流化床 流化床反應(yīng)器在許多方面都與填料床反應(yīng)器類似，只是在流體向上流動時，填料處于流化狀態(tài)，并可通過調(diào)節(jié)流體的速度改變填料的空隙率。 填料床 填料床反應(yīng)器是在反應(yīng)器內(nèi)裝入填料。穩(wěn)態(tài)條件下，整個系統(tǒng)不隨時間變化。 連續(xù)流攪拌反應(yīng)器 連續(xù)流攪拌反應(yīng)器又稱全混式反應(yīng)器。 推流反應(yīng)器 物料按前后順序沿流動方向推流，反應(yīng)時間是反應(yīng)器長度的函數(shù)，因而反應(yīng)物濃度沿路程而變化。 ③ 水質(zhì)目標(biāo) ：即水體的功能區(qū)劃（ 5類）。一般來說，污染物的物理化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定，則環(huán)境容量越小。 注意事項（影響因素）： ① 水體特征 ：如水體的各種水文參數(shù)（河寬、河深、流量、流速等）、背景參數(shù)（水的 pH、堿度、硬度、污染物質(zhì)的背景值等）、自凈參數(shù)（物理的、化學(xué)的、物理化學(xué)的、生物化學(xué)的）和工程因素（各水上構(gòu)筑物如閘、壩、堤以及排污口位置方式等）。mg氧濃 度 為度 時時清潔 水的 飽 和溶查資 料得/ 468/??? ? LmgD / ???⑸計算臨界虧氧量及其發(fā)生時間： dLk kkDkkkkt c )( 1)(1lg1011201212??????? ? ?????????? ????LmgLkkD ctkc / 21 1 ????? ???書 P40：例 24 （ 3） 氧垂曲線公式的推導(dǎo) — 菲里普斯（ Phelps）方程 3）水環(huán)境容量 P45 定義： 在滿足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的條件下，水體所能接納的最大允許污染物負荷量，又稱為水體納污能力。 解： ⑴ 確定廢水與河水混合后各項指標(biāo) 廢水流量： smdmq /?? 河水流量： smQ / 3?混合后流量： smQqQ m ix / 3?????廢水 BOD5： LmgCw /30? 河水 BOD5： LmgC s /4?混合后 BOD5： LmgQq QCqCC swm i x / ?? ???????混合后水中 DO： LmgDO m i x / ?? ????混合后水溫： ?? ????m i xT ℃ 解： ⑵對 k k2進行溫度校正： 2)20(2)(21)20(1)(1????????????dkkdkk??⑶計算 L0： LmgCL tkm i x / 1 ????? ???⑷計算初始虧氧量 D0： L 。 假定廢水和河水能瞬時完全混合 ，耗氧速率常數(shù) k1=，復(fù)氧速率常數(shù) k2=（ 20 ℃ ）。已知廢水的最大流量為 15000m3/d，BOD5=30mg/L， DO=2mg/L，水溫 25℃ 。 耗氧速率常數(shù) k1和復(fù)氧速率常數(shù) k2是在水溫20攝氏度時的值，水溫不在 20℃ 時分別用下式計算： （ 3） 氧垂曲線公式的推導(dǎo) — 菲里普斯（ Phelps）方程 2022)(2?? TT kk ?2011)(1?? TT kk ?2?1?一般取 一般取 （ 3） 氧垂曲線公式的推導(dǎo) — 菲里普斯（ Phelps）方程 例題：某城市污水處理廠的出水排入一河流。 虧氧量： 在某一時刻，溶解氧增加的量為： （ 3） 氧垂曲線公式的推導(dǎo) — 菲里普斯（ Phelps）方程 dtDOddtDOddtDOd )()()( 消耗恢復(fù) ??LkdtDOd 1)( ?消耗 由于水中溶解氧的消耗與 BOD的衰減是一致的，可得： 1k 為耗氧速度常數(shù) 而氧氣的恢復(fù)速率正比于水中飽和溶解氧量與河水實際溶解氧量之間的差值，即： DkOOkdtDOd22 )()( ???水體飽和恢復(fù)K2為復(fù)氧速率常數(shù) ， D稱為虧氧量 因此，一定溫度下，水中溶解氧的變化速率為： tLkDkdtDOd12)( ??用虧氧量的變化速率表示為： DkLkdtdD t 21 ??這是一個 y’ + Py = Q 一元線性非齊次方程。 書 P39 表 24 生活污水耗氧 速率常數(shù) k1 不同水溫下耗氧速率常數(shù) k1可以計算，公式如下： ? ? ? ? ? ?2121 11TTTT kk??? ?θ —— 溫度系數(shù)， θ = （ 2） DO變化過程動力學(xué) 氧溶與水的速率與氧虧量成正比 Dt—— t 時刻河流中虧氧量； Do—— 初始時刻河流中虧氧量； k2—— 復(fù)氧速率常數(shù) 。 LKdtdL 1?? ? ?0,0 LLt ??想一想： 你知道怎么求嗎？ )e x p ( 10 tKLL t ??? Lt—— t時刻水中殘留的有機污染物的量； t—— 時間 ， d； Lo—— 初始時刻 ， 有機物總量 ， 即氧化全部有機物所需的氧量 k1， K1—— 耗氧速率常數(shù) ， k1=。 ? 水中 DO濃度是維持水生生態(tài)系統(tǒng)的重要因素，它是檢驗水體水質(zhì)的重要參數(shù)。 ? 清潔段： DO回升至原狀。 ? 污染段： 耗氧速率大于復(fù)氧速率，水中 DO下降，虧氧量增加，直至耗氧速率等于復(fù)氧速率。 2)河流氧垂曲線 ? ⑴ 第一段（ ao）：有機物濃度高，耗氧速率大于復(fù)氧速率， DO大幅度下降，虧氧量增加，直至耗氧速率等于復(fù)氧速率； o點溶解氧最低 氧垂點（最不利點） ? ⑵ 第二段（ ob）：有機物濃度降低，耗氧速率小于復(fù)氧速率， DO開始逐漸回升 ,虧氧量逐漸減少，直 至折點 b。 復(fù)氧速率 與虧氧量成正比 兩種作用的結(jié)果 形成氧垂曲線 氧垂曲線： 污水排入水體后水體中的 DO曲線呈懸索狀下垂，故稱之。 3）生物化學(xué)凈化作用 水體生物化學(xué)凈化過程如下： 以含氮有機物為例 生物化學(xué)凈化作用包括生物吸附和生物凈化。 ?酸堿反應(yīng) ：如水體中的 HCO3－ 遇到 Ca2+而沉淀；硫酸鹽遇到石灰石。 ② 特定斷面混合系數(shù) α 的計算： α= L計算 排污口到計算斷面的距離 （ 距離好算 ， 流量不好算 ） L全混 排污口到混合斷面的距離 （ 已知 ， 可實測或查表 ） α 混合系數(shù) ， 當(dāng) L計算 ≥L 全混 ， α= 1 總混全混計算LL書 P22 表 22 完全混合斷面污染物濃度 C： (持久性污染物 ) CW 原污水中某污染物的濃度 ， mg/L； CR 河水中該污染物的原有濃度 ， mg/L； q 污水流量 ， m3/s； Q 河水流量 ， m3/s； α 混合系數(shù) 。 ?揮發(fā)： 污水中的揮發(fā)組分因揮發(fā)而使其在水體中的濃度降低 。 ?沉淀： 污染物因重力作用、物理化學(xué)性質(zhì)變化以及被水體懸浮物吸附而沉于水底。 （稀釋效果受兩種運動形式的影響： 對流與擴散 ） ?混合： 污水與水體水的彼此分散。 如何理解： ?? ①以生物化學(xué)作用為主體，物理、化學(xué)和生物共同協(xié)同； ②污染物的總量和濃度隨時間和空間逐步降低； ③生物的分解作用及其種群變化。 水體所具備的這種能力稱為 水體自凈能力或自凈容量。 習(xí)題： 何謂水污染？造成水體污染的途徑有哪些？ 控制水污染的途徑有哪些？ 按照廢水處理的作用原理分類 ， 廢水處理可分為幾類處理方法 ？ 按照水處理的程度分類，廢水處理可分為幾級？分別說明其去除對象和主要采用的方法。 ① 首先做靜止上浮試驗分離浮油。 ③ 廢水中仍含有有害物質(zhì)時，采用中和、化學(xué)沉 淀、氧化還原等化學(xué)方法。 2. 無機廢水的試驗確定方法 ① 含懸浮物時，需進行沉淀試驗。 ② 若濾液中的 BOD COD高于要求值，采用生物處理法。 廢水處理方法的確定 參考已有的相同工廠的工藝流程確定，如無資 料可參考時，可通過試驗確定，同時還可以得到一些可供參考的設(shè)計參數(shù)。 建筑中水回用。 循環(huán)冷卻水外排水回用。 ② 灌溉田地 灌溉田地可使污水得到充分利用，但符合農(nóng)溉標(biāo)準(zhǔn)，使土壤與農(nóng)作物免遭污染。 污水處理典型流程 污水處理典型流程 （ 1）一級處理廠流程 格 柵原生污水送往農(nóng)田運出填地雜粒脫水床 污泥消化池出水沉砂池投氯沉淀池 接觸池污泥脫水圖1 4 一 級處理廠流程圖污水處理典型流程 （ 2） 二級處理廠 （ 活性污泥法 ） 流程 原生污水 格 柵污泥脫水污泥消化池有機肥料至農(nóng)田沉砂池 曝氣池初次沉淀池投氯接觸池 出水二級沉淀池污泥濃縮池回流活性污泥剩余活性污泥濃縮活性污泥圖4 3 二級處理廠典型流程圖二級生化污水處理廠 污水處理典型流程 （ 3）三級處理廠流程 去 除 氮 、磷 去除剩余有機污染物 去除無機鹽類 殺滅病原菌 、病毒 二級處 理出水 出水 圖 16 三級處理廠流程 污水處理典型流程 污水處理典型流程 （ 4）工業(yè)廢水處理流程 圖 18 酒精廢水處理流程圖 污水處理典型流程 圖 19 造紙廢水處理工藝流程圖 污水凈化后的處置方式（出路） ① 排入水體，作為水體的補給水： 排入水體是污水的自然歸宿，是造成水體遭受污染的原因之一。 設(shè)計廢水處理流程的 原則 ： 先易后難 ， 先簡后繁 即： 首先使用物理法 ， 然后再使用生化法和物化法 。 (預(yù)處理？？？ ) 城市污水處理典型流程 廢水中的污染物是多種多樣的 ，不能預(yù)期只用一種處理方法就能夠把所有的污染物質(zhì)去除殆盡，一種廢水往往需要把幾種處理方法 聯(lián)合 成有機整體，并合理配置其 主次關(guān)系和前后順序 ，才能達到最經(jīng)濟有效地處理要求的程度。 3. 三級處理： 對難降解的有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)進一步處理 。 2. 二級處理： 主要去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì) ,主要采用生物處理等方法。主要包括中和、混凝、氣浮、沉淀等。 污染物存在形式 分 離 方 法 離子態(tài) 離子交換法、電解法、電滲析法、離子吸附法、離子浮選法 分子態(tài) 萃取法、結(jié)晶法、精餾法、吸附法、浮選法、反滲透法、蒸發(fā)法 膠 體 混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法 懸浮物 重力分離法、離心分離法、磁力分離法、篩選法、氣浮法 分離法分類一覽表 轉(zhuǎn)化法分類一覽表 方法原理 轉(zhuǎn) 化 方 法 化學(xué)轉(zhuǎn)化 中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法 生化轉(zhuǎn)化 活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、 生物塘等 ? 廢水處理技術(shù)，按處理程度劃分為 一級、二級 和三級處理 。 ? 廢水處理方法大體上可分為兩類： ：把有