【正文】 用的方法之一。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。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)318H2O（1 ）制造工藝較簡(jiǎn)單（2 ）無水硫酸鋁含量各地產(chǎn)品不同，設(shè)計(jì)時(shí)一般可采用20%~25%（3 ）價(jià)格比精制硫酸鋁便宜（4 ）用于廢水處理時(shí)，投加量一般為 50~200mg/L（5 ）其他同精制硫酸鋁明礬 Al2(SO4)324H2O（1 ）同精制硫酸鋁（2 ）、（3）（2 ）現(xiàn)已大部分被硫酸鋁所代替 污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材１２硫酸亞鐵（綠礬） FeSO46H2O（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（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 ）是無機(jī)高分子化合物（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。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(duì)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Na2OyH2O（1 ）適用于硫酸亞鐵與鋁鹽混凝劑，可縮短混凝沉淀時(shí)間，節(jié)省混凝劑用量（2 ）原水渾濁度低、懸浮物含量少及水溫較低（約在14℃以下）時(shí)使用，效果更為顯著（3 ）可提高濾池濾速，必須注意加注點(diǎn)（4 ）要有適宜的酸化度和活化時(shí)間二、影響混凝效果的因素與混凝劑的選擇（一）影響混凝效果的主要因素影響混凝效果的因素比較復(fù)雜，其中主要由水質(zhì)本身的復(fù)雜變化引起，其次還要受到混凝過程中水力條件等因素的影響。廢水中的污染物在化學(xué)組成、帶電性能、親水性能、吸咐性能等方面都可能不同，因此某一種混凝劑對(duì)不同廢水的混凝效果可能相關(guān)很大。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。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(huì)不同。，無機(jī)鹽混凝劑的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，水溫低時(shí)不利于混凝劑水解。把一定的混凝劑投加到廢水中后，首先要使混凝劑迅速、均勻地?cái)U(kuò)散到水中?；旌线^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。在完成混合后，水中膠體等微小顆粒已經(jīng)產(chǎn)生初步凝聚現(xiàn)象，生成了細(xì)小的礬花，其尺寸可達(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）。在絮凝階段，要求水流有適當(dāng)?shù)奈闪鞒潭?，為?xì)小礬花提供相碰接觸和互相吸附的機(jī)會(huì)，并且隨著礬花的長(zhǎng)大這種紊流應(yīng)該逐漸減弱下來。反應(yīng)中平均速度梯度（G）一般取 30～60s 1，并應(yīng)控制 GT 值在 104～10 5 范圍內(nèi)。（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。（2 ）混凝劑及助凝劑的價(jià)格應(yīng)適當(dāng)便宜，需要的投加量應(yīng)當(dāng)適中，以防止由于價(jià)格昂貴造成處理運(yùn)行費(fèi)用過高。（4 ）所有的混凝劑都不應(yīng)對(duì)處理出水產(chǎn)生二次污染。結(jié)合以上因素的考慮，通常采用實(shí)際廢水水樣由實(shí)驗(yàn)室燒杯試驗(yàn)，對(duì)宜于采用的混凝劑及投加量來進(jìn)行初步篩選確定。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。廢水含酸濃度差別很大，從小于 1%到 10%以上。其中某些廢水含堿濃度很高，最高可達(dá)百分之幾。將酸和堿隨意排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和破壞，而且也是一種資源的浪費(fèi)。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。當(dāng)濃度不高（例如小于 2%），回收或綜合利用經(jīng)濟(jì)意義不大時(shí)，才考慮中和處理。處理含酸廢水時(shí)通常以堿和堿性氧化物為中和劑，而處理堿性廢水則以酸或酸性氧化物作中和劑。對(duì)于生物處理，廢水的 pH 值通常應(yīng)維持在 ～ 范圍內(nèi)，以保證處理構(gòu)筑物的微生物維持最佳活性。在沒有這些條件時(shí)，才采用藥劑（中和劑）中和處理法。堿性廢水中和處理則通常采用鹽酸和硫酸。表 36 和表 37 中列出了常用的中和劑及消耗量參考數(shù)據(jù)。（一）酸、堿性廢水中和法這種中和方法是將酸性廢水和堿性廢水共同引入中和池中，并在池內(nèi)進(jìn)行混合攪拌。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。（二）投藥中和法酸性廢水中和處理采用中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。石灰來源廣泛，價(jià)格便宜，所以使用較廣。最常采用的是石灰乳法。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。使酸性廢水通過具有中和能力的濾料，例如石灰石、白云石、大理石等，即產(chǎn)生中和反應(yīng)。MgCO3→CaSO 4↓+MgSO4+2H2O+2CO2↑采用白云石為中和濾料時(shí)，由于 MgSO4 的溶解度很大，不致造成中和的困難，而產(chǎn)生的石膏量?jī)H為石灰石反應(yīng)生成物的一半，因此進(jìn)水的硫酸允許濃度可以提高；不過白云石的缺點(diǎn)是反應(yīng)速度比石灰石慢。當(dāng)進(jìn)水的硫酸濃度短期超過限值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，降低進(jìn)水量（多余的廢水可在調(diào)節(jié)池內(nèi)暫時(shí)儲(chǔ)存），同時(shí)用清潔水 污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材１６反沖、稀釋。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)充一定量的濾料。過濾中和時(shí)，廢水中不宜有濃度過高的重金屬離子或惰性物質(zhì)，要求重金屬離子含量小于 50mg/L，以免在濾料表面生成覆蓋物，使濾料失效。如濃度超過限值，宜采用石灰乳進(jìn)行中和。（四）堿性廢水的中和處理堿性廢水的中和處理法有用酸性廢水中和、投酸中和和煙道氣中和三種。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。在原水 pH 值和流量都比較穩(wěn)定的情況下，可以按一定比例連續(xù)加酸。由于酸的稀釋過程中大量放熱，而且在熱的條件下酸的腐蝕性大大增強(qiáng)，所以不能采用將酸直接加到管道中的做法，否則管道很快將被腐蝕。如果采用其他材料制作中和池或中和槽時(shí)，則應(yīng)該充分考慮到防腐及耐熱性能的要求。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。第六章 膜法水處理技術(shù)第一節(jié) 概論膜，更準(zhǔn)確而言是半滲透膜，它是一薄層物質(zhì)，當(dāng)一定的推動(dòng)力應(yīng)用于膜兩側(cè)時(shí)，它能按照物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)使物質(zhì)進(jìn)行分離。 在解決水資源缺乏的問題上，膜分離過程起到了非常重要的作用。在生產(chǎn)飲用水方面，使用膜人們可以利用大量的海水資源；此外，在水與廢水循環(huán)回用方面，膜的特殊作用顯得十分重要。 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；2. 膜過程可通過模擬裝置加以實(shí)現(xiàn)，而且可以連續(xù)操作；3. 對(duì)滲透液具有以一定比例循環(huán)作為工藝用水或再利用的潛力。膜的使用壽命，短的只有幾個(gè)月，但通常是 37 年，有的管式膜系統(tǒng)可超過 15 年。21 世紀(jì)膜分離的應(yīng)用將持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是微濾/超濾、微濾/反滲透、微濾/超濾/ 反滲透或鈉濾結(jié)合的膜處理過程。1. 水處理和膜分離1）用水水的凈化與純化包括從水中去除懸浮物、細(xì)菌、病毒、無機(jī)物、農(nóng)藥、有機(jī)物和溶解氣體，在這方面，膜分離技術(shù)發(fā)揮了其獨(dú)特的作用。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。 近年來浸沒式膜生物反應(yīng)器在污水處理和資源化方面倍受重視，已有商品化設(shè)，適用于中小型污水處理廠。膜可以是固態(tài)的， 也可以是液態(tài)的；膜的結(jié)構(gòu)可能是均質(zhì)的，也可能是非均質(zhì)的；膜可以是中性的，也可以是帶電的；膜傳遞過程可以是主動(dòng)傳遞過程，也可以是被動(dòng)傳遞過程。按膜結(jié)構(gòu)分類可分為對(duì)稱膜和不對(duì)稱膜。按分離機(jī)理分類，膜大致可分為多孔膜、無孔膜和載體膜。無孔膜利用分離體系中各組分溶解度或擴(kuò)散系數(shù)的差異進(jìn)行分離，主要用于氣體分離、透析、蒸汽滲透等過程。按幾何形狀分類，有平板式、管式、毛細(xì)管式和中空纖維式。管狀膜直徑越小，則單位體積里的膜面積越大。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(dòng)力時(shí)，原料側(cè)組分選擇性地透過膜，從而達(dá)到分離或提純的目的。我國(guó)反滲透技術(shù)能在海水淡化、脫水濃縮、高溫水再用、市政和工業(yè)廢水處理與再用領(lǐng)域發(fā)揮其應(yīng)有的作用。a. 反滲透原理當(dāng)用一個(gè)半透性膜分離兩種不同濃度的溶液時(shí)，膜僅允許溶劑分子通過。b. 反滲透膜與納濾膜及其組件c. 反滲透膜與納濾膜由于反滲透膜與納濾膜多種多樣，主要有平板不對(duì)稱膜、不對(duì)稱平板復(fù)合膜、管式不對(duì)稱膜、中空纖維不對(duì)稱膜、中空纖維復(fù)合膜等。d. 反滲透膜與納濾膜組件反滲透過程的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性決定于組見的價(jià)格和性能。e. 反滲透與納濾工藝流程反滲透與納濾工藝流程通常包括前處理工藝、膜分離工藝和后處理工藝三部分。在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)溶液的分離有不同的要求，必須選用合適的膜和組件形式，應(yīng)該通過計(jì)算確定組件的排列和操作條件。主要用于水的純化，如海水和苦咸水脫鹽制飲用水，以及制備半導(dǎo)體工業(yè)、醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)中所需的超純水。此外納濾在有機(jī)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(yīng)用。前者起分離作用，后者起支撐作用。一般情況下，超濾膜的性能指標(biāo)有滲透通量和截留率。目前商品化的有機(jī)材質(zhì)的超濾膜都是采用相轉(zhuǎn)化法制得的。 重過濾操作，用于大分子和小分子的分離。 連續(xù)式操作，常用于大規(guī)模生產(chǎn)。超濾裝置可單獨(dú)運(yùn)行，也可與其他處理設(shè)備結(jié)合應(yīng)用于各種分離過程中。超濾濃縮的優(yōu)點(diǎn)是無相變、一般不需加熱、工序簡(jiǎn)單、適用 pH 范圍寬和防止失活等，很適用于熱敏性物質(zhì)的分離濃縮。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(duì)性質(zhì)過度到精密的絕對(duì)性質(zhì)，主要用于對(duì)懸浮液和乳液進(jìn)行截留。除此以外，還有膜表面層的吸附截留和架橋截留，以及膜內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)中截留。死端過濾是間隙式的，必須周期性地停下來清洗膜表面的污染層或更換膜。c. 微濾膜 微濾膜屬于篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)，具有形態(tài)整齊的結(jié)構(gòu)，使所有比網(wǎng)孔大的粒子全部攔截在膜表面上。有機(jī)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。工業(yè)上，微濾主要用于將大于 的粒子與溶液分開的場(chǎng)合，它的最大市場(chǎng)是制藥行業(yè)的除菌過濾和電子工業(yè)用高純水的制備。4）滲析 滲析；也是透析，是溶質(zhì)自身濃度梯度作用下膜的上游傳下下游的過程。a. 傳質(zhì)理論原料液和透析掖流向通常是逆向的，也可以是同向的。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。5）電滲析 電滲析是在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質(zhì)從溶液中分離出來，從而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。陰離子交換膜能使陰離子透過，陽(yáng)離子交換膜能使陽(yáng)離子透過。 污水處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材２０ 強(qiáng)酸性陽(yáng)膜 陽(yáng)離子交換膜 中等 酸性陽(yáng)膜 弱酸性陽(yáng)膜 強(qiáng) 堿性陰膜陰離子交換膜中等堿性 陰膜 c. 電滲析的應(yīng)用 目前電滲析已是一種相當(dāng)成熟的 膜分離技術(shù)，主要用途是苦咸水淡化、生產(chǎn)飲用水、濃縮海水制鹽以及體系中脫除電解質(zhì)。安裝膜的最小單元稱為膜組件。板框式和卷式膜組件使用平板膜，管式、毛細(xì)管式和中空纖維膜組件均使用管式膜。板框式膜組件可用于反滲透、超濾和滲透汽化過程。2. 卷式膜組件 卷式膜組件是目前反滲透、超濾及氣體分離過程中最重要的膜組件形式，也有少量用于滲透汽化過程。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