第三章物化处理二
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《物理化学》第三章 热力学第二定律PPT课件
例一：理想气体自由膨胀
原过程：Q=0，W=0，U=0， H=0
p2，V2
体系从T1，p1，V1 T2， 气体
真空
复原过程：
复原体系，恒温可逆压缩
WR
RT1
ln
V2 ,m V1,m
环境对体系做功
保持U=0，体系给环境放热，而且 QR=-WR
表明当体系复原时，在环境中有W的功变为Q的热，因 此环境能否复原，即理想气体自由膨胀能否成为可逆 过程，取决于热能否全部转化为功，而不引起任何其 他变化。
它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力，系统 恢复原状后，会给环境留下不可磨灭的影响。
•化学反应 Zn+H2SO4等？
如图是一个典型的自发过程
小球
小球能量的变化：
热能
重力势能转变为动能,动能转化为热能，热传递给地面和小球。
最后,小球失去势能, 静止地停留在地面。此过程是不可逆转的。 或逆转的几率几乎为零。
能量转化守恒定律(热力学第一定律)的提出,根本上宣布 第一类永动机是不能造出的,它只说明了能量的守恒与转化及 在转化过程中各种能量之间的相互关系, 但不违背热力学第一 定律的过程是否就能发生呢？（同学们可以举很多实例）
热力学第一定律（热化学）告诉我们，在一定温度 下，化学反应H2和O2变成H2O的过程的能量变化可用U（或H） 来表示。
热力学第二定律(the second law of thermodynamics)将解答：
化学变化及自然界发生的一切过程进行 的方向及其限度
第二定律是决定自然界发展方向的根本 规律
学习思路
基本路线与讨论热力学第一定律相似， 先从人们在大量实验中的经验得出热力学第 二定律，建立几个热力学函数S、G、A，再 用其改变量判断过程的方向与限度。
《固体废物处理与处置》课程笔记
《固体废物处理与处置》课程笔记第一章：固体废弃物概论一、固体废物的定义与概念1. 定义：固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或被抛弃的固态、半固态和置于容器中的气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
2. 概念区分：- 废物：指失去使用价值或不再使用的物品。
- 污染物：指对环境或人体健康产生有害影响的物质。
- 固体废物：特指固态、半固态和置于容器中的气态废物。
二、固体废物的分类1. 按来源分类：- 工业固体废物：来源于工业生产过程中的废料、废渣、废液等。
- 农业固体废物：包括农作物秸秆、动物粪便、农业加工废弃物等。
- 生活固体废物：又称城市生活垃圾，包括居民生活产生的厨余垃圾、塑料、纸张、玻璃等。
- 危险固体废物：具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性等特性，对人体和环境有害的废物。
2. 按性质分类：- 有机废物：如食物残渣、植物秸秆、纸张等。
- 无机废物：如金属、玻璃、陶瓷等。
- 生物性废物：如医疗废物、动物尸体等。
- 化学性废物：如农药、化工产品废弃物等。
三、固体废物的特性1. 有害性：固体废物中可能含有重金属、有机污染物、病原体等有害成分。
2. 不稳定性：固体废物在储存、运输、处理过程中可能发生物理、化学变化。
3. 传染性：部分固体废物，如医疗废物，可能携带病原体，具有传染疾病的风险。
4. 难降解性：固体废物在自然环境中难以分解，可能长期存在于土壤和水体中。
5. 积累性：固体废物在环境中不断积累，可能导致资源浪费和环境污染。
四、固体废物对环境的影响1. 土壤污染：固体废物中的有害成分可通过渗透、淋溶等途径进入土壤，影响土壤结构和肥力。
2. 水体污染：固体废物中的有害成分可通过地表径流、渗滤液等途径污染水体，危害水生生态系统。
3. 大气污染：固体废物在堆放、填埋过程中，可能产生恶臭气体和粉尘，影响空气质量。
4. 城市景观破坏：固体废物的随意堆放和处理，破坏城市环境美观，降低城市居住质量。
化学热力学-物化第三章
碘(CCl4)<碘(H2O)
即从H2O相向CCl4相转移
推广到任意两相：等温等压下，
(dG)T, p =Σ i dni =[i() – i() ]dni
相
dni
相
(dG)T, p
=0 i()= i() 即i 在两相平衡 <0 i()> i() 即i 从相向相转移 >0 i()< i() 即i 从相向相转移
(T)：
i气体的标准态化学势（其标准态：
pi=p ），亦仅是温度的函数。
逸度可看作是校
3. 正实后际的气压力体。的化学势——逸度的概念
p=p 的符合理想气体行为的状态。对于实际气体标
令逸度 f = p
准态并不是这个气体的真实状态，是假想态。
(T )RlT n p p (T )RlT n p f
(rGm)T,p = i i
< 0 反应正向进行 = 0 反应达平衡 > 0 反应逆向进行
化学反应的方向：反应向化学势减小的方向进行。
化学反应的限度：反应前后化学势相等， 即ii= 0
1.在α，β两相中均含有A和B两种物质，达到相平衡时 ，下列各式正确的是（ ）
A.
A
B
C.
A
B
B.
B
B
说明
(3)化学势是强度性质，其值与体系中各物浓度 有关。
2. 化学势在多相平衡中的应用
化学势判据: 条件: 密闭系统，( )T, p , W’=0时
(dG)T,p=idni
<0 正向能够进行 =0 可逆或平衡 >0 逆向能够进行
化学势是决定物质变化方向和限度的强度性质。
现在有一系统: I2分别溶解在水和四氯化碳中成两相( 如图)。 如果等温等压下，假设有 dn的I2从CCl4中移动到水相中，则
即从H2O相向CCl4相转移
推广到任意两相：等温等压下，
(dG)T, p =Σ i dni =[i() – i() ]dni
相
dni
相
(dG)T, p
=0 i()= i() 即i 在两相平衡 <0 i()> i() 即i 从相向相转移 >0 i()< i() 即i 从相向相转移
(T)：
i气体的标准态化学势（其标准态：
pi=p ），亦仅是温度的函数。
逸度可看作是校
3. 正实后际的气压力体。的化学势——逸度的概念
p=p 的符合理想气体行为的状态。对于实际气体标
令逸度 f = p
准态并不是这个气体的真实状态，是假想态。
(T )RlT n p p (T )RlT n p f
(rGm)T,p = i i
< 0 反应正向进行 = 0 反应达平衡 > 0 反应逆向进行
化学反应的方向：反应向化学势减小的方向进行。
化学反应的限度：反应前后化学势相等， 即ii= 0
1.在α，β两相中均含有A和B两种物质，达到相平衡时 ，下列各式正确的是（ ）
A.
A
B
C.
A
B
B.
B
B
说明
(3)化学势是强度性质，其值与体系中各物浓度 有关。
2. 化学势在多相平衡中的应用
化学势判据: 条件: 密闭系统，( )T, p , W’=0时
(dG)T,p=idni
<0 正向能够进行 =0 可逆或平衡 >0 逆向能够进行
化学势是决定物质变化方向和限度的强度性质。
现在有一系统: I2分别溶解在水和四氯化碳中成两相( 如图)。 如果等温等压下，假设有 dn的I2从CCl4中移动到水相中，则
第3章-资源循环科学与工程概论课件
分选
干法分选 湿法分选
以金属为主的颗粒
后续处 理
纯度较高的贵金属单体
以非金属为主的颗粒 非非金金属属再再利利用用
电子废弃物中贵金属回收的工Fra bibliotek流程示意图1、金属提取技术
1、金属提取技术
材料科技巨头优美科（Umicore） 曾经告诉BBC，他们仅需35部废旧手机， 就可提炼出1克黄金（）
而常规的冶炼技术中，提炼这么多 黄金几乎需要1吨的高品位金矿。是不 是在痛惜那些年我们扔过的手机？
但是，污泥来源于各种工业和生活污水，所以不可避免
含有一些对环境和生物有害的物质。其中的重金属，如镉、
铅、砷、铜、锌等，由于具有难迁移、易富集、危害大等特
点，一直是限制污泥农业利用的最主要因素；污泥中含有大
量的铁、铝、钙、镁、硫、钠等其它元素，进入土壤系统后，
长期累积对土壤生态系统会产生一定影响；另外，污泥中含
• （4）从电子废弃物中贵金属回收工艺 • 金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、锇
（Os）、铱（Tr）、钌（Ru）、铑 （Rh）和钯（Pd）共8种金属。
电子废弃物
日本松下公 司自动拆卸元 器件干馏设备
可回收利用元器件
拆 解
不可回收利用元器件
转式破碎机 剪切式破碎机
用于新设备生产 或投放市场
破碎
电子废弃物颗粒
• 目前，我国建筑垃圾的数量已 占到城市垃圾总量的30%～ 40%。建筑垃圾年排放量己超 过4亿t，其中北京、上海等大城 市年排放量均在3000万t以上。
工业废渣免烧砖的生产工艺
建筑垃圾制砖工艺
3、农业生产及其技术
堆肥化（堆肥技术）：是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌 等微生物，人为的促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生 物学过程。堆肥化的产物称为堆肥。
干法分选 湿法分选
以金属为主的颗粒
后续处 理
纯度较高的贵金属单体
以非金属为主的颗粒 非非金金属属再再利利用用
电子废弃物中贵金属回收的工Fra bibliotek流程示意图1、金属提取技术
1、金属提取技术
材料科技巨头优美科（Umicore） 曾经告诉BBC，他们仅需35部废旧手机， 就可提炼出1克黄金（）
而常规的冶炼技术中，提炼这么多 黄金几乎需要1吨的高品位金矿。是不 是在痛惜那些年我们扔过的手机？
但是，污泥来源于各种工业和生活污水，所以不可避免
含有一些对环境和生物有害的物质。其中的重金属，如镉、
铅、砷、铜、锌等，由于具有难迁移、易富集、危害大等特
点，一直是限制污泥农业利用的最主要因素；污泥中含有大
量的铁、铝、钙、镁、硫、钠等其它元素，进入土壤系统后，
长期累积对土壤生态系统会产生一定影响；另外，污泥中含
• （4）从电子废弃物中贵金属回收工艺 • 金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、锇
（Os）、铱（Tr）、钌（Ru）、铑 （Rh）和钯（Pd）共8种金属。
电子废弃物
日本松下公 司自动拆卸元 器件干馏设备
可回收利用元器件
拆 解
不可回收利用元器件
转式破碎机 剪切式破碎机
用于新设备生产 或投放市场
破碎
电子废弃物颗粒
• 目前，我国建筑垃圾的数量已 占到城市垃圾总量的30%～ 40%。建筑垃圾年排放量己超 过4亿t，其中北京、上海等大城 市年排放量均在3000万t以上。
工业废渣免烧砖的生产工艺
建筑垃圾制砖工艺
3、农业生产及其技术
堆肥化（堆肥技术）：是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌 等微生物，人为的促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生 物学过程。堆肥化的产物称为堆肥。
人教版八年级上册物理第三章第2节熔化和凝固(课件)(30张PPT)
温度/℃ 40 44 46 48 48 48 48 48 48 48 49 52 56
温度/℃ 55 50
怎样作图
1、描点 2、用光滑线连 接各点
45
40 0
时间/分 2海波4 熔6化8的图10象12 14
松香熔化过程记录表
时间/分 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 60 61 62 63 63 65 66 68 71 74 76 78 80
B
D乙 C
熔化时间是 3 分钟，另一图线 的物质可能是 非晶体 。
200
180A 1
2
34
5
6
时间/分
7
（2）乙图线温度升高的是 AB、CD 段，温度不变的是 BC 段，
AB段处于 固体 状态，BC段处于 固液共存 状态，
CD段处于 液体 状态，吸热的是 AB、BC、CD 段，
5.在气温－20℃的冬天，河面上冰的上表面温度是＿ ℃， 冰的下表面温度是＿＿＿℃
温度/℃ 75
70
65
60 0
2
4
6
时间/分 8 10 12 14
松香的熔化图像
根据实验中的数据描绘图像如下
55 温度/℃
D
75 温度/℃ D
时间/ 分
时间/ 分
50 B
C
45 A
400海2波的4 熔6 化8图10像12 14
实验总结：
70
C
B
65
A
600 松2 香4 的6 熔8化10图12像14
练习
1.如图所示，下列说法中正确的是：(A ) A 甲图可能是海波熔化图象 B．乙图可能是松香凝固图象 C．丙图可能是明矾熔化图象 D．丁图可能是石英凝固图象
温度/℃ 55 50
怎样作图
1、描点 2、用光滑线连 接各点
45
40 0
时间/分 2海波4 熔6化8的图10象12 14
松香熔化过程记录表
时间/分 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 60 61 62 63 63 65 66 68 71 74 76 78 80
B
D乙 C
熔化时间是 3 分钟，另一图线 的物质可能是 非晶体 。
200
180A 1
2
34
5
6
时间/分
7
（2）乙图线温度升高的是 AB、CD 段，温度不变的是 BC 段，
AB段处于 固体 状态，BC段处于 固液共存 状态，
CD段处于 液体 状态，吸热的是 AB、BC、CD 段，
5.在气温－20℃的冬天，河面上冰的上表面温度是＿ ℃， 冰的下表面温度是＿＿＿℃
温度/℃ 75
70
65
60 0
2
4
6
时间/分 8 10 12 14
松香的熔化图像
根据实验中的数据描绘图像如下
55 温度/℃
D
75 温度/℃ D
时间/ 分
时间/ 分
50 B
C
45 A
400海2波的4 熔6 化8图10像12 14
实验总结：
70
C
B
65
A
600 松2 香4 的6 熔8化10图12像14
练习
1.如图所示，下列说法中正确的是：(A ) A 甲图可能是海波熔化图象 B．乙图可能是松香凝固图象 C．丙图可能是明矾熔化图象 D．丁图可能是石英凝固图象
化学及物理化学处理工艺原理
第二篇物理、化学及物理化学处理工艺原理+第三章重力沉降法第一节概述在重力作用下，使悬浮液中密度大于水的悬浮固体下沉，从而与水分离的水处理方法，称为重力沉降法。
重力沉降法的去除对象，主要是悬浮液中粒径在１０um以上的可沉固体，即在２h左右的自然沉降时间内能从水中分离出去的悬浮固体。
按照处理目的不同，重力沉降法可分为以获得澄清水位目的的沉淀（当悬浮物为絮凝产物时习称为澄清）和以获得高浓度污泥为目的的浓缩。
它既可以作为唯一的处理工序，用于只含悬浮固体的废水处理，也可以作为处理系统中的某一工序，于其它处理单元配合使用。
根据水中悬浮固体浓度的高低、固体颗粒絮凝性能（即彼此粘结、团聚的能力）的强弱，沉降可分为以下四种类型。
1.自由沉降自由沉降也称为离散沉降。
这是一种非絮凝性或弱絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉降。
由于悬浮固体浓度低，而且颗粒之间不发生聚集，因此在沉降过程中颗粒的形状、粒径和密度都保持不变，互不干扰地各自独立完成匀速沉降过程。
固体颗粒在沉沙池及初次沉淀池内的初期沉降就属于这种类型。
2.絮凝沉降这是一种絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉降。
虽然悬浮固体浓度也不高，但颗粒在沉降过程中接触碰撞时能互相聚集为较大的絮体，因而颗粒粒径和沉降速度随沉降时间的延续而增大。
颗粒在初次沉降池内的后期沉降及生化处理中污泥在二次沉淀池内的初期沉降，就属于这种类型。
3.成层沉降成层沉降也称集团沉降、区域沉降或拥挤沉降。
这是一种固体颗粒（特别是强絮凝性颗粒）在较高浓度悬浮液中的沉降。
由于悬浮固体浓度较高，颗粒彼此靠的很近，吸附力将促使所有颗粒聚集为一个整体，但各自保持不变的相对位置共同下沉。
此时，水于颗粒群体之间形成一个清晰的泥水界面，沉降过程就是这个界面随沉降历时下移的过程。
生化处理中污泥在二次沉淀池内的后期沉降和在浓缩池内的初期沉降就属于这种类型。
4.压缩（沉降）当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗粒之间便互相接触，彼此上下支承。
物化第三章
恒温恒压 H2O(s), 1 kg
S = ?
263.15 K 100 kPa
可逆相变 0℃、100kPa下的凝固或熔化过程； 可逆判断 不可逆相变过程； 过程设计
H2O(l), 1 kg 263.15 K 100 kPa S1 H2O(l), 1 kg 273.15 K 100 kPa
T2 1 T 1 源自 Q2 ＞ 1 Q 1
T2 Q 2 ＞ T1 Q1
Q1 Q2 ＞ T1 T2
δ Q2 δ Q1 0 (2)无限小循环： T2 T1
＜0 不可逆循环 ＝0 可逆循环
(3)任意循环：
δQ T 0
3.3 熵、熵增原理
Siso S sys Samb 0
＞ 0 ir ＝0 r
※iso——隔离系统 ※sys——封闭系统 ※amb——环境
三、应用
封闭 1.应用：判断隔离系统过程的可逆性； 2.说明：一般认为环境内部无不可逆变化； →→封闭系统+环境＝隔离系统
※隔离系统可逆→→封闭系统可逆；
※隔离系统不可逆→→封闭系统不可逆。
→→ΔSiso＞0即封闭系统过程不可逆；
ΔSiso＝0即封闭系统过程可逆；
熵增原理例题
0。 1.一隔离系统可逆变化中，ΔSsys＞ 0，ΔSamb ＜ 0。 0，ΔU ＝ 2.实际气体经历不可逆循环，ΔSsys ＝
0。 0，ΔU ＜ 3.实际气体绝热可逆膨胀，ΔSsys ＝ 0。 0， ΔSamb ＞ 4.理想气体经不可逆循环，ΔSsys ＝ 0。 0， ΔSamb ＞ 5.过冷水结成同温度的冰，ΔSsys ＜
；
S
2
Qr
T
1
固体废物处理与处置(物化处理)
3. 热塑性材料固化
（1）原理
用热塑性物质作固化剂，在一定温度下 将废物进行包覆处理。热塑性物质在常 温下呈固态，高温时变成熔融胶粘性液 体，故可用来包覆废物。
常用的热塑性材料：沥青、石蜡、聚乙 烯、聚丙烯等。
（2）沥青固化
以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、 配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应， 使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固 化体。
不饱和聚酯树脂是由二元羧酸（或酸酐）与二元醇缩聚，并
CH2COOR CH2COOR CH2COOR NaOH △ CH2OH CH2OH CH2OH 3COONa
沥青固化的基本方法
先将废物脱水，再同沥青在高温下混合；
或将废物与沥青共同加热脱水，再冷却、固化。
①高温熔化混合蒸发法：将废液加入预先熔化的沥青 中，在150~230℃下搅拌混合蒸发，待水分和其他 挥发组分排出后，将混合物排至贮存器或处臵容器 中。 ②暂时乳化法： ③化学乳化法：
2、据浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同浸出 工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种。
浸出剂 被浸物料 送后续处理 物料
新浸出剂
浸渣
浸液 顺流浸出工艺流程 浸出剂 浸渣 被浸物料 错流浸出工艺流程
逆流浸出工艺流程
浸液
四、影响浸出过程的主要因素
物料粒度及其特性
一般来说，粒度细、比表面积大、结构疏
（1）原理
以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为添 加剂，粉煤灰和水泥窑灰所含有的活性氧化 铝和二氧化硅与石灰、水反应→坚硬物质， 将废物包容的方法。 波索来反应：
Ca(OH)2+SiO2+H2O Ca(OH)2+Al2O3+H2O (CaO)x(SiO2)y(H2O)z (CaO)x(Al2O3)y(H2O)z
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第三章 污水的物理化学处理
第三章物化处理二
第二节化学沉淀与酸碱中和
• 一、化学沉淀（Chemical Precipitation）处理 • 1.原理 • 2.工艺过程 • （1）投加化学沉淀剂，与水中污染物反应，生
成难溶于水的沉淀物而析出。 • （2）通过凝聚、沉淀、浮上、过滤、离心等方
法进行固液分离。 • （3）泥渣的处理与回收再用。
pH越低，消毒作用越强
第三章物化处理二
氯氨消毒：
NH3 + HClO NH2Cl + H2O NH2Cl + HClO NHCl2 + H2O NHCl2 + HClO NCl3 + H2O
其比例与pH有关： pH>9，一氯胺占优势 pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在 pH<6.5时，二氯胺
常用滤料：
• 石灰石(CaCO3)、白云石、大理石等，一般最常用的是石灰 石。 滤料的选择原则：
• 滤料的选择与废水中含何种酸和含酸浓度密切相关。以处理 含硫酸废水为例。
• 当采用石灰石为滤料时，硫酸浓度不应超过1－2g/L，否则就 会生成硫酸钙外壳，使中和反应终止。
• 过滤中和均产生CO2，CO2溶于水即为碳酸，使出水pH值在 5左右，需用曝气或吹脱的方法脱掉CO2，提高pH值。
碱。 • 酸含量小于3％ – 5％或碱含量小于l％ – 3％的低浓度酸
性废水与碱性废水常采用中和法处理。
第三章物化处理二
• （一）酸碱废水相互中和 • （二）酸性废水的中和处理
• 1.药剂中和法 特点：药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废 水，对水质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高。
• 主要的药剂： • 石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。 • 此外，作为综合利用，也可以用碱性废渣、废液作为中和剂，如电石
第三章物化处理二
• 3.其他氯消毒剂 • （1）漂白粉 • （2）二氧化氯 • （3）次氯酸钠消毒 • （二）碱性氯化法－含氰污水处理
第三章物化处理二
• （三）空气氧化法
•
空气氧化脱硫
• （四）臭氧氧化法
• 二、还原法
• （一）亚硫酸氢钠法
• （二）金属还原法
第三章物化处理二
• 三、电解处理 • （一）原理 • （二）电解法应用 • 含铬废水处理：六价铬变为三价铬在用碱
（2）消除或减少污水中的色度和气味：脱色和味 （3）氧化金属离子 （4）氧化氰化物成为无毒产物 • 2.水消毒及折点加氯原理 消毒过程：
①消毒剂达到微生物体表 ②渗入细胞壁 ③与特定的酶发生反映，破坏其活性，中断细胞的代谢过程
Cl2 + H2O HClO + H+ + ClHClO H+ + ClO-
• 混凝法是废水处理中常采用的方法。 • 可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些
重金属和放射性物质。 • 混凝法还能改善污泥的脱水性能。
第三章物化处理二
• 一、混凝机理 • （一）混凝有关基本概念
• 混凝剂与助凝剂凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。 • 凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程； • 絮凝则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体
第三章物化处理二
• 3.分类 • （1）氢氧化物沉淀法 • 原理： • 影响：PH值 • 应用： • （2）硫化物沉淀法 • （3）钡盐沉淀法 • （4）碳酸盐沉淀 • （5）卤化物沉淀法 • （6）硬水的软化 • 石灰软化 • 石灰－苏打软化 • 石灰－石膏软化
第三章物化处理二
二、酸碱 中和处理法
第三章物化处理二
• （三）碱性废水的中和处理 • 利用酸性废水中和； • 加酸中和； • 利用烟道气进行中和。 • 烟道气中的CO2含量可高达24％，此外有时
还含有SO2和H2S，故可用来中和碱性废水。 • 用烟道气中和碱性废水一般在喷淋塔中进行。
第三章物化处理二
第三节氧化还原法
• 一、原理 • 通过药剂与污染物的氧化还原反应，把废水中有毒害的
沉淀。
第三章物化处理二
第四节化学混凝 Chemical coagulation
• 混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和胶体微粒，这些颗粒 用自然沉降法很难从水中分离出去。
• 胶体离子：1-100nm 细微悬浮物： 100-10000nm
• 混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬 浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水 得到净化。
污染物转化为无毒或微毒物质的处理方法。 • 二、氧化法 • （一）氯氧化及消毒 • 1.氯化的目的和使用 • （1）消毒（disinfection） ：
• 将水体中的病原微生物(pathogenic organisms)灭活，使之减少 到可以接受的程度。
• 评价指标：（生活饮用水卫生规范，卫生部, 2001.6） • 细菌总数：<100个/mL • 总大肠菌群：每100mL水样中不得检出 • 粪大肠菌群：每100mL水样第三中章物不化得处理检二 出
渣液、废碱液等。 • 最常用的是石灰(CaO)。 中和方式： • 干法中和湿法中和：
第三章物化处理二
• 2.过滤中和：
• 过滤中和是指使废水通过具有中和能力的滤料进行中和反应 的一种方法。适用范围：
• 适用于含酸浓度不大于2–3g/L，并生成易溶盐的各种酸性废 水的中和处理。
• 当废水含大量悬浮物、油脂、重金属盐和其他毒物时，不宜 采用。
• pH<4.5 三氯胺
第三章物化处理二
• 对于饮用水： • 滤前：1.0～2.0 mg/L 滤后： 0.5～1.0 mg/L • 一级处理投氯： 30～50 mg/L
二级处理投氯： 15～25 mg/L 余氯2～5 mg/L
医院废水投氯： 50 mg/L 余氯2 mg/L 氯消毒应用时间较长，作用稳定，同时可 去除氨氮50%、悬浮物80%以上，溶解氧由2 mg/L增加至7 mg/L
• 酸性废水有的含无机酸(如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢 柠檬 酸等)。
• 碱性废水中含有碱性物质，如苛性钠、碳酸钠、硫化钠 及胺类等。酸性废水的危害程度比碱性废水要大。
• 酸含量大于3％–5％的高浓度含酸废水，常称为废酸液； • 碱含量大于1％ – 3％的高浓度含碱废水，常称为废碱液。 • 废酸液、废碱液往往要采用特殊的方法回收其中的酸和
第三章物化处理二
第二节化学沉淀与酸碱中和
• 一、化学沉淀（Chemical Precipitation）处理 • 1.原理 • 2.工艺过程 • （1）投加化学沉淀剂，与水中污染物反应，生
成难溶于水的沉淀物而析出。 • （2）通过凝聚、沉淀、浮上、过滤、离心等方
法进行固液分离。 • （3）泥渣的处理与回收再用。
pH越低，消毒作用越强
第三章物化处理二
氯氨消毒：
NH3 + HClO NH2Cl + H2O NH2Cl + HClO NHCl2 + H2O NHCl2 + HClO NCl3 + H2O
其比例与pH有关： pH>9，一氯胺占优势 pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在 pH<6.5时，二氯胺
常用滤料：
• 石灰石(CaCO3)、白云石、大理石等，一般最常用的是石灰 石。 滤料的选择原则：
• 滤料的选择与废水中含何种酸和含酸浓度密切相关。以处理 含硫酸废水为例。
• 当采用石灰石为滤料时，硫酸浓度不应超过1－2g/L，否则就 会生成硫酸钙外壳，使中和反应终止。
• 过滤中和均产生CO2，CO2溶于水即为碳酸，使出水pH值在 5左右，需用曝气或吹脱的方法脱掉CO2，提高pH值。
碱。 • 酸含量小于3％ – 5％或碱含量小于l％ – 3％的低浓度酸
性废水与碱性废水常采用中和法处理。
第三章物化处理二
• （一）酸碱废水相互中和 • （二）酸性废水的中和处理
• 1.药剂中和法 特点：药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废 水，对水质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高。
• 主要的药剂： • 石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。 • 此外，作为综合利用，也可以用碱性废渣、废液作为中和剂，如电石
第三章物化处理二
• 3.其他氯消毒剂 • （1）漂白粉 • （2）二氧化氯 • （3）次氯酸钠消毒 • （二）碱性氯化法－含氰污水处理
第三章物化处理二
• （三）空气氧化法
•
空气氧化脱硫
• （四）臭氧氧化法
• 二、还原法
• （一）亚硫酸氢钠法
• （二）金属还原法
第三章物化处理二
• 三、电解处理 • （一）原理 • （二）电解法应用 • 含铬废水处理：六价铬变为三价铬在用碱
（2）消除或减少污水中的色度和气味：脱色和味 （3）氧化金属离子 （4）氧化氰化物成为无毒产物 • 2.水消毒及折点加氯原理 消毒过程：
①消毒剂达到微生物体表 ②渗入细胞壁 ③与特定的酶发生反映，破坏其活性，中断细胞的代谢过程
Cl2 + H2O HClO + H+ + ClHClO H+ + ClO-
• 混凝法是废水处理中常采用的方法。 • 可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些
重金属和放射性物质。 • 混凝法还能改善污泥的脱水性能。
第三章物化处理二
• 一、混凝机理 • （一）混凝有关基本概念
• 混凝剂与助凝剂凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。 • 凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程； • 絮凝则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体
第三章物化处理二
• 3.分类 • （1）氢氧化物沉淀法 • 原理： • 影响：PH值 • 应用： • （2）硫化物沉淀法 • （3）钡盐沉淀法 • （4）碳酸盐沉淀 • （5）卤化物沉淀法 • （6）硬水的软化 • 石灰软化 • 石灰－苏打软化 • 石灰－石膏软化
第三章物化处理二
二、酸碱 中和处理法
第三章物化处理二
• （三）碱性废水的中和处理 • 利用酸性废水中和； • 加酸中和； • 利用烟道气进行中和。 • 烟道气中的CO2含量可高达24％，此外有时
还含有SO2和H2S，故可用来中和碱性废水。 • 用烟道气中和碱性废水一般在喷淋塔中进行。
第三章物化处理二
第三节氧化还原法
• 一、原理 • 通过药剂与污染物的氧化还原反应，把废水中有毒害的
沉淀。
第三章物化处理二
第四节化学混凝 Chemical coagulation
• 混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和胶体微粒，这些颗粒 用自然沉降法很难从水中分离出去。
• 胶体离子：1-100nm 细微悬浮物： 100-10000nm
• 混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬 浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水 得到净化。
污染物转化为无毒或微毒物质的处理方法。 • 二、氧化法 • （一）氯氧化及消毒 • 1.氯化的目的和使用 • （1）消毒（disinfection） ：
• 将水体中的病原微生物(pathogenic organisms)灭活，使之减少 到可以接受的程度。
• 评价指标：（生活饮用水卫生规范，卫生部, 2001.6） • 细菌总数：<100个/mL • 总大肠菌群：每100mL水样中不得检出 • 粪大肠菌群：每100mL水样第三中章物不化得处理检二 出
渣液、废碱液等。 • 最常用的是石灰(CaO)。 中和方式： • 干法中和湿法中和：
第三章物化处理二
• 2.过滤中和：
• 过滤中和是指使废水通过具有中和能力的滤料进行中和反应 的一种方法。适用范围：
• 适用于含酸浓度不大于2–3g/L，并生成易溶盐的各种酸性废 水的中和处理。
• 当废水含大量悬浮物、油脂、重金属盐和其他毒物时，不宜 采用。
• pH<4.5 三氯胺
第三章物化处理二
• 对于饮用水： • 滤前：1.0～2.0 mg/L 滤后： 0.5～1.0 mg/L • 一级处理投氯： 30～50 mg/L
二级处理投氯： 15～25 mg/L 余氯2～5 mg/L
医院废水投氯： 50 mg/L 余氯2 mg/L 氯消毒应用时间较长，作用稳定，同时可 去除氨氮50%、悬浮物80%以上，溶解氧由2 mg/L增加至7 mg/L
• 酸性废水有的含无机酸(如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢 柠檬 酸等)。
• 碱性废水中含有碱性物质，如苛性钠、碳酸钠、硫化钠 及胺类等。酸性废水的危害程度比碱性废水要大。
• 酸含量大于3％–5％的高浓度含酸废水，常称为废酸液； • 碱含量大于1％ – 3％的高浓度含碱废水，常称为废碱液。 • 废酸液、废碱液往往要采用特殊的方法回收其中的酸和