冶金工业废水处理

1) 气浮法的特点 与沉降法相比，气浮法具有下述一些特点：
①占地面积小，基建投资少；
②浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀污泥体积少2 - 10倍，而 且表面刮渣也比池底排泥方便；
③气浮法所需药剂费用比沉淀法少。但是，气浮法电耗较大，处理 每吨废水比沉淀法多耗电 0.02~0.04 kW·h。
(4)冷却用水
工业冷却水占工业总用水量的三分之二以上。直接排放或以低循环率 循环利用，都会造成对受纳水体的热污染。无论是在丰水区的江南，还 是在缺水区的北方，各工业企业都应提高工业冷却水的循环率，提高浓 缩倍数，在技术允许的条件下把排污水量减少到最低程度。
冶金工业废水特点
①废水量大；
②废水流动性介于废气和固体废物之间，主要通过地表水流扩散，造 成对土壤、水体的污染；
(2)滤料
滤料是滤池中最重要的组成部分，是完成过滤的主要介质。
优良的滤料必须满足以下要求：有足够的机械强度，有较好的化学稳定 性，有适宜的级配 （ 滤料的粒径范围以及在此范围内各种粒径的滤料数 量比例 ） 和足够的空隙率。滤料的外形最好接近球形，表面粗糙而且有 棱角，以获得较大的空隙率和比表面积。
筛滤截流法包括截流和过滤两种处理单元，前者使用的处理设备是格栅 、筛网，而后者使用的处理设备是砂滤池和微孔滤池等。
2．化学处理法
原 理 ： 通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的 污染物质或将其转化为无害物质的废水处理法。
在化学处理中 ， 以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和 、氧化还原等；以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、气提、吹脱、吸 附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又统称为膜处理技术 。其中运用传质作用的处理单元具有化学作用，而同时又有与之相关的物理 作用，所以也可以从化学处理法中分离出来，成为另一种处理方法，称为物 理化学法，即运用物理和化学的综合作用使污水得到净化的方法。
用重力沉降法分离水中悬浮固体的设备称为沉淀池。
按在污水处理流程中所处的 位置
初次沉淀池 二次沉淀池
沉淀池按水流方 向
平流式 竖流式 辐流式
沉淀池的运行方式
间歇式：其工作过程大致分为进水、静置和排水三步。污 水中可沉淀的悬浮物在静置时完成沉淀过程，污水由 设置在沉淀池壁不同高度的排水管排出。
连续式：污水连续不断地流入和排出。污水中悬浮物的沉 淀是在污水流过水池时完成的，这时可沉降颗粒受到 由重力所造成的沉降速度和水流流动速度的双重作用 ，水流流动的速度对颗粒的沉降有重要的影响。
它既可用于活性炭吸附和离子交换等深度处理过程之前作为预处理，也可用于化学混凝和生化处理之后 作为最终处理过程。
(1)粒状介质滤池分类 按过滤速度可分为慢滤池[滤速为0. 04~0.4 m3/( m2·h)]、快滤池[滤速为
4~8 m3/( m2·h))]和高滤池[滤速10~ 16 m3/( m2·h))]三种。 按作用水（即过滤推动力）分，有重力式滤池和压力式滤池两类。 按水的流动方向分，又有下向流、上向流和双向流三种。 按滤层结构分，滤池又有单层滤池、双层滤池和多层滤池三种。
化学混凝中絮体的沉降及活性水淤泥在二次沉淀池中的后期沉降即属于 此。
④压缩
当废水中的悬浮固体浓度很高时，颗粒之间便相互接触，彼此支撑。在 上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒相对位 置发生变化，颗粒群被压缩。
活性污泥在二次沉淀池泥斗中及浓缩池内的浓缩即属于此。
2．沉淀池
把主体污染物与所要采取的 治理方法结合起来分
悬浮物（包括含油）工业废水 含无机溶解物工业废水 含有机物工业废水 冷却用水
(1)悬浮物（包括含油）工业废水
主要是湿法除尘水、煤气洗涤水、选煤洗涤水、轧钢废水等，处理时 多采用自然沉淀、混凝沉淀、压气浮选、过滤等方法净化废水，经上述 处理后可循环利用。
水槽排出。反射板的作用是防止水冲击底部沉泥，并
有消能和布水作用。在溢流堰前设有半浸式挡板，用 来阻隔浮渣。
竖流式沉淀池的直径一般在4~8 m，最大可超过9—10 m。为了保证水流垂直运动，池径和 沉降区深度之比不能超过3：1。
这种沉淀池排泥简易，便于管理，而且特别适用于絮凝性悬浮物的沉降。但是，布水不均匀， 容积利用系数低，而且深度大，施工困难，因此，废水量大或地下水位较高时不宜采用。
平平流面式呈沉矩淀形池，的废长水度从多池在首30流-5入0 m，，水为平了流保过证池废身水，在从 池池内尾均流匀出分。布池，尾池底的部长设宽有比贮应泥不斗小，于集4。中池排宽除多刮介泥于设 5-备10刮m下之的间污，泥沉。淀刮区泥水设深备多有在链2.带5-3刮.0泥m机分、布桥，式然行后车沿 沉刮降泥区机的等整。个此断外面，上也升可，以澄采清用水多由斗周重边力溢排流泥堰。溢入集
被拦截在栅条上的栅渣有人工和机械两种清除方法。一般日截渣量大于 0.2 m3，采用机械清渣。对日截量大于1t的格栅，常附设破碎机，以便将 栅渣粉碎，再用水力输送到污泥处理系统一并处理。
2．粒状介质过滤
废水通过粒状滤料（如石英砂）床层时，其中的悬浮物和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中，这 种通过粒状介质层分离不溶性污染物的方法称为粒状介质过滤。
2) 气浮法的分类
按气泡产生方式的不同，可分为充气 气浮、溶气气浮和电解气浮三类。
①充气气浮
充气气浮是采用扩散板或微孔管直接 向气浮池中通入压缩空气，或借水泵 吸水管吸入空气，也可以采用水力喷 射器、高速叶轮等向水中充气，形成 的气泡直径大约为1 000 μm。
3．物理化学法 原理：利用物理化学作用去除废水中的污染物质。 物理化学法主要有吸附分离法、萃取法、气提法和吹脱法等。
4．生物化学处理法 原理：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮
状态的有机性污染物转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。 根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法和厌氧
污染物质（包括油膜和油珠）的废水处理法。
根据物理作用的不同，又可分为重力离心法、离心分离法和 筛滤截流 法等。
重力分离法的处理单元有：沉淀、上浮（气浮、浮选）等，相应使用的 处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气浮池及其附属装置等；
离心分离法本身就是一种处理单元，使用的处理装置有离心分离机和水 旋分离器等；
③废水成分复杂，污染物浓度高，不易净化。常由悬浮物、溶解物组 成，COD高，含重金属多，毒性较大，废水偏酸性，有时含放射性物 质。处理过程复杂，治理难度大。
④带有颜色和异味、臭味或易生泡沫，呈现使人厌恶的外观。
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5.1.2 冶金工业废水处理原则
①废水处理应与废水资源化相结合，废水中的污泥和溶解物均可以回 收利用，变废为宝；
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斜板沉淀池是根据浅层沉降理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管，以提高 辐流式沉淀池的选用范围较广，既可以用于城市污水，也可用于各类工业废水；既 可作为初次沉淀池，也能作为二次沉淀池。
辐流式沉淀池的直径一般在20—40 m，最大可达50—100 m，池中心深度为 2.5~5.0 m。池底向中心的坡度为0. 06~0.08。
第五章 冶金工业废水处理
5.1 概述 5.2 物理处理法 5.3 化学处理法 5.4 物理化学处理法 5.5 生物化学处理法 5.6 冶金废水净化工艺
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5.1概述 5.1.1 冶金工业废水种类与特点
按其来源分
采矿废水 选矿废水 冶炼废水 金属加工废水
按照废水中是否含 有机物
主要含无机物质的废水 主要含有机物质的废水 既含有机物质又含无机物质的废水
③成层沉降
成层沉降也称集团沉降。当废水中的悬浮物浓度较高，颗粒彼此靠得很 近时，每个颗粒的沉降都受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒之间相对 位置不变，成为一个整体的覆盖层共同下沉。
水与颗粒群之间形成一个清晰的界面，沉降过程实际上就是这个界面的 下沉过程。由于下沉的覆盖层必须把下面同体积的水置换出来，二者之 间存在着相对运动，水对颗粒群形成不可忽视的阻力，因此成层沉降， 又称为受阻沉降。
生物处理法。
5.2 废水的物理处理法
重力沉降法 过滤法 气浮法 离心分离法 磁力分离法
5.2.1重力沉降法
在重力作用下，废水中比重大于1的悬浮物下沉，使其从废水中去除。
适 应 范 围 ： 重力沉降法既可分离废水中原有悬浮固体（如泥沙、铁屑 、焦粉等），又可分离在废水处理过程中生成的次生悬浮固体（如化 学沉淀物、化学絮凝体及微生物絮凝体等）。
学物质，所以废水处理的步骤通常包括废水冷却、去除悬浮物、溶解物 质提取等。
根据不同污染物质的特征，发展了各种不同的废水处理方法，这些处 理方法可按其作用原理划分为四大类：
1. 物理处理法
2. 化学处理法
3. 物理化学法
4. 生物处理法。
1．物理处理法 原 理 ： 主要通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态
特 点 ： 简单易行，分离效果好，而且分离悬浮物又往往是水处理系统 不可缺少的预处理或后续工序，应用十分广泛。
1．沉降类型 根据废水中可沉物质的浓度高低和絮凝性的强弱，沉降有下述四种基本类型。 ①自由沉降 ②絮凝沉降 ③成层沉降 ④压缩
①自由沉降
自由沉降也称离散沉降，是一种无絮凝倾向或弱絮凝倾向的固体颗粒在 稀溶液中的沉降。
5.2.2 过滤法
过滤工艺包括过滤和反洗两个基本阶段。过滤即截留污染物，反洗即把污染物从滤料层中洗去，使之恢 复过滤能力。
从过滤开始到结束所延续的时间称为过滤周期（或工作周期），从过滤开始到反洗结束称为一个过滤循 环。
1．筛滤
通过网目状和格子状设备（如格栅或筛子等）进行液固分离的方法称为 筛滤。
由于悬浮固体浓度低，而且颗粒间不发生黏合，因此在沉降过程中颗粒 的形状、粒径和比重都保持不变，各自独立地完成沉降过程。
颗粒在泥沙池及初次沉淀池内的初期沉淀即属于此。