水污染控制工程》第十六章 污水的化学与物理化学处理-中和法
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废水的化学及物理化学处理
4.常用设备
开流式膨胀中和滤池
滚筒式中和滤池。
（三）利用碱性废水和废渣的中和法 在同时存在酸性废水和碱性废水的情况下， 可以以废治废，互相中和。 （四）利用天然水体及土壤中碱度的中和法 天然水体及土壤中的重碳酸盐可用来中和酸 性废水，但必须持慎重态度，对其长远影响 进行观察。
三、碱性废水的中和处理 处理方法： 1.投酸中和法； 2.利用酸性废水及废气中和法。 采用烟道气中和碱性废水，一般在喷淋塔等 装置中进行，使废水处理与消烟除尘、气体 的净化结合起来。
二、胶体的稳定性 胶粒在水中的相互作用受以下三方面的影响： ①带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且电 动电位愈高，胶粒间的静电斥力愈大； ②受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作 不规则的运动，即“布朗运动”； ③胶粒之间还存在着相互引力——范德华引 力。当间距较大时，此引力略去不计。
三、混凝原理 1.压缩双电层理论 2. 电性中和作用 3. 吸附架桥作用 4. 网捕作用 注：在废水实际处理中，上述各种机理往往 同时或交叉发挥作用，只是依条件的不同而 以其中的某一种起主导作用而已。
二、电解浮上和电解凝聚
（一）电解浮上法 废水电解时，由于水的电解及有机物的电 解氧化，在电极上会有气体（如H2、O2、 CO2、Cl2等）析出。借助于电极上析出的微 小气泡而浮上分离疏水性杂质微粒的处理技 术。
（二）电解凝聚法 电解凝聚（也称电混凝）是以铝、铁等金属 为阳极，在直电流的作用下，阳极被溶蚀， 产生Al3+、Fe2+等离子，再经一系列水解、聚 合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络 和物，多核羟基络和物以至氢氧化物，使废 水中的胶态杂质，悬浮杂质凝聚沉淀而分离。
三、还原法
（一） 硫酸亚铁—石灰法除铬 向含六价铬废水中加入硫酸亚铁还原剂后，六价 铬被还原为三价铬，再加入石灰，即形成氢氧化铬 沉淀，与废水分离。 （二）还原除汞 工业含汞废水的处理，一般采用的还原剂是比汞 活泼的金属(铁、锌等边角 废料)或醛类等。 碎屑中汞的回收，则采用隔绝空气加热，产生的 汞蒸气，经冷却后即可回收。 注：废水中的有机汞通常先用氧化剂（如氯）将 其破坏，使之转化为无机汞后，再用金属置换。
水污染控制工程：第十六章1 污水的化学处理1
人工合成 合成
阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM） 非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO） 两性型：
天然
淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等 微生物絮凝剂
(1)无机盐类混凝剂
目前应用最广的是铝盐和铁盐。铝盐中主要有硫酸铝、明矾等 。明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐K2S04·24H20·AL203含量约10.6％ 。铁盐中主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等更深的溶解物。
4、有机高分子混凝剂
高分子混凝剂的凝聚作用：
·由于氢键、静电、范德华力等作用对胶粒有较强的吸附 结合力；
·因为高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形 状，从而发挥吸附架桥作用。
高分子混凝剂有无机和有机的两种。聚合氯化铝和聚合氯化铁 是目前国内外研制和使用比较广泛的无机高分子混凝剂。
有机高分子混凝剂有天然的和人工合成的。这类混凝剂都具有 巨大的线性分子。每一大分子有许多链节组成。链节间以共价键 结合。我国当前使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺，分子结构 为：
分类：
· 酸碱类：调整水的pH，如石灰、硫酸等 ； · 加大矾花的粒度和结实性：如活化硅酸（SiO2 ·nH2O）
、 骨胶、高分子絮凝剂 ；
·氧化剂类：破坏干扰混凝的物质，如有机物。如投加Cl2、
O3等 。
PAM作为助凝剂常与其他混凝剂一起使用：
·原水浊度高时先加PAM，后加其它混凝剂。让PAM先在较高浊度水中充
三、影响混凝的主要因素
1、水温
· 低温，混凝效果差，原因： · 无机盐水解为吸热，水温低，水解慢；
； · 温度降低,粘度升高―布朗运动减弱，絮凝体不易形成 · 水温过高: 易使高分子絮凝剂老化生成不溶性物质，降低混
第十六章污水的化学处理
藻朊酸钠、羧甲基纤维素钠盐
有 合度 阳离子型
水溶性苯胺树脂盐酸盐、聚乙烯亚铵
机 高分 非离子型
淀粉、水溶性尿醛树脂
类 子 两性型
动物胶、蛋白质
高聚 阴离子型
聚丙酸钠、水解聚丙烯酰胺
合度 阳离子型
聚乙烯吡啶盐、乙烯吡啶聚合物
高分 非离子型
聚并烯酰胺、氯化聚乙烯
子
混凝剂效果良好
要求
对人体健康无害 价廉易得
混凝剂(coagulant)： 一般把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混
凝剂。
助凝剂(coagulant aids)： 当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加
某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称 为助凝剂。
1.混凝剂
类
别
主要混凝剂
无机盐类 硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、铝酸钠、氯化铁、氯化铝、碳酸镁、
酸碱废水按pH值的不同可分为以下几类： 强酸性废水 pH<4.5 弱酸性废水 pH=4.5－6.5 中性废水 pH=6.5－8.5 弱碱性废水 pH=8.5－10.0 强碱性废水 pH>l0
2.来源
酸性废水主要来源于化工厂、化纤厂、电镀 厂、煤加工厂及金属酸洗车间等。
碱性废水主要来源于印染厂、造纸厂、炼油 厂和金属加工厂等。
配水系统 作用是
使废水沿整个滤 池截面均匀分布
D.喷淋塔处理（碱性废水）
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。
喷淋塔示意图
优点： 以废治废，投资
省，运行费用低； 缺点：
出水中的硫化物、 耗氧量和色度都会明 显增加，还需进一步 处理。
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）考研真题精选-第十六章污水的化学与物理化学处理【圣才出品
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）考研真题精选-第十六章污水的化学与物理化学处理【圣才出品第十六章污水的化学与物理化学处理一、选择题1．絮凝剂的投配方式为（）时，絮凝剂的溶解应按照药量大小、絮凝剂性质，选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。
[中国地质大学（武汉）2011年研] A．人工投加B．自动投加C．干投D．湿投【答案】D【解析】将混凝药剂投加到待处理的水中，可以用干投法和湿投法。
干投法是将固体药剂（如硫酸铝）破碎成粉末后定量地投加，这种方法现在使用较少。
目前常用的湿投法是将混凝剂先溶解，再配制成一定浓度的溶液后定量地投加。
药剂投入原水中必须有计量及定量设备，并能随时调节投加量。
若不注意药量大小、絮凝剂性质等选择搅拌方式，絮凝效果会受影响。
2．混合设备的设计应根据所采用的凝聚剂品种，使药剂与水进行恰当的（）、充分混合。
[中国地质大学（武汉）2011年研] A．急剧B．均匀C．长时间D．全面【答案】A【解析】混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和混合调节，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。
在此阶段并不要求形成大的絮凝体。
混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或1min内完成。
二、填空题1．混凝原理有______、______、______。
[中国地质大学（武汉）2011年研]【答案】压缩双电层作用；吸附架桥作用；网捕作用【解析】化学混凝机理涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件，归结起来主要是三方面的作用：①压缩双电层作用；②吸附架桥作用；③网捕作用。
2．膜分离法有______、______和______。
[中国地质大学（武汉）2009年研]【答案】扩散渗析法；电渗析法；反渗透法【解析】膜分离法是指以天然或人工合成的高分子薄膜为介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、提纯和浓缩的方法。
水污染控制工程第十六章1
二、过滤法
石灰石或白云石作中和剂时常呈粗粒状，可作 滤料，故用过滤法。
污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除 水中的杂质。
处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生 物降解的)溶解物质或胶体物质。
常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化 学沉淀法和氧化还原法。
还原中和共沉淀法处理铬洗液废水流程
铁盐和铝盐
有机和无机
无 机
铝 系
硫酸铝 明矾 聚合氯化铝（PAC） 聚合硫酸铝（PAS） 三氯化铁 硫酸亚铁 硫酸铁（国内生产少） 聚合硫酸铁 聚合氯化铁
阳离子型：含氨基、亚氨基的聚 合物 阴离子型：水解聚丙烯酰胺 （HPAM） 非离子型：聚丙烯酰胺（PAM）， 聚氧化乙烯（PEO） 两性型：
适宜pH：5.5~8
温度降低，粘度升高――布朗运动减弱
胶体颗粒水化作用增强，妨碍凝聚
三、 影响混凝效果的主要因素 2. pH 视混凝剂品种而异。 无机盐水解，造成pH下降，影响水解产物形态。
根据水质、去除对象，最佳pH范围也不同。
需碱度来调整pH，碱度不够时需要投加石灰。
三、 影响混凝效果的主要因素 3. 水中杂质的成分、性质和浓度 杂质浓度低，颗粒间碰撞机率下降，混凝效果差。
水化膜的阻碍（亲水性胶体）
两者之中，聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。
1. 胶体的稳定性
动电位电位：决 定了胶体的聚集稳 定性 一般粘土电 位＝-15~-40mV 细菌电位 ＝-30~-70mV
胶体所 受影响
由于上述的胶体带电现象，带相同电 荷的胶粒产生静电斥力，而且ξ电位越高， 胶粒间的静电斥力越大 受水分子热运动的撞击，使微粒在水 中作不规则的运动，即“布朗运动” 胶粒之间还存在着相互引力——范徳 华引力
《水污染控制工程》第十六章 污水的化学与物理化学处理
水污染控制工程
第十六章 污水的化学与物理化学处理
化学与环境工程系
目录
第一节 中和法 第二节 化学混凝法 第三节 化学沉淀法 第四节 氧化还原法 第五节 吸附法 第六节 离子交换法 第七节 萃取法 第八节 膜析法 第九节 超临界处理技术
第二节 化学混凝法
一、混凝原理
混凝的作用 废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，但微小粒
3.水中杂质的成分、性质和浓度
水中杂质的成分、性质和浓度对混凝效果有明显的影响。 如天然水中含粘土类杂质，需投加的混凝剂量较少；而污 水中含有大量有机物时，需投加的混凝剂量较多，约10103mg/l。在生产实际中，主要靠混凝试验来选择合适的 混凝剂和最佳投药量。
4.水力条件
混凝过程可分为混合和反应两个阶段。混合阶段要求快 速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。而反应阶段搅 拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免 打碎结大的絮凝体。
打碎。
2.隔板混合 水流通过隔板孔道时产生急剧的收缩和扩散，形成
涡流，使药剂和原水充分混合。 处理水量稳定时，隔板混合效果较好；如流量变
化较大时，混合效果不稳定。 3.机械混合
用电动机带动浆板或螺旋桨进行强烈搅拌，这是一 种有效的混合方法。浆板的外缘线速度一般用2m/s，混 合时间10-30s。
优点：强度可以调节，比较机动。 缺点：使用里机械设备，增加了维修保养工作和动 力消耗。
3.反应时间为10-20min。
第五节 吸附法
利用多孔性的固体物质，使水中的一种或多 种物质被吸附在固体表面而分离去除的方法。
优点：应用范围广、净化出水水质高且处 理效果稳定、吸附剂可重复使用、结合吸附剂 的再生可回收有用物质等。
缺点：对进水的预处理要求较严，运行费 用较高。
第十六章 污水的化学与物理化学处理
化学与环境工程系
目录
第一节 中和法 第二节 化学混凝法 第三节 化学沉淀法 第四节 氧化还原法 第五节 吸附法 第六节 离子交换法 第七节 萃取法 第八节 膜析法 第九节 超临界处理技术
第二节 化学混凝法
一、混凝原理
混凝的作用 废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，但微小粒
3.水中杂质的成分、性质和浓度
水中杂质的成分、性质和浓度对混凝效果有明显的影响。 如天然水中含粘土类杂质，需投加的混凝剂量较少；而污 水中含有大量有机物时，需投加的混凝剂量较多，约10103mg/l。在生产实际中，主要靠混凝试验来选择合适的 混凝剂和最佳投药量。
4.水力条件
混凝过程可分为混合和反应两个阶段。混合阶段要求快 速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。而反应阶段搅 拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免 打碎结大的絮凝体。
打碎。
2.隔板混合 水流通过隔板孔道时产生急剧的收缩和扩散，形成
涡流，使药剂和原水充分混合。 处理水量稳定时，隔板混合效果较好；如流量变
化较大时，混合效果不稳定。 3.机械混合
用电动机带动浆板或螺旋桨进行强烈搅拌，这是一 种有效的混合方法。浆板的外缘线速度一般用2m/s，混 合时间10-30s。
优点：强度可以调节，比较机动。 缺点：使用里机械设备，增加了维修保养工作和动 力消耗。
3.反应时间为10-20min。
第五节 吸附法
利用多孔性的固体物质，使水中的一种或多 种物质被吸附在固体表面而分离去除的方法。
优点：应用范围广、净化出水水质高且处 理效果稳定、吸附剂可重复使用、结合吸附剂 的再生可回收有用物质等。
缺点：对进水的预处理要求较严，运行费 用较高。
第16章污水的化学和物理化学处理PPT课件演示文稿
§16-2 混凝
内容
一、概述 二、混凝原理 三、混凝剂和助凝剂 四、影响混凝效果的因素 五、混凝设备
一、概述
1、化学混凝处理对象
水中胶体粒子和细小悬浮物(粒径分别
为1～l00nm和100～l0000nm)。
为什么这些物质需要用混凝法处理？
由于布朗运动、水合作用，尤其是微粒间的静电 斥力等原因，胶体和细微悬浮物能在水中长期保持 悬浮状态，静置而不沉。因此，胶体和细微悬浮物 不能直接用重力沉降法分离，而必须首先投加混凝 剂来破坏它们的稳定性，使其相互聚集为数百微米 以至数毫米的絮凝体，才能用沉降、过滤和气浮等 常规固液分离法予以去除。
四、影响混凝效果的因素
1、水温
低温，混凝效果差，原因是： (1) 无机盐水解吸热(尤其是硫酸铝，水温低于5℃，水解 速率非常缓慢)； (2) 温度降低，粘度升高——布朗运动减弱； (3) 胶体颗粒水化作用增强，妨碍凝聚。 改善方法：投加高分子助凝剂，或是用气浮法代替沉淀 法作为后续处理。
2、pH及碱度
(3) 吸附架桥
指链状高分子物质在静电力、范德华力和氢键 力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物 等发生吸附桥联作用的过程。
吸附桥联过程中，胶粒并不一定要脱稳，也无 需直接接触。
这个机理可以解释非离子型或带同号电荷的离 子型高分子絮凝剂得到好的絮凝效果的现象。
图16-2 高分子絮凝剂对微粒的吸附架桥模式 (a)初期吸附，(b)絮凝体形成
④ 滚筒式中和滤池
将酸性污水流经装有石灰石滤料的卧式旋转滚筒进行中 和反应，滤料粒径小于150mm，由于滤料在滚筒中的激烈 摩擦碰撞，故滤料表面更新更快，可处理较高浓度的酸性 污水(硫酸浓度可达3～3.5g/L)。
但该设备噪音大，设备费用与动力费用较高，故很少采 用。
水污染控制工程：第十六章2 污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理
两大类：
用于废水处理的离子交换系统一般包括：预处理设备(一般采用 砂滤器，用以去除悬浮物，防止离子交换树脂受污染和交换床堵 塞)、离子交换器和再生附属设备(再生液配制设备)。
常用的固定床离子交换器见图17—4所示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
离子交换的运行操作包括四个步骤：交换、反洗、再生、清洗。
AhE qV (c0 c)T
二、影响吸附的因素
吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂吸 附能力的大小可用吸附量来衡量。吸附速度是指单位重量吸附剂在 单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需 要与吸附剂接触的时间。
三、吸附剂
吸附剂的种类很多。常用是活性炭和腐植酸类吸附剂。
1. 活性炭
在生产中应用的活性炭的种类很多。一般都制成粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难， 一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使 用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中 较多采用颗粒状活性炭。
连续吸附可以采用固定床、移动床和流化床。固定床连续吸附 方式是废水处理中最常用的。吸附剂固定填放在吸附柱(或塔)中， 所以叫固定床。移动床连续吸附是指在操作过程中定期地将接近饱 和的一部分吸附剂从吸附柱排出，并同时将等量的新鲜吸附剂加入 柱中。所谓流化床是指吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态，悬浮于由 下而上的水流中。由于移动床和流化床的操作较复杂，在废水处理 中较少使用。
一、离子交换剂
离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物，由树脂本体(又称母 体或骨架)和活性基团两个部分组成。
二、离子交换树脂的选用 1．离子交换树脂的有效pH值范围
2．交换容量 交换容量是离子交换树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交
用于废水处理的离子交换系统一般包括：预处理设备(一般采用 砂滤器，用以去除悬浮物，防止离子交换树脂受污染和交换床堵 塞)、离子交换器和再生附属设备(再生液配制设备)。
常用的固定床离子交换器见图17—4所示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
离子交换的运行操作包括四个步骤：交换、反洗、再生、清洗。
AhE qV (c0 c)T
二、影响吸附的因素
吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂吸 附能力的大小可用吸附量来衡量。吸附速度是指单位重量吸附剂在 单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需 要与吸附剂接触的时间。
三、吸附剂
吸附剂的种类很多。常用是活性炭和腐植酸类吸附剂。
1. 活性炭
在生产中应用的活性炭的种类很多。一般都制成粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难， 一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使 用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中 较多采用颗粒状活性炭。
连续吸附可以采用固定床、移动床和流化床。固定床连续吸附 方式是废水处理中最常用的。吸附剂固定填放在吸附柱(或塔)中， 所以叫固定床。移动床连续吸附是指在操作过程中定期地将接近饱 和的一部分吸附剂从吸附柱排出，并同时将等量的新鲜吸附剂加入 柱中。所谓流化床是指吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态，悬浮于由 下而上的水流中。由于移动床和流化床的操作较复杂，在废水处理 中较少使用。
一、离子交换剂
离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物，由树脂本体(又称母 体或骨架)和活性基团两个部分组成。
二、离子交换树脂的选用 1．离子交换树脂的有效pH值范围
2．交换容量 交换容量是离子交换树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交
《水污染控制工程》(第4版)(下册)第16章 污水的化学与物理化学处理【圣才出品】
第16章污水的化学与物理化学处理16.1复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、中和法1．概述（1）原理中和法是用碱或碱性物质中和酸性废水或用酸或酸性物质中和碱性废水，把废水的pH 调到7左右的方法。
（2）方法类型①中和剂能制成溶液或浆料时，可用湿投加法；②中和剂为粒料或块料时，可用过滤法；③用烟道气中和碱性废水时，可在塔式反应器中接触中和。
（3）中和剂类型①碱性中和剂，如石灰、电石渣、石灰石和白云石等。
②酸性中和剂，如废酸、粗制酸和烟道气等。
2．湿投加法（1）常用药剂酸性废水投药中和法常用的药剂是石灰、电石渣、石灰石和白云石等，有时也采用苛性钠和碳酸钠。
（2）药剂投放量计算中和药剂的投加量，可按化学反应式进行估算。
碱性药剂的用量G 可按下式计算：()()1122/G K P Qc a Qc a =+式中，Q为废水流量，m3/d；c1为废水含酸量，kg/m3；a1为中和1kg酸所需的碱性药剂；a2为中和1kg酸性盐类所需的碱性药剂；c2为废水中需中和的酸性盐类量，kg/m3；K为考虑部分药剂不能完全参加反应的加大系数，用石灰湿投时，K取1.05～1.10；P为药剂的有效成分含量，一般生石灰含量为CaO60%～80%，熟石灰含量为Ca（OH）265%～75%，电石渣含量为CaO60%～70%。
（3）处理流程①石灰常使用熟石灰，配制成石灰乳液，浓度在10%左右，反应在池中进行。
流程如图16-1（a）所示。
图16-1（b）为投配器。
图16-1投加中和法流程示意图②石灰用量多时，可用生石灰，采用如图16-2所示的系统配制石灰乳。
为了防止产生沉淀，石灰乳槽均装有搅拌设备。
图16-2大量石灰乳配制系统（4）注意事项①由于中和反应较快，废水与药剂边混合边中和，可用隔板构成狭道或用搅拌机机械混合药剂和废水。
水力停留时间采用5～20min。
②中和池可间歇运行也可连续运行。
当废水量少、废水间断产生时采用间歇运行合理。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册章节题库(污水的化学与物理化学处理)【圣才出品】
5．混凝剂的投加方式有：______投加、______投加和______投加。 【答案】重力；水射器；计量泵 【解析】药剂投入原水中的方式，可以采用在泵前靠重力投加，也可以用水射器投加或 直接用计量泵投加。
6．混合反应设备的主要设计参数为搅拌______与搅拌______。 【答案】强度；时间 【解析】混合阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的 絮凝体被打碎；搅拌时间过长也可能会使开始形成的絮凝体被打碎，影响处理效果。
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不相同。对高分子混凝剂特别是有机高分子混凝剂，吸附架桥能起主要作用；对铝盐、铁盐 等无机混凝剂，压缩双电层和吸附架桥以及网捕都具有重要作用。
二、填空题 1．尺寸小于______的颗粒在水中不可能靠沉淀法分离。 【答案】10µm 【解析】大颗粒的悬浮固体由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是， 微小粒径的悬浮固体和胶体，能在水中长期保持分散悬游状态，即使静置数十小时以上，也 不会自然沉降。尺寸小于 10µm 的颗粒在水中不可能靠沉淀法分离。
【答案】分子之间的相互作用力；化学力 【解析】气体或液体物质吸附于固体表面的作用力一般可分为两类：一类是由范德瓦尔 斯力引起的分子之间的相互作用力，由这种力引起的吸附称为物理吸附。物理吸附类似于气 体的凝聚现象，没有电子转移，所需活化能小，吸附量较低，其吸附和解吸速率都很快。另 一类是化学力，吸附质分子与吸附剂表面的原子反应生成络合物，需要一定的活化能，这类 吸附称为化学吸附。
12．超滤一般用来分离孔径在______之间的方法。 【答案】0.005～1µm 【解析】超滤是一种以压力差为推动力，分离孔径在 0.005～1µm 之间的方法。
6．混合反应设备的主要设计参数为搅拌______与搅拌______。 【答案】强度；时间 【解析】混合阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的 絮凝体被打碎；搅拌时间过长也可能会使开始形成的絮凝体被打碎，影响处理效果。
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不相同。对高分子混凝剂特别是有机高分子混凝剂，吸附架桥能起主要作用；对铝盐、铁盐 等无机混凝剂，压缩双电层和吸附架桥以及网捕都具有重要作用。
二、填空题 1．尺寸小于______的颗粒在水中不可能靠沉淀法分离。 【答案】10µm 【解析】大颗粒的悬浮固体由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是， 微小粒径的悬浮固体和胶体，能在水中长期保持分散悬游状态，即使静置数十小时以上，也 不会自然沉降。尺寸小于 10µm 的颗粒在水中不可能靠沉淀法分离。
【答案】分子之间的相互作用力；化学力 【解析】气体或液体物质吸附于固体表面的作用力一般可分为两类：一类是由范德瓦尔 斯力引起的分子之间的相互作用力，由这种力引起的吸附称为物理吸附。物理吸附类似于气 体的凝聚现象，没有电子转移，所需活化能小，吸附量较低，其吸附和解吸速率都很快。另 一类是化学力，吸附质分子与吸附剂表面的原子反应生成络合物，需要一定的活化能，这类 吸附称为化学吸附。
12．超滤一般用来分离孔径在______之间的方法。 【答案】0.005～1µm 【解析】超滤是一种以压力差为推动力，分离孔径在 0.005～1µm 之间的方法。
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1.3 过滤法
过滤中和法： 石灰石或白云石作中和剂时常呈粗粒状，可作滤 料，故用过滤法。 碱性滤料：主要有石灰石、大理石和白云石等。 中和滤池：有普通中和滤池、升流式中和滤池和喷淋塔三种。 优点：操作简单，出水pH值较稳定，沉渣量少。 缺点：废水中硫酸浓度不能太高，因为中和过程中生成的钙盐 沉淀在水中溶解度很小，易在滤料表面形成覆盖层，阻碍滤料 和酸的接触反应，需定期倒床，劳动强度较高。
只有当废水无回收及综合利用的价值时，才采用中和法处理。
酸碱废水的来源： 酸性废水：化工，化纤，电镀，电子，金属加工 碱性废水：印染，金属加工，炼油，造纸
酸碱废水的危害： 破坏水体水质，影响水生动植物生存 排水管道、设施腐蚀破坏 影响污水处理效果（混凝，生物）
选择中和方法时应考虑的因素： 酸、碱废水所含污染物的性质、浓度、水量变化规律以及中和
后水质要求 当地酸性或碱性废料来源 当地中和药剂和滤料的供应情况 受纳水体的性质、城市下水道能容纳废水的条件，后续处理对
pH的要求等
酸性废水的中和方法主要有：与碱性废水互相中和、药 剂中和及过滤中和。 碱性废水的中和方法主要有：与酸性废水互相中和、药 剂中和以及烟道气中和。
投加方法： 湿投法：中和剂能制成溶液或浆料时。 过滤法：中和剂为粒料或块料时。 塔式反应器：烟气中和碱性废水。
石灰量多时，可用生石灰。
为了防止产生沉淀，石灰乳槽均装有搅拌设备。
小型中和装置
仪器配置合理，实现了小型化
带有多项功能的数字式pH调节仪
电磁式定量泵
1.2 湿投加法——特点
优点：可中和任何性质、任何浓度的酸性废水。
缺点：劳动卫生条件差，操作管理复杂，制备溶液、投配药剂需 要较多的机械设备。采用石灰质药剂时，其明显的缺点是质量难 于保证，灰渣较多，沉渣体积大，且不易脱水。
1.2 湿投加法—投加量
由于药剂中常含有不参与中和反应的惰性杂质，而且废水中常含有 影响中和反应的杂质以及中和反应混合不均匀等，因此中和剂的实 际耗量比理论耗量高，应通过试验确定。
1.2 湿投加法—工艺流程
废水的预处 理 中和药剂的制备与投配、 利 用
石灰常使用熟石灰，配制成石灰乳液，浓度在10％左右，反应在 池中进行。
1.3 过滤法
1、碱性滤料
2、特点
3、适用范围
➢ 石灰石
✓优点：是操作 ✓各种酸在中和后
CaCO3 ➢ 大理石
CaCO3 ➢ 白云石
管理简单，出 水pH值较稳定， 沉渣最少(约占 0.1％)
形成的盐具有不同 的溶解度，其顺序 大致为： Ca(NO3)2 、
➢都行中CO；和a3 C处O理3·硝Mg酸C、盐酸时✓制 浓，缺进度滤点水料：的选需硫用要酸石控灰石、C＞C大aa＞CC理lO2C石3＞a、或SMMO白gg4S云C＞OO石43
第十六章 污水的化学与物理化学处理
《水污染控制工程》
小袋子
化学法：利用化学反应作用去除水中杂质。处理对象：无 机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。
常用的化学处理方法有中和法、混凝法、沉淀法和氧化还 原法。
物理化学法：利用物理化学原理和化工单元操作去除水中 杂质。处理对象：高浓度杂质废水的物质回收利用或低浓 度杂质废水的深度处理。
电石渣 白云石
1.2 湿投加法—投加量
中和药剂的投加量，可按化学反应式进行估算。
G （K / P )(Qc1a1 Qc2a2）
式中： Q ——废水流量(m3/h) C ——废水中酸（碱）浓度(kg/m3) ——换算（比重1） a ——药剂单位理论耗量(kg/kg) P——药剂纯度或浓度(0.6-0.98) K ——考虑部分药剂不能完全参加反应的加大系数
常用的物理化学处理方法有吸附、离子交换、萃取、膜析 法及超临界处理技术。
第一节 中 和 法
1.1 概述 1.2 湿投加法 1.3 过滤法 1.4 其它中和方法
1.1 概述 中和的基本原理：用化学法使废水的pH值达到7左右的过程。 对于高浓度（大于3%）的酸、碱废水的处理，应首先考虑回收
其中的酸或碱以及综合利用；
➢ 中和处理碳酸时，不宜采用过滤中和法；
➢ 中和处理硫酸时，最好选用含镁的中和滤料(白云石)。
4、常用设备 滚筒式中和滤池
1.3 其它中和方法 1. 利用碱性废水和废酸的中和法 2. 利用天然碱度的中和法
在同时存在酸 性废水和碱性 废水的情况下， 可以以废治废， 互相中和。
天然水体及土壤 中的重碳酸盐可 用来中和酸性废 水，但必须持慎 重态度，对其长 远影响进行观察。
1.2 湿投加法—药剂
酸性废水中和常用药剂是石灰、电石渣、石灰石等，有时也采用 苛性钠和碳酸钠。
选择中和剂时，尽可能使用一些工业废渣，如 ✓ 化学软水站排出的白垩（CaCO3） ✓ 有机化工厂排放的电石废渣Ca(OH)2 ✓ 钢厂或电石厂筛下的废石灰。 ✓ 热电厂的粉煤灰 ✓ 硼酸厂的硼泥
碱性废水常采用的中和剂有硫酸、盐酸、硝酸以及锅炉烟道气 （CO2、SO2）等，还应尽可能使用一些工业废酸（工业硫酸）。
3. 利用酸性废水及废气中和法
采用烟道气中和碱 性废水，一般在喷 淋塔等装置中进行， 使废水处理与消烟 除尘、气体的净化 结合起来。