化学沉淀法
污水的化学处理 3.3 化学沉淀法PPT课件
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三、 铁氧体沉淀法
1 铁氧体（Ferrite）概述
物理性质----是指一类具有一定晶体结构的复合氧化物， 它具有高的导磁率和高的电阻率（其电阻率比铜大 1013～1014倍），是一种重要的磁性介质。铁氧体不溶 于酸、碱、盐溶液，也不溶于水。
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铁氧体沉淀法
铁氧体的组成----尖晶石型铁氧体化学组成BO•A2O3。
Ag+
Cu2+
4
Zn2+
5
Fe2+
6
Cd2+
Mg2+ 7
8 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
pH
. 图 金属氢氧化物的溶解度与pH值的13 关系
注意： 采用氢氧化法处理污水，PH值是一个重要因素，处理 污水中的 Fe2+离子时，PH值大于9则可完全沉淀，而 处 理 污 水 中 Al3 ＋ 离 子 时 ， PH 值 严 格 为 5.5 ， 否 则 AL(OH)3沉淀物又会溶解。
硫化氢在水中分两步电离。
H 2 S H H S H H S S 2
电离常数
K 1 [H [ H ]2 H S [ ] ] S 9 .1 1 80K 2 [H [H ]S ] 2 [ ] S 1 .2 1 － 1 0
.
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由上二式可得总电离常数
K总
[H]2[S2] [H2S]
.
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氢氧化物沉淀法的影响因素
pH 沉淀剂种类 沉淀方式
.
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氢氧化物沉淀法 应用实例
o
o （1）如用氢氧化物沉淀法处理含镉废水，一般pH值 应为9.5～12.5。当pH=8时，残留浓度为1mg/L； 当pH值升至10或11时，残留浓度分别降至0.1和 0.00075mg/L；如果采用砂滤或铁盐、铝盐凝聚沉 降，则可改进出水水质。
污水的化学处理3.3化学沉淀法知识讲稿
03
化学沉淀法的实施步骤
反应剂的选择与添加
反应剂选择
根据污水中的污染物种类和浓度 ，选择合适的化学药剂作为沉淀 剂，以使污染物转化为难溶性物 质或形成絮凝体。
投加方式
确定化学药剂的投加量、投加方 式和时间间隔，以保证最佳的反 应效果和节约药剂用量。
反应条件的控制
pH值调节
根据化学反应的需求，调节污水pH 值至适宜范围，以促进沉淀物的形成 和沉降。
离子和某些有机物。但化学沉淀法需要使用化学试剂，可能产生二次污
染。
与生物处理法的比较
生物处理法
利用微生物的代谢作用降解有机物，包括活性污泥法和生物膜法等。
化学沉淀法
对于某些难降解的有机物和重金属离子，生物处理法效果不佳，而化学沉淀法则可以有效 地去除这些物质。
比较
生物处理法具有处理效果好、能耗低等优点，但处理周期较长，且对水质、温度等条件要 求较高。化学沉淀法则具有快速、高效、适应性强等优点，但可能产生二次污染。
04
化学沉淀法的优缺点
优点
高效去除污染物
化学沉淀法能够有效地去除污水 中的重金属、悬浮物、有机物等 污染物，降低污水中的化学需氧
量（COD）和生物需氧量 （BOD）。
操作简便
化学沉淀法的工艺流程相对简单， 所需设备较少，操作和维护方便，
适合处理大规模的污水。
适用范围广
化学沉淀法可以根据不同的污染 物和污水性质，选择不同的化学
与其他化学处理法的比较
其他化学处理法
如氧化还原法、吸附法和离子交换法等。
化学沉淀法
与其他化学处理法相比，化学沉淀法具有操作简单、成本低廉等优 点，适用于大规模污水处理。
比较
其他化学处理法可能在某些特定情况下具有更好的处理效果，但在 大规模污水处理中，化学沉淀法的优势更加明显。
污水处理中的化学沉淀法
改进方向
研发低成本、高效的药剂
通过研发新型的化学药剂，降低处理成本，提高处理效率。
优化工艺参数
通过实验研究，优化加药量、反应时间、沉淀时间等工艺参数，提高 处理效果。
加强二次污染控制
采取措施减少化学药剂的残留和重金属离子的排放，降低二次污染的 风险。
沉淀物资源化利用
探索将化学沉淀法产生的沉淀物进行资源化利用的方法，如制作建筑 材料、肥料等，实现环境友好型的可持续发展。
03 化学沉淀法的优缺点分析
优点
01
02
03
04
高效性
化学沉淀法能够快速有效地去 除污水中的重金属和有害物质
，提高水质。
灵活性
针对不同种类的污染物，可以 通过选择合适的化学药剂来实
现高效处理。
操作简便
化学沉淀法的工艺流程相对简 单，易于实现自动化控制，降
低人工操作成本。
适用范围广
适用于各类工业废水、城市污 水及湖泊、河流等水域的治理
04 化学沉淀法与其他污水处理方法的比较
与生物处理法的比较
适用性
化学沉淀法适用于处理含有重金属、 氮、磷等污染物的污水，而生物处理 法主要适用于有机污染物的处理。
运行成本
生物处理法的运行成本相对较低，而 化学沉淀法需要使用化学药剂，因此 处理成本较高。
处理效果
生物处理法在去除有机污染物方面具 有较高的效率，但处理重金属等无机 污染物效果较差；化学沉淀法则对无 机污染物的去除效果较好。
处理效果
物理处理法的处理效果相对较低，通常作为其他处理方法 的预处理或辅助处理手段；化学沉淀法则具有较高的处理 效果，能够显著降低污染物浓度。
环境影响
物理处理法的环境影响较小，而化学沉淀法可能产生二次 污染。
化学沉淀法
6、铁氧体沉淀法
• 铁氧体是一类具有一定晶体结构的复合氧化物，是一种重要的磁 性介质。其化学组成主要是由二价金属氧化物与三家金属氧化物 构成。铁氧体沉淀法就是采用适宜的处理工艺，是废水中的各种 金属离子形成不溶性的铁氧体晶粒沉淀析出，从而达到去除废水 中金属离子的方法。
第四节 氧化还原法
一、 加氯氧化CN-
• a、钙盐沉淀法脱氟 • b、氯化物沉淀法除银
a、钙盐沉淀法脱氟
• 含氟废水的处理方法有离子交换法、电凝聚法、 钙盐沉淀法等。其中，钙盐沉淀法可用于去除 杂质多、含氟浓度高的废水。如废水中还含有 Mg2+等金属离子，可先加石灰调pH值至9～11， 此时废水中同时生成氟化钙和氢氧化鎂等沉淀 物，由于氢氧化鎂兼具吸附和沉淀双重功能， 可使废水中的含氟浓度降至8mg/L以下。
• 很多金属硫化物的溶度积都很小，因此常用硫 化物去除废水中的重金属离子。溶度积越小的 物质，越易形成硫化物沉淀析出，主要金属硫 化物的顺序如下： Hg2+>Ag+>As+>Cu2+>Pb2+>Cd2+>Zn2+ >Fe2+
3、碳酸盐沉淀法
• 碳酸盐沉淀法时向废水中投加某种沉淀剂，使 其与金属离子生成碳酸盐沉淀。
平面布置的原则
(1) 布置应紧凑，以减少处理厂占地面积 和连接管(沟道)的长度，并应考虑工作人员的 方便。 (2) 各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽 量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。 (3) 在高程布置上，充分利用地形，少用 水泵并力求挖填土方平衡。
(4) 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地
第三节 化学沉淀法
用易溶的化学药剂(可称沉淀剂)使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐和氢 氧化物形式从溶液中析出，在化学上称沉淀法，在化工和环境工程上称化学沉 淀法。
化学沉淀法
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溶度积常数LMmNn的影响因素： 1）同名离子效应－当沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含 有某一离子的试剂，则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动→ 2）盐效应－在有强电解质存在状况下，溶解度随强电解质浓度 的增大而增加，反应向溶解方向转移←。 3）酸效应－溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度，称为酸效应。 4）络合效应－若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络 合剂，则反应向相反方向进行，沉淀溶解，甚至不发生沉淀。 应用：如果污水中含有大量的Mn+离子，要降低[浓M n度 ]m，[N可m向]n 污 水中投入化学物质，提高污水中Nm-浓度，使离子积大于溶度积L， 结果MmNn从污水中沉淀折出，降低 Mm+浓度。
2. 铁氧体沉淀法定义 废水中各种金属离子形成不溶性的铁氧体晶粒而沉淀析出
的方法叫做铁氧体沉淀法。 3 铁氧体沉淀法的工艺流程
(1)配料反应 (2)加碱共沉淀 (3)充氧加热,转化沉淀 (4)固液分离 (5)沉渣处理
第24页/共48页
(1)配料反应 为了形成铁氧体，通常要有足量的Fe2+和Fe３+。通常要额 外补加硫酸亚铁和氯花亚铁等。
（4）某些有机污染物
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化学沉淀法工艺过程
（1）投加化学沉淀剂，生成难溶的化学物质，使污 染物沉淀析出。投药，反应，沉淀析出
（2）通过凝聚、沉降、浮选、过滤、离心、吸附 等方法，进行固液分离。
（3）泥渣的处理和回收利用。
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一、基本原理
原理－根据化学沉淀的必要条件，一定温度下，难溶盐 MmNn在饱和溶液下，沉淀和溶解反应如下。
沉淀呈墨绿色, 金属离子已基本沉淀完全。 调整pH值时不可采用石第灰25页，/共原48因页 是它的溶解度小和杂质多，
试述化学沉淀法的基本原理
试述化学沉淀法的基本原理
化学沉淀法是一种利用取代反应生成难溶物质并析出沉淀的方法,常用于各类离子的分离纯化。
其基本原理可以概括为以下几点:
1. 选择合适的沉淀剂,在溶液中加入后,可以与目标离子发生取代反应,生成溶解度极低的固体沉淀。
2. 沉淀剂需要与目标离子形成稳定的化合物,生成的沉淀也需具有极低的溶解度,这样才能形成完整的固液分离。
3. 常用的沉淀剂有氢氧化物、碳酸盐、硫化物等,它们与金属离子反应可以生成金属氢氧化物、碳酸盐或硫化物沉淀。
4. 生成沉淀后,需要采用过滤或离心等方法将沉淀与溶液分离,过滤收集沉淀。
5. 沉淀反应条件需要控制好,通常需要调节溶液pH值,营造最佳的反应环境。
6. 沉淀形成也受温度影响,有时需要升高或降低温度,加快沉淀生成速率。
7. 如果目标离子浓度较低,可以在反应前先用复分析法富集目标离子,然后再进行沉淀分离。
8. 为了提高沉淀完整性,可以多加入少量沉淀剂,保证反应完全进行。
9. 产生的沉淀需要经过洗涤,用纯水清除非产物杂质,提纯沉淀。
10. 对一些溶解度较大的沉淀,可以进行再结晶提纯,获得更高纯度的固体产物。
11. 根据目标产物性质,可以选择进行干燥、烧结或还原等后处理,得到最终化合物。
综上,化学沉淀法通过选用合适的反应条件、沉淀剂,可以将溶液中的目标物质转变成易于分离的固体沉淀,实现对特定离子的纯化提取,是一种简便高效的化学分离方法。
化学沉淀法在污水处理中的应用
化学沉淀法在污水处理中的应用化学沉淀法是一种常见的污水处理方法，通过添加化学试剂使污水中的悬浮物和溶解性物质沉淀下来，达到净化水质的目的。
下面将详细介绍化学沉淀法在污水处理中的应用。
一、化学沉淀法的原理1. 溶解性物质的沉淀：化学试剂与溶解在污水中的物质发生反应，生成难溶于水的沉淀物，将溶解性物质从水中分离出来。
2. 悬浮物的沉淀：化学试剂能够使细小的悬浮物颗粒变得重而沉入水底，完成固液分离。
二、化学沉淀法的应用1. 去除重金属离子：重金属离子对环境和人体健康造成较大影响，化学沉淀法可以添加适当的化学试剂，形成沉淀物将重金属离子去除。
2. 去除有机物：有机物是污水中的主要组成部分，其中一些有机物对湖泊、河流等水源造成严重污染。
化学沉淀法可添加絮凝剂，使有机物凝聚成悬浮颗粒，从而实现其沉淀和去除。
3. 脱色处理：染料工业废水中含有大量的染料，这些染料难以被生物降解，对水体造成极大的污染。
化学沉淀法可以运用适当的化学试剂将染料进行沉淀，达到脱色的效果。
4. 残留药物的去除：医院和制药工业废水中经常含有大量的残留药物，这些药物对水环境造成潜在威胁。
化学沉淀法可使用合适的试剂，将残留药物与金属离子形成络合物，再经过沉淀去除。
5. 调整水质：市政供水中的水质常常需要进行调整，比如去除水中的悬浮颗粒和异色物质，改善水的透明度和颜色。
化学沉淀法可用于调整水质。
三、化学沉淀法的优势和不足1. 优势：- 处理效果好：化学沉淀法能够高效去除水中的污染物，并且处理后的水质较为清澈。
- 操作简便：化学沉淀法操作简单，设备简便，易于推广应用。
- 适用范围广：化学沉淀法适用于多种类型的污水，具有通用性。
2. 不足：- 产生二次污染：化学试剂和沉淀物的处理会产生二次污染，需要进一步处理和处置。
- 试剂成本高：一些化学试剂价格较高，会增加处理成本。
- 对特定污染物处理效果较差：对于一些难降解的有机物和部分微量污染物，化学沉淀法可能效果不佳。
常见的化学沉淀方法(一)
常见的化学沉淀方法（一）引言概述:化学沉淀方法是一种常用的实验室分析和处理材料的技术，通过将化合物溶液中的离子转化为固体沉淀以实现分离和纯化的目的。
本文将介绍五种常见的化学沉淀方法。
正文内容:一、溶剂沉淀法1. 通过调节溶液的pH值使特定物质沉淀。
2. 利用溶液中的降低溶解度产生沉淀。
3. 通过添加沉淀剂来诱导沉淀的形成。
4. 用钝化剂来提高沉淀的纯度。
5. 控制溶液温度和反应时间来实现沉淀的分离。
二、草酸盐沉淀法1. 添加草酸盐沉淀剂使得金属离子与草酸盐结合形成沉淀。
2. 通过调节溶液pH值来控制沉淀的形成。
3. 用洗涤剂洗涤沉淀以去除杂质。
4. 通过干燥和煅烧来得到纯净的沉淀物。
5. 用酸溶或碱溶来溶解沉淀以进一步应用。
三、硫化物沉淀法1. 添加硫化剂使金属离子与硫离子结合形成沉淀。
2. 控制反应温度和pH值以促进沉淀的形成。
3. 采用过滤和离心技术来分离沉淀。
4. 用溶剂或酸溶来去除杂质。
5. 通过烘干和煅烧来得到纯净的沉淀物。
四、氢氧化物沉淀法1. 通过添加碱性沉淀剂使金属离子与氢氧化物结合形成沉淀。
2. 采用搅拌和温度控制来促进沉淀的形成。
3. 通过离心和过滤来分离沉淀。
4. 用酸溶解和洗涤来去除杂质。
5. 将沉淀经过干燥和煅烧得到纯净的氢氧化物。
五、碳酸盐沉淀法1. 通过添加碳酸盐沉淀剂使金属离子与碳酸盐结合形成沉淀。
2. 通过调节溶液pH值控制沉淀的形成。
3. 采用搅拌和过滤技术来分离沉淀。
4. 用酸溶和洗涤来去除杂质。
5. 通过烘干和煅烧得到纯净的碳酸盐沉淀物。
总结:常见的化学沉淀方法包括溶剂沉淀法、草酸盐沉淀法、硫化物沉淀法、氢氧化物沉淀法和碳酸盐沉淀法。
这些方法通过控制溶液的pH值、添加特定的沉淀剂以及使用适当的分离技术来实现沉淀的形成与分离。
这些方法在实验室分析和处理材料中具有广泛的应用。
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用易溶的化学药剂(可称沉淀剂)使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐和氢 氧化物形式从溶液中析出，在化学上称沉淀法，在化工和环境工程上称化学沉 淀法。
废水处理中，常用化学沉淀法去除废水中的有害离子，阳离子如Hg2+、Cd2+、 Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+，阴离子如SO42-、PO43-。
难溶盐和难溶氢氧化物在溶液中的离子的浓度之积(称溶度积Ks)是常数，当 能结合成难溶盐的两种离子的浓度之积超过这盐的溶度积时，该盐将析出，而 这两种离子的浓度将下降，需要去除的离子就与水分离。
化学沉淀法分类
• 氢氧化物沉淀法 • 硫化物沉淀法 • 碳酸盐沉淀法 • 铬酸盐沉淀法 • 卤化物沉淀法 • 铁氧体沉淀法等。
在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：
二、 工业废水的处理
在具体确定工厂的废水处理方案之前，先要调查 研究下列各点：
(1) 本厂工业废水的特点，包括污染环境的是有毒 物、有机物，还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物 等)，水量多少，变化如何；
(2) 循环给水和压缩废水量的可能性；
(3) 回收利用废水中的有用物质的方式方法；
(4) 废水排入城市沟道的可能性； (5) 生活污水情况。
可使废水中的含氟浓度降至8mg/L以下。
b、氯化物沉淀法除银
• 氯化物沉淀法通常用于去除镀银和照相工艺中产生的含 银废水。采用氯化物除银，应注意一下几点：
• （1）当废水中的银含量很高时，例如氰化镀银银槽中 含银浓度高达13~45 g/L，那么先用电解法回收废水中 的银，并将银浓度降至100～500 mg/L，然后再用氯化 物沉淀法，使银浓度降至几mg/L。
离子，也就表明交换离子与树脂之间的亲和力越大。
第五节 超临界处理技术
一、超临界流体概念
、、、、
。
、
选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处理 厂称为废水站)时，一般应考虑以下一些问题：
（1） 厂址应选在地质条件较好的地方。地基较 好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。
（2） 处理厂应尽量少占土地和不占良田。同 时，要考虑今后有适当的发展余地。
• a、钙盐沉淀法脱氟 • b、氯化物沉淀法除银
a、钙盐沉淀法脱氟
• 含氟废水的处理方法有离子交换法、电凝聚法、 钙盐沉淀法等。其中，钙盐沉淀法可用于去除 杂质多、含氟浓度高的废水。如废水中还含有 Mg2+等金属离子，可先加石灰调pH值至9～11，
此时废水中同时生成氟化钙和氢氧化鎂等沉淀 物，由于氢氧化鎂兼具吸附和沉淀双重功能，
两性树脂
Байду номын сангаас
二、离子交换树脂的选用
1. 离子交换树脂的有效pH范围
树脂 强酸性离子 弱酸性离子 强碱性离子 弱碱性离子 类型 交换树脂 交换树脂 交换树脂 交换树脂
有效
pH范 1~14
5~14
1~12
0~7
围
2. 交换容量
定量表示树脂交换能力的大小，单位为mol/kg(干 树脂)或mol/L(湿树脂)
1、氢氧化物沉淀法
• 很多金属的氢氧化物难溶于水，例如铜、铬、镉、铅、铁等重金 属的氢氧化物的溶度积一般度很小。因此，可采用氢氧化物沉淀 法去除水溶液中的重金属离子。常用的沉淀剂由石灰、碳酸钠、 苛性钠等。氢氧化物沉淀法采用的沉淀剂原料来源广，价格较低， 因而在生产实践中应用广。
2、硫化物沉淀法
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。
种类
凝胶型树脂
大孔型树脂
多孔凝胶型树脂
按活性基 团可分为
巨孔型(MR型)树脂 高巨孔型(超MR型)树脂 含有酸性基团的阴离子交换树脂 含有碱性基团的阳离子交换树脂 含有胺羧基团等的螯合树脂 含有氧化还原基团的氧化还原树脂
金属离子形成不溶性的铁氧体晶粒沉淀析出，从而达到去除废水
中金属离子的方法。
第四节 氧化还原法
一、 加氯氧化CN-
重点掌握
电镀废水往往含有CN-,可加氯氧化为N2和CO2。
一阶段反应，pH值越高，反应速度越快，pH值小于8.5则有放出剧毒物CNCl的危险。 CNO—在低pH条件下易水解生成NH3，且有重新溢出CNCl的危险。
• 很多金属硫化物的溶度积都很小，因此常用硫 化物去除废水中的重金属离子。溶度积越小的 物质，越易形成硫化物沉淀析出，主要金属硫 化物的顺序如下： Hg2+>Ag+>As+>Cu2+>Pb2+>Cd2+>Zn2+ >Fe2+
3、碳酸盐沉淀法
• 碳酸盐沉淀法时向废水中投加某种沉淀剂，使 其与金属离子生成碳酸盐沉淀。
交
全交换
换
容量
容 量
工作交 换容量
一定量的树脂所具有的活性 基团或可交换离子的总数量
树脂在给定工作条件下实际 的交换能力
3. 交联度 交联度较高的树脂，孔隙较低，密度较大，离子
扩散速度较低，对半径较大的离子和水合离子的交换 量较小，浸泡在水中时，水化度较低，形变较小，也 就比较稳定，不易破碎。
4. 交换势 交换势大，交换离子越容易取代树脂上的可交换
4、铬酸盐沉淀法
• 铬酸盐沉淀法仅用于去除废水中的六 价Ba铬S等，，使因用此的也沉称淀为剂钡有盐B法aC除l2、铬Ba。CO3、
铬酸盐沉淀法除铬的原理
• BaCO3+H2CrO4=BaCrO4↓+CO2+H2O • 2BaCO3+K2Cr2O7=2BaCrO4↓+K2CO3+CO2
5、卤化物沉淀法
（3） 要考虑周围环境卫生条件。
（4） 处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑 排水、排泥的方便。
（5） 处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否 则应考虑防洪措施。
一、城镇污水厂的流程
按照处理效率，污水厂可以分为三级：
一级处理厂 一级加强处理厂 二级处理厂
沉淀法 化学混凝沉淀法 生物处理法 化学生物絮凝处理 生物处理法
• （2）沉淀剂的投加量不能太多，以免沉淀的氯化银又 与氯离子产生络合反应，使部分固体氯化银又重新溶解。
• （3）当处理电镀含银废水时，一般先采用氯化法氧化 氰，反应过程中释放出来的氯离子再与银离子发生沉淀 反应。
6、铁氧体沉淀法
• 铁氧体是一类具有一定晶体结构的复合氧化物，是一种重要的磁 性介质。其化学组成主要是由二价金属氧化物与三家金属氧化物 构成。铁氧体沉淀法就是采用适宜的处理工艺，是废水中的各种