化学沉淀法
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。
化学共沉淀法
化学共沉淀法是一种通过将两种或多种不同的金属离子或其他化学物质同时加入到溶液中，以产生共沉淀物的化学方法。
这种方法可以用于纯化、分离和富集目标物质，通常应用于废水处理、环境监测、生化分析等领域。
化学共沉淀法的基本原理是，当两种或多种离子共存于一个溶液中时，它们可能形成沉淀物，这种沉淀物可以通过过滤、离心等方法分离出来，然后用水或其他溶剂洗涤和纯化，得到目标物质。
这种方法通常需要选择合适的沉淀剂和条件，以便达到最佳效果。
在化学共沉淀法中，通常使用的沉淀剂包括氢氧化物、碱金属离子、碳酸盐、磷酸盐、硫化物、氯化物等。
这些沉淀剂能够与不同的离子发生反应，并形成相应的沉淀物。
例如，氢氧化物可以用于沉淀铁离子、铝离子、钙离子等。
化学共沉淀法的优点包括简单易行、操作方便、对于一些难以通过其他方法分离的物质具有高效性等。
但是，化学共沉淀法也存在一些局限性，如沉淀物的纯度和产率可能较低、操作过程中需要保持溶液的稳定性等。
因此，在使用化学共沉淀法时需要根据具体情况选择合适的方法和条件，以达到最佳的分离和纯化效果。
化学沉淀法制备
化学沉淀法制备学沉淀法是一种常见的分离和纯化技术，它可以有效地将溶液中的溶质分离出来，纯化后即可使用。
将不溶物从溶液中分离出来的过程称为沉淀，沉淀过程常与一定的温度及压力有关，可用来分离溶液中的溶质，使其成为单一的物质。
沉淀的物理现象可以根据需要来调节，这是整个分离过程的关键。
化学沉淀法制备的步骤是将溶液中的溶质完全沉淀出来，然后再通过某种技术将沉淀物回收，通过过滤或滤层等方法完成分离和纯化。
首先，对溶液进行搅拌，使其不溶物在溶液中形成沉淀；其次，控制温度和分压，以促进沉淀；然后，经过凝固，把沉淀物回收到容器中；最后，使用过滤，沉淀物被完全从溶液中离开，从而实现分离和纯化。
化学沉淀法的应用很广泛，可以用来制备各种纯度的物质，如食品添加剂、营养素、蛋白质、抗生素等。
沉淀法也可以用来分离和精炼矿物提取物，如金属粉末、铁粉、铜粉、锂粉等。
此外，沉淀法还可以用于处理工业废水，如去除痕量重金属、硝酸盐等有害污染物。
化学沉淀法有许多优点，其中最明显的优点是成本低、效率高。
沉淀法广泛应用于食品工业，可大大降低制造成本，从而实现节能减排，减少对环境的影响。
此外，沉淀法还有一个重要优势，它可以用来有效地分离和精炼矿物提取物。
沉淀法还可以用于处理工业废水，有效地去除有害污染物，从而减少对环境的污染。
随着技术的不断发展，化学沉淀法也可以用来制备多种特殊材料，如纳米材料、光学晶体等。
纳米材料可以用于电子、光学、传感器等领域，具有很多优越的性能，如低热扩散系数、高抗腐蚀性、高抗磨损性等。
光学晶体是优质的激光材料，具有高反射率、高抗腐蚀性、高耐热性，可用于激光处理、光学设备等。
总而言之，化学沉淀法在分离、纯化、制备特殊材料等方面都表现出很强的效果，具有重要的应用价值。
它的应用范围包括：制备各种纯度的物质，如食品添加剂、营养素、蛋白质、抗生素等；处理工业废水，去除有害污染物；分离和精炼矿物提取物，如金属粉末、铁粉、铜粉、锂粉等；制备多种特殊材料，如纳米材料和光学晶体。
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。
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。
化学沉淀法除磷
化学沉淀法除磷
化学沉淀法除磷是指通过加入化学剂，使磷离子与其反应产生沉淀，从而达到除去水中磷的方法。
常用的化学沉淀法除磷方法有以下几种：
1. 氢氧化铁沉淀法：将氯化铁（或硫酸铁）加入水中，生成氢氧化铁沉淀，磷离子与氢氧化铁反应生成磷酸铁沉淀。
2. 碳酸钙沉淀法：将氢氧化钙（石灰水）加入水中，生成碳酸钙沉淀，磷离子与碳酸钙反应生成磷酸钙沉淀。
3. 氢氧化铝沉淀法：将硫酸铝溶液加入水中，生成氢氧化铝沉淀，磷离子与氢氧化铝反应生成磷酸铝沉淀。
这些化学沉淀法除磷的原理是利用沉淀剂与磷离子反应生成难溶性的沉淀，通过沉淀的分离，将磷离子从水中除去。
这些方法在处理废水中的磷去除和水处理过程中常被使用。
常见的沉淀技术
沉淀技术是一种常见的化学方法，用于将物质从溶液中分离出来。
常见的沉淀技术包括：
1 离心沉淀法：通过使用离心机将溶液进行离心分离，从而将沉淀
物从溶液中分离出来。
2 过滤法：通过使用过滤器将溶液过滤，从而将沉淀物从溶液中分
离出来。
3 结晶法：通过将溶液冷却或加热，使其中的物质沉淀出来。
4 加热沉淀法：通过将溶液加热，使其中的物质沉淀出来。
5加压沉淀法：通过将溶液加压，使其中的物质沉淀出来。
6 萃取法：通过使用不同的溶剂将溶液中的物质分离出来。
7 相变法：通过改变溶液的温度或压力，使其中的物质沉淀出来。
8 电离法：通过在溶液中加入电流使其中的物质沉淀出来。
9 净化法：通过使用吸附剂或滤膜将溶液中的物质分离出来。
10凝聚法：通过使用凝聚剂将溶液中的物质凝聚在一起，从而将其分离出来。
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
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(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，
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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。
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-。
(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。
在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：
(1) 确定废水的处理要求； (2) 经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、 排入城市沟道，还是排放入天然水体； (3) 哪些废水就地(车间)解决，哪些废水集中处 理，哪些废水就地进行预处理后再集中处理，哪些 废水能同本厂生活污水一起处理。 在解决上述问题后，可研究各分散处理和集中 处理的方法和流程。
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 沉淀法 化学混凝沉淀法 一级加强处理厂 生物处理法 化学生物絮凝处理
二级处理厂
生物处理法
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；
4、铬酸盐沉淀法
• 铬酸盐沉淀法仅用于去除废水中的六 价铬，使用的沉淀剂有BaCl2、BaCO3、 BaS等，因此也称为钡盐法除铬 。
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
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。
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
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
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。 （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。
基。 (5) 考虑分期施工和扩建的可能性，留有 适当的扩建余地。
水头损失为两构筑物之间的水面高差。
如进水沟道和出水沟道之间的水位差大于整 个处理厂需要的总水头，则厂内就不需设置废水 提升泵站；反之，就必须设置泵站。
污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。
有效 pH范 围 1~14 5~14 1~12 0~7
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
工作交 换容量
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 离子，也就表明交换离子与树脂之间的亲和力越大。
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 两性树脂
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
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。
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。 • （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。