水与废水物化处理的原理与工艺
水处理工程习题集-水与废水物化处理的原理与工艺-水处理工程-10
《水处理工程》第一篇水和废水物化处理的原理与工艺习题集第二章混凝1. 何谓胶体稳定性？试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。
2. 混凝过程中，压缩双电层何吸附－电中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。
3. 高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？4.为什么有时需要将PAM在碱化条件下水解成HPAM？PAM水解度是何涵义？一般要求水解度为多少？5.混凝控制指标有哪几种？为什么要重视混凝控制指标的研究？你认为合理的控制指标应如何确定？6.混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题，它们对搅拌有何不同？为什么？7.根据反应器原理，什么形式的絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？8.采用机械絮凝池时，为什么要采用3～4档搅拌机且各档之间需用隔墙分开？9.试述给水混凝与生活污水及工业废水混凝各自的特点。
10.某粗制硫酸铝含Al2O315％、不溶解杂质30％，问：(1)商品里面Al2(SO4)3和溶解杂质各占的百分数；(2)如果水中加1克这种商品，计算在水中产生的Al(OH)3、不溶解杂质和溶解的杂质分别重多少？11.For a flow of 13500 m3/d containing 55mg/L of suspended solids, ferric sulfateis used as a coagulant at a dose of 50mg/L(a) Assuming that there is little alkalinity in the water, what is the dailylime dose?(b) If the sedimentation basin removes 90% of the solids entering it, whatis the daily solids production from the sedimentation basin?12.隔板絮凝池设计流量75000m3/d。
水与废水物化处理的原理与工艺
水与废水物化处理的原理与工艺水与废水处理是指对水中所含的各种污染物进行物理、化学或生物处理，以达到净化水质的目的。
水与废水处理工艺是通过一系列的步骤，将污染水中的杂质去除或转化为无害物质，从而净化水质。
水处理的原理基本上是根据物理、化学和生物学的原理来进行操作的。
具体来说，水处理的原理和工艺包括以下几个方面：1.物理处理：物理处理是通过物理的方式，如沉淀、过滤、透析等，将水中的悬浮物、浊度、颜色等物理性杂质去除。
其中，沉淀是指借助重力作用，将水中的颗粒物沉降到底部。
过滤则是通过过滤介质使水中的颗粒物被截留下来。
透析是指通过半透膜的透过性选择性地将水中的溶质分离出来。
2.化学处理：化学处理是通过加入适当的化学药剂，使水中的污染物发生化学反应，从而去除或转化为无害物质。
常用的化学处理方法包括氧化、还原、沉淀等。
例如，通过加入氯气或臭氧气体，可以氧化水中的有机物质；通过加入硫酸铁或氢氧化铝等沉淀剂，可以去除水中的重金属离子。
3.生物处理：生物处理是利用微生物对水中的有机物进行生化分解，从而净化水质。
生物处理主要包括生物滤池、活性污泥法等。
例如，通过将水流经生物滤池，利用滤料上的微生物对水中的有机物进行降解；活性污泥法则是通过在搅拌池中加入含有大量微生物的活性污泥，使微生物在水中生长繁殖，分解有机物。
4.高级氧化技术：高级氧化技术是一种新兴的水处理技术，主要包括超声波氧化、光催化氧化、等离子体氧化等。
这些高级氧化技术能够在较短的时间内将水中的有机、无机物质降解为无害的物质，具有高效、高效的特点。
总的来说，水与废水处理的原理和工艺是综合运用物理、化学和生物等多种手段，通过去除或转化水中的各种污染物，最终实现水质净化的目的。
在实际应用中，需要根据水质特点、处理需求和成本等因素选择合适的处理工艺，以确保水资源的可持续利用和环境的保护。
水处理工程-物化技术
水处理工程-物化技术水是生命之源，然而，现代城市化进程的加快和工业、农业等活动的不断发展，导致水资源日益紧缺，同时也加重了水污染的状况。
水污染已成为世界性的环境问题，不仅影响人类健康，还威胁到生态平衡和经济可持续发展。
因此，水处理工程技术的发展和应用变得越来越重要，而物化技术作为其中的重要分支领域，正在为我们提供能够净化污染水体的科学技术支持。
1. 物化技术的基本概念物理化学处理技术是指采用化学和物理的方法来净化污染水体的技术。
它通过对污染水体中的物理、化学特性和反应过程加以分析和研究，从而创造出一系列可以降解、去除或转化污染物质的技术手段。
物化技术是一种综合性和高效性的污水处理工艺，常用于处理有机、无机、重金属等具有复杂性污染物质的废水。
2. 物化技术的应用（1）化学沉淀法：是将污水中的悬浮物、胶体或溶解物通过加入添加剂，使其形成稳定性比较差的沉淀物，然后通过沉淀、过滤等过程去除。
该方法常用于处理大规模的含浮污染物质的污水；（2）生物化学方法：将生物处理和化学方法相结合，通过活性污泥对污染物质进行降解，同步进行氧化，加速化学反应的进行，能够有效地减少氨氮、有机物、COD和BOD等指标，达到治理废水的目的；（3）膜分离技术：该技术通过将废水在一定压力下通过特定的膜分离器进行过滤分离、捕捉污染物质，去除其中不希望存在的物质。
此技术不会产生任何二次污染，适用于处理高端产业、电子、医药、化工等生产过程中产生的废水；（4）吸附方法：将有机物或无机盐吸附于具有吸附性的孔隙体上去除，可在污水中添加适当的吸附剂，通过吸附剂吸附在孔隙体上，实现催化反应，去除污染物质。
3. 物化技术的优劣物化技术遵循“清洁、高效、节能、环保”的原则，具有很多优点：（1）处理过程中不会产生污染源，不会产生二次污染；（2）设备占地面积较小，设备运行成本低；（3）处理的废水效果十分明显，水质稳定可靠；（4）能够有效降低废水中的COD、BOD、SS、氮和磷等污染物质，有效提高污水的可再利用性；（5）物化技术可适应各种类型的废水处理。
污水处理技术概述
一、工业废水处理方法现代废水处理技术，按作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四大类。
物理法是利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物。
常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。
化学法是利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质。
常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝、焚烧等方法。
物理化学法是利用物理化学作用来去除废水中溶解物质或胶体物质。
常见的有混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离、萃取、气提、吹脱、蒸发、结晶、焚烧等方法。
生物处理法是利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。
常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法、稳定塘与湿地处理等。
生物处理法也可按是否供氧而分为好氧处理和厌氧处理两类，前者主要有活性污泥法和生物膜法两种，后者包括各种厌氧消化法。
二、废水处理系统按处理程度，废水处理技术可分为一级、二级和三级处理。
一般进行某种程度处理的废水均进行前面的处理步骤。
例如，一级处理包括预处理过程，如经过格栅、沉砂池和调节池。
同样，二级处理也包括一级处理过程，如经过格栅、沉砂池、调节池及初沉池。
预处理的目的是保护废水处理厂的后续处理设备。
一级处理通常被认为是一个沉淀过程，主要是通过物理处理法中的各种处理单元如沉降或气浮来去除废水中悬浮状态的固体、呈分层或乳化状态的油类污染物。
出水进入二级处理单元进一步处理或排放。
在某些情况下还加入化学剂以加快沉降。
一级沉淀池通常可去除90%～95%的可沉降颗粒、50%～60%的总悬浮固形物以及25%~35%的BOD5，但无法去除溶解性污染物。
二级处理的主要目的是去除级处理出水中的溶解性BOD，并进一步去除悬浮固体物质。
在某些情况下，二级处理还可以去除一定量的营养物，如氮、磷等。
二级处理主要为生物过程，可在相当短的时间内分解有机污染物。
二级处理过程可以去除大于85%的BOD5及悬浮固体物质，但无法显著地去除氮、磷或重金属，也难以完全去除病原菌和病毒。
江苏师范大学《水污染控制工程》第2讲 污水的化学与物理化学处理-贾文林
化学法 物理法
第一节 中和法
对于酸性和碱性废水，除予以利用外，常用的就是中和法处 理。中和法的原理是：用碱或碱性物质中和酸性废水时或用 酸或酸性物质中和碱性废水时，把废水的pH调到7左右。
定义：酸和碱反应生成 盐和水称为中和反应。
天津王稳庄镇污水横流 水塘蓄满酸性黑水
早在2005年，天津市就被评为“国家环境保护模范城市”。而西青区王稳庄镇是 天津市远近闻名的鱼米之乡，过去因盛产小站稻而驰名，还是天津市最大的鱼、肉、 蛋无公害生产基地，但这里的河流基本上都因为众多小五金厂严重的污染变成了黄 色或者黑色。
加药间
工作液用泵送到投配槽，经过投配器投入到混合设备。
投配系统采用溢流循环方式，即石灰乳输运 到投配槽中的量大于投加量，剩余量沿溢流 管流回石灰乳贮槽，这样可维持投配槽内液 面稳定不变，投加量只由孔口或阀门开度大 小控制，还可以防止沉淀和堵塞。
投配器
投药中和法特点
投药中和法： 优点： 1、可处理任何浓度、任何性质的酸性废水； 2、废水中容许有较多的悬浮杂质，对水质、水量的波 动适应性强； 3、并且中和剂利用率高； 4、中和过程容易调节。 缺点： 劳动条件差，药剂配制及投加设备较多，基建投资大， 泥渣多且脱水难。
反应：在一定的水流条件下，小“矾花”通过吸附架桥 和沉淀物网补等作用形成较大的絮体。
矾花
➢ 混凝剂的调配与投加
• 混凝剂的投加分固体投加和液体投加两种。 1.混凝剂干投法（应用较少） 工艺流程：药剂输运→粉碎→提升→计量→加药混合 2.混凝剂湿投法 工艺流程：溶解池→溶液池→定量控制设备→投加设备→混 合池
预处理 生物法 出水处理
污水也可以利用物理化学的原理和化工单元操作以去除水中的杂质。它 的处理对象于化学处理相似，尤其适用于杂质浓度很高的污水（常用作物 质的回收利用）或是杂质浓度很低的污水（常作为污水的深度处理）。
水与废水物化处理的原理与工艺
水与废水物化处理的原理与工艺水资源是地球上最宝贵的资源之一，对于人类的生存和发展至关重要。
然而，随着人口的增加和工业化进程的加快，水污染问题日益严重，对水资源的保护和管理提出了更高的要求。
水与废水物化处理的原理与工艺成为了解决水污染难题的有效途径之一。
在水资源有限的背景下，废水处理变得愈发重要。
废水处理是指将废水中的有害物质、污染物去除或转化，使其达到国家规定的排放标准或再利用标准的过程。
废水处理的目的在于净化水体，改善环境质量，保护生态系统，维护人类健康。
废水处理工程的开展是围绕其物化处理的原理和工艺展开的。
水与废水物化处理的原理主要包括物理处理和化学处理两大类。
物理处理是指通过物理手段，如过滤、吸附、沉淀等，将废水中的固体颗粒、悬浮物、浮沫等物质从水体中分离出来，实现废水的初步净化。
物理处理过程中，通常会利用物理参数来实现废水中各种物质的分离，例如质量、粒径等。
物理处理的优点是操作简单，设备投资和运行费用较低，但是其对废水中溶解性有机物和无机物的去除效果有限。
化学处理是指利用化学手段，如氧化、还原、络合等反应，将废水中的有机物、重金属离子等物质转化为无害或难溶物质，从而实现废水的深度净化。
化学处理广泛应用于去除废水中的难降解有机物、重金属离子等高难度污染物。
化学处理具有高效、可控性强等优点，但也存在着耗费较大、废弃物处理难题等问题。
除了物理处理和化学处理之外，生物处理也是水与废水物化处理的重要组成部分。
生物处理是指通过微生物的自净作用，将废水中的有机物、氮、磷等物质转化为氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等无害物质，实现废水的净化过程。
生物处理具有效率高且无二次污染等优点，尤其适用于有机物含量较高的废水的处理。
水与废水物化处理的工艺包括了预处理、一级处理、二级处理和三级处理等多个阶段。
预处理阶段主要是对废水中的大颗粒、有机物等进行初步过滤和去除，以保护后续处理设备的正常运行。
一级处理阶段主要是对废水进行物理或化学处理，去除大部分的悬浮物、有机物等。
水与废水物化处理原理与工艺
水与废水物化处理原理与工艺水是地球上生物体生存和发展的前提条件，它也是化工生产的重要原料和媒介。
然而，随着人口的增长和工业化进程的加快，水资源短缺和水质污染已经成为全球性的问题。
废水处理是解决水资源短缺和水质污染的重要途径之一。
废水物化处理是指通过物理或化学手段，对废水中的有机物、无机物、重金属和其他污染物进行处理，以达到排放标准或者回收再利用的目的。
废水物化处理的原理及工艺对于水资源的保护和生态环境的改善起着至关重要的作用。
本文将从水资源的特点、废水的成分、废水物化处理的原理及工艺等方面展开论述。
一、水资源的特点水是地球上最普遍的物质，具有以下特点：1. 密度大：水的密度是1克/毫升，比大多数液体都要大，所以具有较强的挤压性。
2. 蒸发热大：水的蒸发热为540千焦每千克，使得水在蒸发时吸收大量的热量。
3. 绝热膨胀：水在升温时膨胀，冷却时收缩，但在特定条件下会产生绝热膨胀。
4. 溶解性强：水是一种极好的溶剂，大多数的物质都可以在其中被溶解。
5. 物理性质稳定：水的化学性质稳定，不易受到其他物质的影响。
6. 极性分子：水是一种极性分子，具有很强的极性。
二、废水的成分废水是工业、农业和生活生产过程中产生的含有有机物、无机物、重金属和其他污染物的水体。
废水的主要成分包括：1. 有机物：是指含有C、H、O、N、S等元素的化合物，包括糖类、蛋白质、脂类和多环芳烃等。
2. 无机物：是指除了有机物以外的其他化合物，包括酸、碱、盐类等。
3. 重金属：是指密度大于4克/厘米3的金属元素，如铅、镉、汞等。
4. 其他污染物：还包括氨氮、硫化物、氰化物、药物残留等。
废水中的有机物、无机物、重金属和其他污染物对环境和人类健康造成严重威胁，因此需要进行处理。
三、废水物化处理的原理废水物化处理的原理是利用物理和化学手段对废水进行处理，以去除废水中的有机物、无机物、重金属和其他污染物，从而达到排放标准或者回收再利用的目的。
1. 物理处理：主要包括过滤、吸附、沉淀、蒸发和结晶等过程，通过这些过程去除废水中的悬浮物、浮游物、颗粒物、油脂和杂质等。
3-污水处理方法-物理化学篇
氧化沟工艺
工艺组成
原理：A/O工艺的多级串联 A段：距曝气机下游较远的区域； O段：距曝气机下游较近的区域； 特点：循环水流—混合条件好， 传质效果佳。
氧化沟 回流污泥 污 泥 污泥泵房 剩余污泥 预处理后的污 水 转刷 二沉池 处理水
工艺变革
工艺变革：前端增设厌氧池，相当于A2/O工艺； 设备变革：出现微孔曝气氧化沟；
交换吸附：溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上。 物理吸附：溶质与吸附剂之间由于分子间力（范德华力）而产生的吸附
化学吸附：是溶质与吸附剂发生化学反应，形成牢固的吸附化学键和表
面配合物的过程。 活性炭是目前应用最为广泛的吸附剂。
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微孔
大孔
中孔
中孔
微孔
粒状活性炭
5E功能材料
吸附质 吸附相 纤维本体
采用本法前废水一般均需预处理，先除去水中的悬浮物、油渍、有
害气体等，有时还要调整pH，以便提高处理效果。
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物理化学处理法的常用工艺形式
物理化学处理法的常用工艺形式：
离子交换 利用离子交换树脂对水中某种离子优先交换的性能而去除水中某些
离子的方法。常用工艺形式有阳床、阴床、混床等；
膜分离 微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等； 吸附 分物理吸附、化学吸附、离子吸附三种类型，常用活性炭吸附塔、 炉渣或粉煤灰吸附塔等； 萃取、吹脱、气提
消化池 污泥脱水机械 沼气利用设备 典型污泥处理工艺 剩余污泥→浓缩→（消化）→脱水→（干化） →资源源利用或填埋或焚烧
生物处理法还可去除营养元素氮和磷。
分解代谢 （异化作用） 微生物的 新陈代谢 合成代谢 （同化作用） 微生物增殖
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复杂物质分解 为简单物质 ＋ 能量