污水化學(xué)處理

1、關(guān)于污水的化學(xué)處理第一張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.1 概述中和法是利用堿性藥劑或酸性藥劑將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的一類處理方法。在工業(yè)廢水處理中，中和處理既可以作為主要的處理單元，也可以作為預(yù)處理。 酸性廢水的成分包括：無(wú)機(jī)酸：硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等有機(jī)酸：醋酸、甲酸、檸檬酸等金屬鹽。堿性廢水的成分：苛性鈉、碳酸鈉、硫化鈉及胺類等。 第二張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.1 概述不同酸(堿)含量工業(yè)廢水的處理方法：1、廢酸液和廢堿液 酸含量大于510%的高濃度含酸廢水，常稱為廢酸液；堿含量大于35%的高濃度含堿廢水，常稱為廢堿液。 對(duì)于這類廢酸液

2、、廢堿液，一般應(yīng)因地制宜地加以回收和利用，例如，用蒸發(fā)濃縮法回收苛性鈉；用擴(kuò)散滲析法回收鋼鐵酸洗廢液中的硫酸等。2、酸性廢水和堿性廢水 對(duì)于酸含量小于510%或堿含量小于35%的低濃度酸性廢水或堿性廢水，由于其中酸、堿含量低，回收價(jià)值不大，常采用中和法處理，使其達(dá)到排放要求。 此外，還有一種與中和處理法相類似的處理操作，就是為了某種需要，將廢水的pH值調(diào)整到某一特定值(范圍)，這種處理操作叫pH調(diào)節(jié)。若將pH值由中性或酸性調(diào)至堿性，稱為堿化；若將pH值由中性或堿性調(diào)至酸性，稱為酸化。第三張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.2 基本原理第四張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.

3、3 酸性廢水的中和處理一、藥劑中和法 二、過(guò)濾中和法 三、利用堿性廢水和廢渣的中和法 四、利用天然水體及土境中堿度的中和法第五張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、藥劑中和法 藥劑中和法最常采用的堿性藥劑是石灰(CaO)，有時(shí)也選用苛性鈉、碳酸鈉、石灰石、白云石、電石渣等。選擇堿性藥劑時(shí)，不僅要考慮它本身的溶解性、反應(yīng)速度、成本、二次污染、使用方便等因素，而且還要考慮中和產(chǎn)物的性狀、數(shù)量及處理費(fèi)用等因素。當(dāng)投石灰進(jìn)行中和處理時(shí)，Ca(OH)2還有凝聚作用，因此對(duì)雜質(zhì)多、濃度高的酸性廢水尤其適宜。 第六張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、藥劑中和法 中和劑的投加量，可按實(shí)驗(yàn)繪制

4、的中和曲線確定，也可根據(jù)水質(zhì)分析資料，按中和反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系確定。堿性藥劑用量Ga(kgd)可按下式計(jì)算 ： Q廢水量，m3d；Cl， C2 廢水酸的濃度和酸性鹽的濃度，kgm3； a1 ，a2 中和每公斤酸和酸性鹽所需的堿性藥劑公斤數(shù)，即堿性藥劑比耗量kgkg；K考慮到反應(yīng)不均，部分堿性藥劑不能參加反應(yīng)的加大系數(shù)。如用石灰法中和硫酸時(shí)，取1.05l.10(濕投)或1.41.5(干投)；中和硝酸和鹽酸時(shí)，取1.05； 堿性藥劑的純度，%。 第七張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、藥劑中和法 中和產(chǎn)生的沉渣量(干基)G(kgd)可按下式計(jì)算 ： 消耗單位重量藥劑所生成的難溶鹽及金屬氫

5、氧化物量，kgkg；e單位重量藥劑中雜質(zhì)含量，kgkg；c中和后溶于廢水中的鹽量， kgm3；S中和前廢水中懸浮物含量，kgm3；d中和后出水挾走的懸浮物含量，kgm3。 投藥中和法的工藝過(guò)程主要包括：廢水的預(yù)處理；藥劑的制備與投配；混合與反應(yīng)；中和產(chǎn)物的分離；泥渣的處理與利用。廢水的預(yù)處理包括懸浮雜質(zhì)的澄清，水質(zhì)及水量的均和。前者可以減少投藥量，后者可以創(chuàng)造穩(wěn)定的處理?xiàng)l件。 第八張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、藥劑中和法 投加石灰有干法和濕法兩種方式。干投法設(shè)備簡(jiǎn)單，藥劑的制備與投配容易，但反應(yīng)緩慢，中和藥劑耗用量大(約為理論用量的1.4.5倍)。 石灰干投法示意圖第九張，PP

6、T共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、藥劑中和法 第十張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月混合反應(yīng)池 中和反應(yīng)較快，廢水與藥劑邊混合，邊中和，池中常設(shè)置隔板將其分成多室，以利混合反應(yīng)。反應(yīng)池的容積通常按520min的停留時(shí)間設(shè)計(jì)。第十一張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、藥劑中和法 投藥中和法的優(yōu)點(diǎn)是可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水；廢水中容許有較多的懸浮雜質(zhì)，對(duì)水質(zhì)、水量的波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)；并且中和劑利用率高，中和過(guò)程容易調(diào)節(jié)。存在的缺點(diǎn)是勞動(dòng)條件差，藥劑配制及投加設(shè)備較多，基建投資大，泥渣多且脫水難。 第十二張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、過(guò)濾中和法 酸性廢水流

7、過(guò)堿性濾料時(shí)，可使廢水中和，這種中和方式叫過(guò)濾中和法。主要的堿性濾料有三種：石灰石、大理石、白云石。前兩種的主要成分是CaCO3，后一種的主要成分是CaCO3MgCO3。 濾料的選擇和中和產(chǎn)物的溶解度有密切的關(guān)系。各種酸在中和后形成的鹽具有不同的溶解度，其順序大致為：Ca(NO3)2、CaCl2MgSO4 CaSO4CaCO3、MgCO3。 第十三張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、過(guò)濾中和法濾料一般為30 50mm，硫酸允許濃度在11.2gL 第十四張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、過(guò)濾中和法濾料粒徑小(0.53mm)，濾速高(6670mk) ，硫酸允許濃度可提高到2.

8、22.3gL 。第十五張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、過(guò)濾中和法直徑1m或更大，長(zhǎng)度約為直徑的67倍。滾筒轉(zhuǎn)速約每分鐘10轉(zhuǎn)。濾料的粒徑較大(達(dá)十幾毫米)，裝料體積約占轉(zhuǎn)筒體積的一半；這種裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)水的硫酸濃度可以超過(guò)允許濃度數(shù)倍，而濾料粒徑卻不必破碎得很小。其缺點(diǎn)是負(fù)荷率低、構(gòu)造復(fù)雜、動(dòng)力費(fèi)用較高、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音較大，同時(shí)對(duì)設(shè)備材料的耐蝕性能要求高。第十六張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、利用堿性廢水和廢渣的中和法在同時(shí)存在酸性廢水和堿性廢水的情況下，可以以廢治廢，互相中和。 兩種廢水互相中和時(shí)，若堿性不足，應(yīng)補(bǔ)充藥劑；若堿量過(guò)剩，則應(yīng)補(bǔ)充酸中和堿。由于廢水的水

9、量和濃度均難于保持穩(wěn)定，因此，應(yīng)設(shè)置均和池及混和反應(yīng)池(中和池)。如果混合水需要水泵提升，或者有相當(dāng)長(zhǎng)的出水溝管可資利用，也可不設(shè)混合反應(yīng)池。利用堿性廢渣中和酸性廢水也有一定的實(shí)際意義。例如，軟水站石灰軟化法的廢渣中含有大量CaCO3、鍋爐灰中含有220的CaO，利用它們處理酸性廢水，均能獲得一定的中和效果。 第十七張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、利用天然水體及土境中堿度的中和法天然水體及土壤中的重碳酸鹽可用來(lái)中和酸性廢水，如： Ca(HCO3)2+H2SO4CaSO4+2H2O+2CO2 利用土壤及天然水體中和酸性廢水，必須持慎重態(tài)度。允許排入水體的酸性廢水量，應(yīng)根據(jù)水體的中和

10、能力來(lái)確定。在天然水體的pH值為7左右時(shí)，CO32-的量可忽略，只考慮一級(jí)解離平衡：(5) 則水體pH值為， 由于水體允許的pH界限值為6.5，則水體中游離CO2的極限濃度H2CO3或CO2可由下式求出： 則若已知天然水體中的HCO3，并換算成相當(dāng)?shù)腃O2量A(mgL)；游離CO2含量為B(mgL)。設(shè)允許水中重碳酸鹽用于中和酸性廢水析出的CO2極限量為x(mgL)，則： (B+x)1.047(A-x)則于是就可進(jìn)一步算出尤許排入水體的酸性廢水量。 第十八張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.4 堿性廢水的中和處理一、投酸中和法 投酸中和法處理堿性廢水時(shí)，常用的酸性中和藥劑有硫酸、鹽酸

11、及壓縮二氧化碳。用CO2氣體中和堿性廢水時(shí)，為使氣液充分接觸反應(yīng)，常采用逆流接觸的反應(yīng)塔(CO2氣體從塔底吹入，以微小氣泡上升；而廢水從塔頂噴淋而下)。用CO2做中和劑的優(yōu)點(diǎn)在于：由于pH值不會(huì)低于6左右，因此不需要pH值控制裝置。 煙道氣中含有高達(dá)24的CO2，有時(shí)還含有少量SO2及H2S，故可用來(lái)中和堿性廢水，其中和產(chǎn)物Na2CO3、 Na2SO4、Na2S均為弱酸強(qiáng)堿鹽，具有一定的堿性，因此酸性物質(zhì)必須超量供應(yīng)。第十九張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第6章 化學(xué)消毒法 6.1 概述 6.2 氯消毒法 6.3 其它化學(xué)消毒法 第二十張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.1

12、 概述通過(guò)消毒劑或其它消毒手段，殺滅水中致病微生物的處理過(guò)程，稱為消毒。水中的致病微生物包括病毒、細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、腸道寄生蟲(chóng)及其卵等。應(yīng)該注意到，消毒和滅菌是兩種不同的處理工藝，前者僅要求殺滅致病微生物，而后者則要求殺滅全部微生物。 消毒方法包括物理法和化學(xué)法兩大類。物理法有加熱、光照及超聲波等手段，但在廢水處理中很少應(yīng)用。屬于化學(xué)消毒法的消毒劑有多種氧化劑（氯、臭氧、溴、碘、高錳酸鉀等）、某些重金屬離子（銀、銅等）及陽(yáng)離子型表面活性劑等，其中以氯消毒和臭氧消毒法應(yīng)用最多。第二十一張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.2 氯消毒法不同pH和水溫時(shí)水中HClO與ClO-的相對(duì)含量N

13、-經(jīng)時(shí)間t后存活的微生物量； t-消毒時(shí)間； 氯胺的作用Cl2+H2O=HOCl+HCl；NH3+HOCl=NH2Cl+H2O；NH2Cl+HOCl=NHCl2+H2O；NHCl2+HOCl=NCl3+H2O 一、 氯的消毒作用第二十二張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.2 氯消毒法 二、投氯量及投氯點(diǎn) 第二十三張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.2 氯消毒法 二、投氯量及投氯點(diǎn)對(duì)給水處理來(lái)說(shuō)，若氨氮含量較低（小于0.3mg/L），通常投氯量超過(guò)折點(diǎn)B，維持一定游離余氯量，此即“折點(diǎn)氯化法”。若胺氮含量較高（大于0.5mg/L），投氯量控制在峰點(diǎn)A以前即可，這時(shí)的化合余氯量

14、以足夠消毒。不同廢水的水質(zhì)和消毒要求差別很大，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定投氯量。一般城市污水沉淀后出水的投氯量約為624mg/L，二級(jí)生化處理出水約為39mg/L，二級(jí)生化加過(guò)濾處理之出水，約為15mg/L。氯與廢水應(yīng)充分混合，接觸時(shí)間約為1h（氯胺消毒為2h）。廢水經(jīng)加氯消毒后，1h后的余氯量應(yīng)不小于0.5mg/L。 第二十四張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.2 氯消毒法1出氯孔；2玻璃鐘罩；3吸氯管；4水射器；5，6浮球；7補(bǔ)充進(jìn)水管；8溢流管；9淺盤；10旋流分離器加氯裝置第二十五張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.2 氯消毒法應(yīng)用加氯量為50mg/L，余氯2mg/L，消毒作用

15、穩(wěn)定，同時(shí)可去除氨氮50%，懸浮物87%，溶解氧由2mg/L增加至7mg/L。第二十六張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.3 其它化學(xué)消毒法 一、臭氧消毒 二、重金屬消毒法 三、二氧化氯消毒法四、其它鹵素消毒法 第二十七張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.3 其它化學(xué)消毒法 一、臭氧消毒 1、臭氧消毒的特點(diǎn)臭氧是僅僅次于氟的強(qiáng)氧化劑，它有很強(qiáng)的消毒能力，除能殺死細(xì)菌外，對(duì)耐藥性較強(qiáng)的病毒、芽孢也有很強(qiáng)的殺滅能力；臭氧消毒基本上不受pH值和溫度的影響；臭氧易于分解，不產(chǎn)生永久性殘留；能同時(shí)除色、除臭、除味、降解各種有機(jī)毒物，不致產(chǎn)生而次污染。 2、臭氧消毒的投加量 臭氧消毒時(shí)

16、，投加量一般為14mg/L。如同時(shí)氧化分解廢水中其它污染物，應(yīng)增大投加量。醫(yī)院污水消毒處理時(shí)，投量可高達(dá)2050mg/L。3、決定臭氧消毒效果的主要因素 剩余臭氧量和接觸時(shí)間為決定臭氧消毒效果的主要因素。如維持臭氧濃度0.4mg/L，接觸時(shí)間15min，可達(dá)到良好的消毒效果（包括病毒的殺滅）。4、臭氧消毒存在的主要問(wèn)題 基建投資大，制備臭氧的電消耗高；臭氧在水中不穩(wěn)定易分解，沒(méi)有持久的殺菌作用。 第二十八張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.3 其它化學(xué)消毒法 二、重金屬消毒法 銀離子能凝固微生物的蛋白質(zhì)，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，在很低的濃度（15g/L）下，就具有顯著的消毒作用，但所需接觸時(shí)間

17、很長(zhǎng)。由于成本很高，僅在廢水中含有銀離子的情況下，與其它廢水混合而起消毒作用；亦用于小水量的消毒。 銅離子特別適于殺滅藻類，作用迅速，效果良好，但其殺菌作用很弱。硫酸銅常用于湖泊、水庫(kù)或循環(huán)水的滅藻。三、二氧化氯消毒法二氧化氯作為消毒劑，不與廢水中的氨氮、含氮有機(jī)物反應(yīng)，也不會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化物。因此，特別適合于對(duì)含有酚和有臭味的廢水進(jìn)行消毒處理。在給水處理中，當(dāng)單純用于消毒時(shí)，其投加量約0.11.5mg/L；同時(shí)兼做除臭時(shí)，投加量約0.61.5mg/L。投藥量必須保證管網(wǎng)末端有0.05mg/L的余量。第二十九張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.3 其它化學(xué)消毒法 四、其它鹵素消毒法 除

18、氯以外，鹵素中的溴和碘、鹵素互化物（氯化溴、氯化碘、溴化碘）、鹵素混合物等均有消毒作用。 鹵素與氨生成鹵胺。溴胺的消毒作用接近于游離氯和游離溴，因此不需采用折點(diǎn)消毒法。如對(duì)于Pollio病毒，在氨氮濃度10ppm、pH值7.5、溫度25的條件下，采用BrCl消毒，僅需5min就能將其全部殺死，而用同濃度的Cl2時(shí)，60min尚難達(dá)到相同效果。 碘化消毒還有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，就是碘元素可從某些片劑中釋放出來(lái)，緩慢而持久地發(fā)揮消毒作用。 溴和碘作用強(qiáng)且消失快，排放水體的安全度高，消毒后不必進(jìn)行脫除處理。溴、碘消毒的主要問(wèn)題是成本高（氯、溴、碘的成本比約為1：3：40）因而在實(shí)用上尚受限制。利用KI或Br

19、的協(xié)同效應(yīng)，可強(qiáng)化氯的消毒效果，降低投氯量。例如，某城市污水深度處理出水，投加氯4mg/L和碘化鉀0.04mg/L（或溴化鉀0.1mg/L），可達(dá)到與常規(guī)加氯10mg/L相同的消毒效果。這不僅減輕了大量投氯對(duì)管道、設(shè)備的腐蝕，而且節(jié)約藥劑費(fèi)45%左右。第三十張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第7章 氧化還原法 7.1 基本原理 7.2 藥劑氧化法 一、空氣(及純氫)氧化法 二、臭氧氧化法 三、高錳酸鹽氧化法 四、光輻射或放射性輻射強(qiáng)化氧化過(guò)程7.3 藥劑還原法 一、還原法去除六價(jià)鉻 二、還原法除汞() 第三十一張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基本原理通過(guò)藥劑與污染物的

20、氧化還原反應(yīng)，把廢水中有毒害的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或微毒物質(zhì)的處理方法稱為氧化還原法。與生物氧化法相比，化學(xué)氧化還原法需較高的運(yùn)行費(fèi)用。因此目前僅用于飲用水處理、特種工業(yè)水處理、有毒工業(yè)廢水處理和以回用為目的的廢水深度處理等場(chǎng)合。選擇化學(xué)氧化還原法應(yīng)遵循以下原則：（1）處理效果好，反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害，不需進(jìn)行二次處理；（2）處理費(fèi)用合理，所需藥劑與材料易得；（3）操作特性好，在常溫和較寬的pH范圍內(nèi)具有較快的反應(yīng)速度；（4）與前后處理工序的目標(biāo)一致，搭配方便。 第三十二張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基本原理有機(jī)物氧化為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物是逐步完成的，這個(gè)過(guò)程稱為有機(jī)物的降解。甲烷的降解大

21、致經(jīng)歷下列步驟：各類有機(jī)物的可氧化性是不同的。易于氧化的有機(jī)物：酚類、醛類、芳胺類和硫醇、硫醚等；較難氧化的有機(jī)物：醇類、酸類、酯類、烷基取代的芳烴化合物、硝基取代的芳烴化合物、不飽和烴類、碳水化合物等；難以氧化的有機(jī)物：飽和烴類、鹵代烴類、合成高分子聚合物等廢水處理中最常采用的氧化劑是空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉及漂白粉；常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、硼氫化鈉及鐵屑等。在電解氧化還原法中，電解槽的陽(yáng)極可作為氧化劑，陰極可作為還原劑。第三十三張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基本原理一、反應(yīng)程度的控制 對(duì)于水溶液中的氧化還原反應(yīng)，可以方便地用各電對(duì)的電極電勢(shì)來(lái)衡量其氧化性(

22、或還原性)的強(qiáng)弱，估計(jì)反應(yīng)進(jìn)行的程度。氧化劑和還原劑的電極電勢(shì)差越大，反應(yīng)進(jìn)行得越完全。 利用奈斯特公式可估算處理程度，即求出氧化還原反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)各有關(guān)物質(zhì)的殘余濃度。 例如，銅屑置換法處理含汞廢水有如下反應(yīng)： Cu+Hg2+=Cu2+Hg 當(dāng)反應(yīng)在室溫(25)達(dá)平衡時(shí)，相應(yīng)原電池兩電極的電極電勢(shì)相等： 由標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表查得：E0Cu2+/Cu 0.34V， E0Hg2+/Hg 0.86V，于是可求得Cu2+Hg2+1017.5?？梢?jiàn)，此反應(yīng)可進(jìn)行得十分完全，平衡時(shí)溶液中殘Hg2+極微。 第三十四張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基本原理二、影響處理能力的動(dòng)力學(xué)因素由于多數(shù)氧化

23、還原反應(yīng)速度很慢，因此，在用氧化還原法處理廢水時(shí)，影響水溶液中氧化還原反應(yīng)速度的動(dòng)力因素對(duì)實(shí)際處理能力有更為重要的意義，這些因素包括：(1)反應(yīng)劑和還原劑的本性。影響很大，其影響程度通常要由實(shí)驗(yàn)觀察或經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定；(2)反應(yīng)物的濃度。一般講，濃度升高，速度加快，其間定量關(guān)系與反應(yīng)機(jī)理有關(guān)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察來(lái)確定；(3)溫度。一般講，溫度升高，速度加快，其間定量關(guān)系可由阿侖尼烏斯公式表示；(4)催化劑及某些不純物的存在。近年來(lái)異相催化劑(如活性炭、粘土、金屬氧化物等)在水處理中的應(yīng)用受到重視；(5)溶液的pH值。影響很大，其影響途徑有三：H+或OH-直接參與氧化還原反應(yīng)；OH-或H+為催化劑；溶液的

24、pH值決定溶液中許多物質(zhì)的存在狀態(tài)及相對(duì)數(shù)量。第三十五張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7.2 藥劑氧化法 一、空氣(及純氧)氧化法濕式氧化法是利用高溫(200300)、高壓(315MPa)強(qiáng)化空氣氧化過(guò)程，處理含大量有機(jī)物的污泥和高濃度有機(jī)廢水的一種方法。與一般方法相比，濕式氧化法具有適用范圍廣、處理里效率高、二次污染低、氧化速度快、裝置小、可回收能量等優(yōu)點(diǎn)。目前，濕式氧化法在國(guó)外已廣泛用于各類高濃度廢水及污泥處理，尤其是毒性大，難以用生化方法處理的農(nóng)藥廢水、染料廢水、制藥廢水、煤氣洗滌廢水、造紙廢水、合成纖維廢水及其他有機(jī)合成工業(yè)廢水的處理。 第三十六張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2

25、022年6月一、空氣(及純氧)氧化法空氣氧化法目前主要用于含硫()廢水的處理。硫()在廢水中以S2、HS-、H2S的形式存在。在堿性溶液中，硫()的還原性較強(qiáng)，且不會(huì)形成易揮發(fā)的硫化氫，空氣氧化效果較好。氧與硫化物的反應(yīng)在8090下按如下反應(yīng)式進(jìn)行：第一步 2HS+2O2S2032+H2O；2S2+2O2+H2OS2O32+2OH；第二步 S2O32+2O2+2OH-2SO42+H2O。在廢水處理中，接觸反應(yīng)時(shí)間約1.5h，第一步反應(yīng)幾乎進(jìn)行完全，而第二步反應(yīng)只能進(jìn)行約10%。綜合這兩者，氧化lkg硫()總共約需1.1kg氧，約相當(dāng)于4m3空氣。第三十七張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

26、月一、空氣(及純氧)氧化法空氣氧化脫硫工藝可在各種密封塔體(空塔、篩板塔、填料塔等)中進(jìn)行。右圖為某煉油廠廢水的氧化脫硫裝置。氧化脫硫塔分四段，段高3m；廢水在塔內(nèi)的停留時(shí)間為1.52.5h，空氣用量為理論用量的23倍，氣水體積比不小于15。為加速反應(yīng)，塔內(nèi)反應(yīng)溫度采用8090，脫硫效率達(dá)98.3%。據(jù)試驗(yàn)，若溫度為64脫硫效率為94.3%。 第三十八張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、臭氧氧化法臭氧的制備方法 由于臭氧是不穩(wěn)定的，因此通常多在現(xiàn)場(chǎng)制備。制備臭氧的方法有電解法、化學(xué)法、高能射線輻射法和無(wú)聲放電法等。目前工業(yè)上幾乎都用干燥空氣或氧氣經(jīng)無(wú)聲放電來(lái)制取臭氧。 在電子的轟擊下

27、，發(fā)生如下反應(yīng)： O2+eO+O+e；O2+OO3；O+O+OO3； O3+eO2+O+e；O3+O2O2 在上列反應(yīng)中，既有O3的生成，又有O3的分解，因而無(wú)聲放電法得到的是臭氧僅為l3%(重量)的混合氣體，通常叫做臭氧化氣。第三十九張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、臭氧氧化法 影響臭氧產(chǎn)率的因素 影響臭氧產(chǎn)率的因素很多，包括：溫度、原料氣中水分與O2含量、氣體流速、施加的電壓、電流頻率及臭氧發(fā)生器的構(gòu)造型式等。（1）溫度 升溫雖有利于O2分子鍵的斷裂，但亦促使O3的熱分解，故要冷卻發(fā)生部件，并采用較高的氣流速度，以減少臭氧在發(fā)生器內(nèi)的熱分解。（2）原料氣中水分 氣體中的水分阻礙

28、臭氧的產(chǎn)生，促進(jìn)其分解，因此原料氣必須充分干燥。（3）原料氣中O2含量 O2含量高，產(chǎn)生的臭氧濃度大，因此，最好采用純氧或富氧空氣作原料。（4）電流頻率 電流頻率增高，所制取臭氧濃度與產(chǎn)率均能提高。第四十張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、臭氧氧化法 臭氧發(fā)生器 工業(yè)生產(chǎn)中常用的臭氧發(fā)生器，按電極的構(gòu)造不同，可以分為兩大類：(1)管式臭氧發(fā)生器；(2)板式臭氧發(fā)生器。 第四十一張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、臭氧氧化法 混合反應(yīng)器 影響臭氧氧化法處理效果的主要因素除污染物的性質(zhì)、濃度、臭氧投加量、溶液pH值、溫度、反應(yīng)時(shí)間外，氣態(tài)藥劑O3的投加方式亦很重要。O3的投加通

29、常在混合反應(yīng)器中進(jìn)行。設(shè)計(jì)混合反應(yīng)器時(shí)要考慮臭氧分子在水中的擴(kuò)散速度和與污染物的反應(yīng)速度。（1）當(dāng)擴(kuò)散速度較大，而反應(yīng)速度為整個(gè)臭氧化過(guò)程的速度控制步驟時(shí)，混合接觸器的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)有利于反應(yīng)的充分進(jìn)行。屬于這一類的污染物有烷基苯磺酸鈉、焦油、COD、BOD、污泥、氨氮等，反應(yīng)器可采用微孔擴(kuò)散板式鼓泡塔。（2）當(dāng)反應(yīng)速度較大、擴(kuò)散速度為整個(gè)臭氧化過(guò)程的速度控制步驟時(shí)，結(jié)構(gòu)型式應(yīng)有利于臭氧的加速擴(kuò)散。屬于這一類的污染物有鐵()、錳()、氰、酚、親水性染料、細(xì)菌等，可采用噴射器做為反應(yīng)器。 第四十二張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 混合反應(yīng)器的形式第四十三張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022

30、年6月二、臭氧氧化法 臭氧氧化法在水處理中的應(yīng)用 由于臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，可分解一般氧化劑難于破壞的有機(jī)物，而且反應(yīng)完全，速度快；出水無(wú)嗅無(wú)味，不產(chǎn)生污泥；原料(空氣)來(lái)源廣，因此臭氧氧化法在水處理中是很有前途的。目前，由于制備臭氧的電能消耗較大，臭氧的投加與接觸系統(tǒng)效率低，使其在廢水處理中的應(yīng)用受到限制，主要用于低濃度、難氧化的有機(jī)廢水的處理和消毒殺菌。例1 對(duì)印染廢水的處理，采用生化法脫色效率較低(僅為4050%)，而采用臭氧氧化法(有時(shí)還與混凝、活性炭吸附結(jié)合)，脫色率可達(dá)9099%，一般O3投量為4060mgL，接觸反應(yīng)時(shí)間為1030min。例2 某煉油廠廢水，經(jīng)脫硫、浮選和曝氣處理

31、后，采用O3進(jìn)行深度處理，O3投量為50mg/L，接觸反應(yīng)時(shí)間10min，處理效果顯著（見(jiàn)下表）。酚（mgL）油（mgL）硫化物（mgL）色度（度）O3處理前0.10.35100.05812O3處理后0.010.30.0224第四十四張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、高錳酸鹽氧化法 高錳醒鹽氧化法的優(yōu)點(diǎn)是出水沒(méi)有異味；氧化藥劑(干態(tài)或濕態(tài))易于投配和監(jiān)測(cè)，并易于利用原有水處理設(shè)備 (如凝聚沉淀設(shè)備，過(guò)濾設(shè)備)；反應(yīng)所生成的二氧化錳將利于凝聚沉淀的進(jìn)行(特別是對(duì)于低濁度廢水的處理)。最常用的高錳酸鹽是KMnO4。在廢水處理中，高錳酸鹽氧化法正研究應(yīng)用于去除酚、H2S、CN等；而在給水

32、處理中，可用于消滅藻類、除臭、除味、除鐵()、除錳()等。高錳醒鹽氧化法的缺點(diǎn)是 成本高和尚缺乏廢水處理的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。 將此法與其它處理方法(如空氣曝氣、活性炭吸附等)配合使用，可使處理效率提 高，成本下降。第四十五張，PPT共四十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、光輻射或放射性輻射強(qiáng)化氧化過(guò)程 紫外線、放射線(、X射線等)等可強(qiáng)化廢水的氧化過(guò)程，使氧化效率提高。射線輻照下氧化反應(yīng)的產(chǎn)物及效率取決于被處理物質(zhì)的種類和輻照條件(射線種類、輻照強(qiáng)度等)。射線強(qiáng)化處理過(guò)程，目前多處于試驗(yàn)研究階段，茲舉例如下：(1)用紫外線強(qiáng)化氯的氧化過(guò)程 在投氯的有機(jī)廢水中，用紫外光進(jìn)行照射，可使氯的氧化作用大大增強(qiáng)(一般認(rèn)為是