工業(yè)廢水的化學處置市公開課金獎市賽課一等獎課件

1、第十二章 工業(yè)廢水化學處理第1頁一、中和 當酸或堿廢水濃度很高時，如在3%5%以上時，應考慮回用和綜合利用可能性；當濃度不高，如小于3%時，才考慮中和處理。第2頁1 應用1. 在廢水排入水體之前，因為水生生物對pH值改變極其敏感，當大量廢水排入后使水體pH值變得偏酸或偏堿時，會產(chǎn)生不良影響；2. 在廢水排入城市排水管道之前，因為酸、堿對排水管道產(chǎn)生腐蝕作用，普通城市排水管道對排入工業(yè)廢水pH值都有明確要求；3. 在廢水需要進行化學或生物處理之前，對于化學處理（如混凝、除磷等），要求廢水pH值升高或降低到某一需要最正確值。對于生物處理，廢水pH值通常應維持在6.58.5范圍內(nèi)，以確保處理構(gòu)筑物內(nèi)

2、微生物維持最正確活性。第3頁2 中和藥劑（1）酸性廢水石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等；（2）堿性廢水鹽酸和硫酸。第4頁3 中和方法（1）酸性廢水有酸性廢水與堿性廢水相互中和、藥劑中和和過濾中和3種方法；（2）堿性廢水有堿性廢水與酸性廢水相互中和、投酸中和和煙道氣中和3種方法。（3）中和方法選擇應考慮：1. 含酸或含堿廢水所含酸類或堿類性質(zhì)、濃度、水量及其改變規(guī)律；2. 首先應尋找能就地取材酸性或堿性廢料，并盡可能加以利用；3. 當?shù)赜蛑泻退巹┖蜑V料（如石灰石、白云石等）供給情況；4. 接納廢水水體性質(zhì)、城市下水道能容納廢水條件，后續(xù)處理（如生物處理）對pH值要求等。第5頁二、化學沉淀1

3、概述 向廢水中投加某種化學物質(zhì)，使它和水中一些溶解物質(zhì)產(chǎn)生反應，生成難溶于水鹽類沉淀下來，從而降低水中這些溶解物質(zhì)含量。這種方法稱為水處理中化學沉淀法。 化學沉淀法經(jīng)慣用于處理含汞、鉛、銅、鋅、六價鉻、硫、氰、氟、砷等有毒化合物廢水。第6頁2 原理 從普通化學得知，水中難溶鹽類服從溶度積標準，即在一定溫度下，在含有難溶鹽MmNn（固體）飽和溶液中，各種離子濃度乘積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，記為LMmNn：MmNn mMn+ +nNm-LMmNn = Mn+m Nm-nKMmNnLMmNn 生成沉淀上式對各種難溶鹽都應成立。而當Mn+mNm-nLMmNn時，溶液呈過飽和，超出飽和那部分溶質(zhì)將析出

4、沉淀，直到符合 LMmNn=Mn+mNm-n時為止；假如Mn+mNm-nLMmNn，溶液不飽和，難溶鹽將還能夠繼續(xù)溶解，也直到符合LMmNnMn+mNm-n時為止。 第7頁3 氫氧化物沉淀法 采取氫氧化物作沉淀劑使工業(yè)廢水中許多重金屬離子生成氫氧化物沉淀而得以去除，這種方法普通稱作氫氧化物沉淀法。 氫氧化物沉淀與pH值有很大關(guān)系，金屬氫氧化物生成條件和存在狀態(tài)與溶液pH值有直接關(guān)系。 另外，有些金屬如 Zn、Pb、Cr、Al等氫氧化物為兩性化合物，如 pH值過高，它們會重新溶解。第8頁4 硫化物沉淀法 工業(yè)廢水中許多重金屬離子能夠形成硫化物沉淀而得以去除。因為大多數(shù)金屬硫化物溶解度普通比其氫氧

5、化物要小得多，采取硫化物可使重金屬得到較完全去除。 硫化物沉淀法慣用沉淀劑有硫化氫、硫化鈉、硫化鉀等。 重金屬離子濃度和pH相關(guān)，伴隨pH值增加而降低。即使硫化物法比氫氧化物法可更完全地去除重金屬離子，不過因為它處理費用較高，硫化物沉淀困難，經(jīng)常需要投加凝聚劑以加強去除效果，所以，采取得并不廣泛，有時僅作為氫氧化物沉淀法補充方法使用。另外，在使用過程中還應注意防止造成硫化物二次污染問題。第9頁5 碳酸鹽沉淀法 金屬離子碳酸鹽溶度積很小，對于高濃度重金屬廢水，能夠用投加碳酸鈉方法加以回收。第10頁6 鋇鹽沉淀法主要用于處理含六價鉻廢水。沉淀劑：碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇等。以碳酸鋇為例：B

6、aCO3+CrO42- BaCrO4+ CO32-為了提升除鉻效果，應投加過量碳酸鋇，反應時間應保持2530min。投加過量碳酸鋇會使出水中含有一定數(shù)量殘鋇。在回用前可用石膏法去除： CaSO4+Ba2+ BaSO4+Ca2+第11頁三、藥劑氧化還原 利用溶解于廢水中有毒物質(zhì)，在氧化還原反應中能被氧化或還原性質(zhì)，把它轉(zhuǎn)化為無毒無害新物質(zhì)方法。 目標：劇毒或有毒 無毒、低毒 慣用氧化劑：空氣中氧、純氧、臭氧、氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、三氯化鐵等； 慣用還原劑：硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、氯化亞鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫、硼氫化鈉等 第12頁1 藥劑氧化法 向廢水中投加氧化劑，氧化廢水中有毒有害物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變

7、為無毒無害或毒性小新物質(zhì)方法。 作用：主要去除廢水中氰化物、硫化物、酸、醇、油類污染物及脫色、脫嗅、殺菌等。 例：含氰廢水時，氰化鈉、氰化鉀易析出CN(劇毒） 加入氧化劑后轉(zhuǎn)化為絡合物，不易析出CN，表現(xiàn)為較低毒性。第13頁2 藥劑還原法 向廢水中投加還原劑，氧化廢水中有毒有害物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或毒性小新物質(zhì)方法。 作用：主要處理含鉻、含汞廢水。 例一：硫酸亞鐵石灰法除鉻廢水中六價鉻主要以兩種形式存在：鉻酸根CrO42-和重鉻酸根CrO72-在水中：2 CrO42- +2H+ CrO72-+H2OpH4時，主要以CrO72-存在投加硫酸亞鐵時：Cr6+Cr3+（還原）Fe2+ Fe3+(

8、氧化)再投加石灰，使pH為7.5-9.0能夠生成Cr(OH)3+Fe(OH)3 第14頁四、臭氧氧化1 臭氧性質(zhì)氧化能力：強氧化劑，僅次于氟，比氧、氯都高。 溶解度：與壓力成正比（符合亨利定律）。 分解： 在空氣中會自行分解。 毒性和腐蝕性：除金和鉑外全部金屬都有腐蝕性。 但不含碳鉻鐵合金不受腐蝕，用來制造設備。第15頁2 臭氧制備 無聲放電；放射法；紫外線輻射法；等離子射流法。3 臭氧接觸反應設備 普通依據(jù)臭氧化空氣與水接觸方式分為：氣泡式（應用較多）：水膜式；水滴式第16頁4 尾氣處理 活性碳法：2C+O3CO2+CO 藥劑法：亞鐵鹽等使其還原；氫氧化鈉使其分解 燃燒法：在3000以上馬上分解。5 詳細應用 印染廢水處理：主要脫色。 含氰廢水處理； 含酚廢水處理。第17頁6 優(yōu)缺點（1）優(yōu)點1. 對除臭、脫色、殺菌去除有機物和無機物有顯著效果。2. 不產(chǎn)生二次污染。3. 制備臭氧電和空氣不需儲存和運輸4. 不產(chǎn)生污泥。（2）缺點造價高，處理成本高。第18頁五、電解法1 定義利用電解原理，使污染物質(zhì)在電解過程中沉積于電極表面或沉淀下來或生成氣體來處理廢水方法叫電解法。2 電解槽結(jié)構(gòu)形式（1）回流式（P507)優(yōu)點：水流沿極板折流前進，流程長，有利于離子擴散，電解槽容積利用率高。 缺點：施工和檢修困難。（2）翻騰式 極板懸