第15章 水的其他物理化学处理方法详解.pptVIP

15.1 离心分离 15.1.1 离心分离原理 利用离心力分离废水中密度与水不同的悬浮物的处理方法，称为离心力分离法。当废水作高速旋转时，密度大于水的悬浮固体被抛向外围，密度小于水的悬浮物(如乳化油)则被推向内层，如果将水和悬浮物从不同的出口分别引出，便可使二者得以分离。 式中 FC——净离心力（N）； m0——分别为颗粒和水的质量（kg）； r——旋转半径(m)； ω——角速度 (rad/s)。 15.1.2 离心分离设备 按照产生离心力的方式不同，离心分离设备可分为水旋和器旋两类。 1. 水力旋流器? 水力旋流器简称水旋器，有压力式和重力式两种。 (1)压力式水力旋流器 由钢板或其它耐磨材料制成，其构造如图15-1所示。 1）旋流器各部分尺寸设计 设圆筒直径为D，则圆筒高度H0＝1.70D；锥体锥角θ取10～15°；中心溢流管直径d0＝(0.25～0.3)D；锥底直径d3＝(0.5～0.8)d0；锥体高度Hk＝(D-d3)/2tgθ；进水管直径dl＝(0.25～0.4)D；出水管直径d2＝(0.25～0.5)D。水旋器的圆筒直径不宜超过500mm。当处理水量较大时，设多台并联使用。 进水口应紧贴器壁，并制作为高宽比为1.5～2.5的矩形；进水管轴线应下倾3～5°，以加强水流的下旋运动；溢流管下缘到进水管轴线的距离以H0/2为佳 ? 15.2 电解 15.2.1 基本原理 电解质溶液在电流的作用下，发生电化学反应的过程称为电解。与电源负极相连的电极接受电子，称为电解槽的阴极；与电源正极相连的电极把电子传给电源，称为电解槽的阳极。在电解过程中，阴极放出电子，使水中阳离子得到电子而被还原；阳极得到电子，使水中某些阴离子失去电子而被氧化。在电解中，水中的溶解性污染物质在阳极和阴极分别进行氧化还原反应，产生新物质。这些新物质或沉积于电极表面或沉淀下来或生成气体从水中逸出，从而降低了水中溶解物的浓度。利用电解原理处理水中溶解性污染物质的方法称为电解法。 15.2.3 电解槽的结构形式和极板电路 电解槽的形式多采用矩形，按水流方式可分为回流式和翻腾式两种，如图15－6所示。 15.2.4 电解氧化法处理含氰废水 当不加食盐电解质时，氰化物在阳极上发生氧化反应，产生CO2和氮气，反应式如下 CN－ + 2OH－-2e = CNO－ + H2O CNO－ + 2H2O = NH4＋ + CO32－ 2CNO－ + 4OH－-6e = 2CO2 ↑+ N2 ↑+ 2H2O 15.2.5 电解氧化法处理含酚废水 电解除酚时，一般以石墨做阳极，电极附近的反应十分复杂，既有阳极的直接氧化作用，使酚氧化为邻苯二酚、邻苯二醌，进而氧化为顺丁烯二酸；也有间接的氧化作用，即阳极产物OCl－与酚反应，并开始有氯代酚生成，接着使酚氧化分解。为强化氧化反应和降低电耗，通常都投加食盐，食盐的投量20g/L。 电流密度采用1.5～6A/dm2，经6～38min的电解处理后，废水含酚浓度可从250～600mg/L降到0.8～4.3mg/L。 15.2.6 电絮凝（气浮）处理工艺 其原理是将水作为可电解的介质，通过正负电极导以电流进行电解，这时可能产生三种作用： （1）当采用铁板或铝板作为阳极时，则铁或铝失去电子后将逐步溶解在水中成为铁或铝离子，并与水中的氢氧根结合起到混凝作用，有效的去除水中的悬浮物与胶体杂质。 （2）在电解过程中，阴极和阳极还会不断地产生H2和O2气体，或其他气体（如电解法处理含氰废水时会产生CO2和N2气体等），这些气体以微小气泡形式逸出，起到类似气浮中的溶气作用，使废水中的微粒杂质附着在气泡上浮至水面，成为浮渣得以去除。 （3）重金属离子及其他一些溶解污染物将直接被电解氧化还原成重金属或其他一些无害的或沉淀的物质被去除。大多数情况下，使用电絮凝或电气浮工艺会同时产生上述三种效应。 15.3 中和 中和法是利用碱性或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的技术处理方法。在工业废水处理中，中和处理既可以是主要的处理单元，也可以是预处理单元。 15.3.1 基本原理 用化学法处理废水中的酸和碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和。中和处理的主要反应是酸与碱生成盐和水。处理含酸废水时通常用碱或碱性氧化物为中和剂，而处理碱性废水则用酸或酸性氧化物作为中和剂。由于酸性废水中常溶解有重金属盐，在用碱进行中和处理时，还可生成难溶的金属氢氧化物。 2.碱性废水的药剂中和处理 中和处理碱性废水的方法有两种：投酸中和法及利用酸性废水及废