[农学]水污染控制工程-中国地质大学ppt 第08章 污水的化学与物理化学处理.ppt

罗朝晖 1）胶体的双电层结构 2）胶体的稳定性影响因素 2）胶体的稳定性影响因素 1）压缩双电层作用 2）吸附架桥作用 3）网捕作用 Al2(SO4)3的混凝作用机理 混凝过程 凝聚（coagulation） 带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和――?电位?――脱稳――凝聚，生长成约d=10?m 特点：剧烈搅拌，瞬间完成 ??在混合设备中完成 絮凝（flocculation） 高聚合物的吸附架桥 脱稳胶粒――生长成大矾花d=0.6-1.2mm 特点：需要一定时间，搅拌从强?弱 ??在絮凝中设备完成 2）助凝剂 1 氢氧化物沉淀法 废水中许多金属离子的氢氧化物是难溶盐 其沉淀与pH值有很大的关系 有些金属的氢氧化物具有两性。 2 硫化物沉淀法 许多金属能生成硫化物沉淀，且其溶解度一般小于相应的氢氧化物。 硫化物法可使金属离子去除更完全，但处理费用高，硫化物沉淀困难。 3 钡盐沉淀法 主要用于处理含铬废水 Ba2++CrO42-=BaCrO4? 过量的钡用石膏去除： Ba2++CaSO4=BaSO4?+Ca2+ 利用废水中的有毒有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质，将其转化为无毒无害的新物质的方法 氧化法： 常用氧化剂：空气氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、三氯化铁等 还原法： 常用还原剂：硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫、硼氢化钠等 Redox 第四节 氧化还原法 药剂还原法（亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫） 金属还原法（金属铁、金属锌） 电解（阴极） 还原法 湿式催化氧化 超临界氧化 燃烧法 高温高压 空气氧化法 氯氧化法（液氯、NaClO、漂白粉等） Fenton氧化法 臭氧氧化法 电解（阳极） 光氧化法 光催化氧化法 常温常压 氧化法 方 法 分 类 氧化还原法分类 4、 臭氧氧化法 使污染物氧化分解，用于 降低BOD、COD 脱色、除臭、除味 杀菌、杀藻 除铁、锰、氰、酚 1、CN-的加氯氧化 2、电解 废水中的有毒物质在电解反应时分别在阳极和阴极进行氧化的还原作用，生成新物质，使其水中浓度降低。 3、置换法 高电位金属取代溶液中低电位的金属离子 一、氯氧化法 投加药剂：漂白粉、次氯酸钠、液氯等。 氯在水中瞬间水解： Cl2 ＋ H2O ? HOCl ＋ HCl HOCl?H+ + OCl- pH9时，OCl- 接近100％ OCl-的标准氧化还原电位1.2V 主要用途：氰化物、硫化物、酚、醛、油类的氧化去除以及脱色、脱臭、杀菌等 臭氧氧化法 ●强氧化剂：氧化还原电位与pH有关，在酸性溶液中为2.07V, 仅次于氟（3.06），在碱性溶液中为1.24V。 ●在水中的溶解度较低，只有3－7mg/L（25度时）。臭氧化空气中臭氧只占0.6-1.2% ●会自行分解为氧气。水中的分解速度比在空气中的快。如水中的臭氧浓度为3mg/L时，在常温常压下，其半衰期仅5－30分。 ●有毒气体，对肺功能有影响，工作场所规定的最大允许浓度为0.1mg/L。 ●具有腐蚀性。除金和铂以外，臭氧化空气对所有的金属材料都有腐蚀，一般采用不锈钢材料 对非金属材料也有强烈的腐蚀作用，不能用普通橡胶作密封材料 作用原理 电解槽阳极：与电源正极连接，传电子给电源――氧化作用，直接氧化有机物 OH－ ?O2，氧对有机物也会产生氧化作用 Cl― ?Cl2，也会起氧化作用 电解槽的阴极：与电源负极连接，从电源接收电子――还原作用，直接还原有机物 H＋? H2（很强的还原作用） 电凝聚：如用铁或铝板作阳极， 铁或铝离子经水解生成羟基络合物，起到混凝剂作用 电解气浮： 阳极 ? O2， 阴极 ? H2， 微气泡产生的气浮。 电解法 一、吸附原理 固体表面具有吸附水中溶解物质和胶体物质的能力 吸附可分为物理吸附（范德华力）和化学吸附（化学键） 吸附等温方程 1、亨利吸附方程 2、Langmuir方程 3、Freundlich方程 4、BET方程 第五节 吸附法Adsorption 1）吸附能力和吸附速度 吸附阶段：颗粒外部扩散阶段 孔隙扩散阶段 吸附反应