冶金工业废水的处理

1）气浮法的特点
与沉降法比，气浮法具有下述一些特点： 占地面积小，基建投资少； 浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀污泥体 积少2-10倍，而且表面刮渣也比池底排泥方便； 气浮法所需的药剂费用比沉淀法少。但是气浮法 电耗较大，处理每吨废水比沉淀法多耗电 0.02~0.04kW.h。
2）气浮法的分类
1.沉降类型
根据废水中的可沉物质的浓度高低和絮凝 性的强弱，沉降有四种基本类型。 自由沉降 絮凝沉降 成层沉降 压缩
2.沉淀池
用重力沉降法分离水中的悬浮固体的设备 称为沉淀池。 按在污水处理流程中所在的位置分为：初 次沉淀池，二次沉淀池 按水流方向分为：平流式，竖流式，辐流 式。
2.2过滤法
第二.废水的物理处理法
重力沉降法 过滤法 气浮法 离心分离法 磁力分离法
2.1重力沉降法
在重力的作用下，废水中的比重大于1的悬浮物下 沉，使其从废水中去除。 适应范围：既可分离废水中原有悬浮固体，又可 分离在废水处理过程中生成的次生悬浮固体。 特点：简单易行，分离效果好，而且分离悬浮物 又往往是水处理系统不可缺少的预处理或后续工 序，应用十分广泛。
过滤工艺包括过滤和反洗两个基本阶段。过滤即 截留污染物，反洗即把污染物从滤料层中洗去， 使之恢复过滤能力。 从过滤开始到结束所延续的时间称为过滤周期， 从过滤开始到反洗结束称为过滤循环。
2.3 气浮法
当悬浮颗粒的密度接近或小于水的密度时，气浮 是泥水分离的有效方法之一。 气浮法是将空气以微泡的形式进入污水中，利用 表面化学的原理，疏水性颗粒就会黏附在气泡上 随气泡一起上浮，从而实现与水的分离。 污染物能否附在气泡上，主要取决于体系的表面 能和污染物的表面特性。表面能由表面张力表示， 表面特性由污染物的表面润湿性或亲水性表示。
硫化物沉淀法
采用硫化剂加入废水中，使废水中金属离 子与其形成溶度积很小的硫化物沉淀，从 废水除去的方法。 仅次于氢氧化物沉淀法，可互为补充。
常用的沉淀剂是H2S和NaS。还有NaHS， CaSX，(NH4)2S，MnS，FeS等。
金属离子对硫的亲和力的顺序为：
Pb>Hg>Ag>Cu>Bi>Cd>Sb>Sn> Zn>Ni>Co>Fe>As>利用某种隔膜特定的透过 性能，使溶质或溶剂分离 的方法。 实质上是一种除盐的方法。 在降低溶液中盐的总含量 的同时，可以得到一种盐 的浓缩液。 特点：设备结构简单，操 作方便，可在常温工作， 过程连续，便于实现自动 化； 主要问题：需处理生成的 浓缩液。
2.4离心分离法
利用离心力分离废水中的悬浮物的方法，称为离 心分离法。
2.5磁力分离法
磁力分离法：借助外加磁场的作用，将废 水中具有磁性的悬浮固体吸出的方法。 处理能力强、效率高、能耗少、设备紧凑。 可用于净化高炉煤气洗涤水、炼钢烟尘净 化废水、轧钢废水和烧结废水，液可以用 于其它工业废水合城市污水和地下水的净 化。
第三、废水的化学处理法
污水的化学处理是利用化学反应的作用以 去除水中的杂质。 处理对象：无机或有机的（难以生物降解 的）溶解物质或胶体物质。
一、混凝法
双电层作用原理： 在混凝过程中，将阳离子加入水中，以减 少胶体的表面电荷，使它们之间不再产生互 相排斥。混凝剂是加入水中产生混凝作用的 物质。
1.3冶金工业废水处理方法
冶金废水温度高于常温，在废水中含有悬浮物和 溶解化学物质，所以废水处理的步骤通常包括废 水冷却、去除悬浮物、溶解物质提取等。 根据不同污染物的特征，发展了各种不同的废水 处理方法，这些处理方法可按其原理划分为四大 类： 1.物理处理法 2.化学处理法 3.物理化学法 4.生物处理法
2.化学处理法
原理： 通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈 溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物 质的废水处理法。 在化学处理中，以投加药剂产生化学反应为基础 的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；以传 质作用为基础的处理单元有：萃取、气提、吹脱、 吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种 处理单元又统称为膜处理技术。
3.物理化学法
原理：
利用物理化学作用去除废水中的污染物质。 物理化学法主要有吸附分离法、萃取法、 气提法和吹脱法等。
4.生物化学处理法
原理： 通过微生物的代谢作用，是废水中呈溶液、 胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物转 化为稳定、无毒的物质的废水处理方法。 根据起作用的微生物不同，生物处理法又 可分为好氧生物法和厌氧生物法。
四、化学沉淀法
向废水中投加某些化学药剂，使其与废水 中的污染物发生直接的化学反应，形成难 溶的固体生成物，然后进行固液分离，从 而去除水中污染物的方法。
氢氧化物沉淀法
原理： 除了碱金属和部分碱土金属外，其它金 属的氢氧化物大都是难溶的。 一般的沉淀剂为各种碱性物料，常用的有 石灰、碳酸钠、苛性钠、石灰石、白云石 等。
活性炭吸附
活性炭：非极性吸附剂，由含碳为主的物 质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水 性吸附剂，目前工业上大量采用的是粒状 活性炭。 特点：良好的吸附性能、稳定的化学性质， 耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压 作用，不易破碎。 比表面积巨大，可达到500-1700m2/g
离子交换法
利用离子交换剂的交换基团同废水中的金属离子 进行交换反应，将金属离子置换到交换剂上予以 除去。 分类： 无机离子交换剂：沸石、磷酸锆等。 无机离子交换剂：人工合成的交换树脂，一种有 机高分子聚合物，骨架是由高分子电解质和横键 交联物质组成的空间网状结构，上面结合离子交 换基团。分为阳离子型和阴离子型两大类。
有机物的好氧分解过程
厌氧反应的三阶段理论和四类群理论
普通活性污泥法的工艺流程
第六.冶金废水净化工艺
废水处理的一般流程： 一级处理：去除悬浮固体和漂浮物质，同时起到 中和均衡，调节水质的作用。 二级处理：去除废水中的胶体和溶解性有机物质。 三级处理：进一步去除二级处理未能去除的污染 物的净化过程。
把主要污染物与所要采取的治理结合 起来分： 悬浮物（含油）工业废水 含无机溶解物工业废水 含有机物工业废水 冷却水
（1）悬浮物（含油）工业废水 主要是湿法除尘水、煤气洗涤水 、选煤洗涤水、 轧钢废水等，处理时多采用自然沉淀、混凝沉淀 、 压气浮选、过滤等方法净化废水，经上述处理后可 循环使用。 （2）含无机溶解物工业废水 它包括电镀废水、酸洗含酸废液、有色冶金废水、 矿山酸性废水等。以含重金属离子、酸、碱为主的 废水，毒害大，处理方法复杂，可先考虑将其变废 为宝，从中回收有用物质。这类废水一般用物理化 学法处理。
电解气浮法 • 废水电解时，由于水的电解及有机物的电解氧化， 在电极上会有气体析出。借助于电极上析出的微 气泡而上浮分离疏水性杂质微粒的技术，称为电 解上浮法。 • 电解时，不仅有气泡上浮作用，而且还兼有凝聚、 共沉电化学氧化及还原等作用。 • 电解上浮法具有除去的污染物范围广、泥渣量少、 工艺简单、设备小等优点，主要缺点电耗大。
（3）含有机物工业废水 包括焦化废水、印染废水、造纸黑液、石油化工废水等， 这类废水好氧并且有毒，应采用物化与生化结合净化。 （4）冷却用水 工业冷却用水占工业总用水量的三分之二以上。直接排放 或以低循环率循环使用，都会造成对受纳水体的热污染。 无论是在丰水的江南，还是在缺水的北方，各工业企业都 应该提高工业冷却水的循环效率，提高浓缩倍数，在技术 允许的条件下把排污水量减到最低程度。
化学架桥作用原理：
二、中和法
处理酸性废水和碱性废水的主要方法。 主要参数：PH，PH 7。 投加法：中和剂能制成溶液或浆料时。 过滤法：中和剂为粒料或块料时。 常用的碱性中和剂有石灰、电石渣和石灰 石、白云石。常用的酸性中和剂有废酸、 粗制酸和烟道气。
三、氧化还原法
通过氧化剂或还原剂将废水中的有害物质氧化或 还原为无毒或微毒物质的方法。 基本原理：按照不同价态的离子进行水解的难易 程度，金属离子可分为两类： 第一类是高价易于水解而低价难于水解的离子； 第二类是高价不能或难于水解而低价易于水解的 离子。 前者适于在氧化条件下进行氧化水解法净化，而 后者则适于在还原条件下进行还原水解法净化。
冶金工业废水的特点
废水量大 废水流动性介于废气和固体废物之间，主要通过地表水流 扩散，造成对土壤、水体的污染。 废水成分复杂，污染物浓度高，不易被净化。常有悬浮物， 溶解物组成，COD高，含重金属多，毒性较大，废水偏酸 性，有时含放射性物质。处理过程复杂，治理难度大。 带有颜色和异味、臭味或易生泡沫，呈现使人厌恶的外观。
第四.废水的物理化学处理法
处理对象：去除物理方法处理后残存的细 小的悬浮物以及溶解的有机物。
吸附法
利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中一种或 多种污染物溶质的方法。对溶质有吸附能力的固 体物质称为吸附剂，而被吸附的溶质称为吸附质。 常用于低浓度工业废水的处理。 常用的吸附剂有活性炭、沸石、硅藻土、焦炭、 矿渣、炉渣、矾土，以及大孔径吸附树脂等。其 中以活性炭的使用最为广泛。
重金属废水，一般金属离子，如铜离子，锌离子 等，用阳离子交换树脂； 金属离子络合物或酸根，用阴离子交换树脂。 一般将阴离子和阳离子交换器串联，同时除去阴 阳离子。 优点：可以除去用其他方法难于分离的重金属离 子；废水净化程度较高；可以从废水中选择性地 回收贵重金属。 缺点：树脂价格较高，树脂再生时需用酸、碱或 食盐，运行费用较高，再生液需用进一步处理。
第五.废水的生物化学处理法
• 利用自然界大量存在的各种微生物来分解废水中 的有机物和某些无机毒物，通过生物化学过程使 之转化为较稳定的、无毒的无机物，从而使废水 得到净化。 • 处理对象：主要用来去除废水中呈胶体状态和溶 解状态有机物，以及现有物理法不能去除的细小 悬浮颗粒。 • 比化学法效率更高，且运行费用低。
气泡产生方式不同，可分为充气气浮、溶 气气浮、电解气浮三类。 充气气浮
充气气浮是采用扩散板或微孔管直接向气浮 池中通入压缩空气，或借水泵吸水管吸入空气， 也可以采用水力喷射器、高速叶轮等向水中充气， 形成的气泡直径大约为1000um.
溶气气浮
它是使空气在一定压力下溶于水中并呈饱和 状态，然后使废水压力骤然降低，这时空气便以 微小的气泡从水中析出并进行气浮。
冶金工业废水的处理
1.概述 2. 物理处理法 3.化学处理法 4.物理化学处理法 5.生物化学处理法 6.冶金废水净化工艺 7.意义
第一.概述
1.1冶金工业废水的种类和特点
按其来源分类： 采矿废水 选矿废水 冶炼废水 金属加工废水 按废水中是否含有有机物分类： 主要含有有机物的废水 主要含有无机物的废水 既有有机物也有无机物的废水
1.2 冶金工业废水的处理原则
废水处理应与废水资源化相结合，废水中的污泥和溶解物 均可以回收利用，变废为宝； 废水尽可能回用，从源头减少废水的排放；
推广清洁化生产技术，降低废水中污染物的含量。
正确规划产品方案，选择原料路线，采用无毒的原料和产 品代替有毒的原料和产品，改革生产工艺，大力开展节水 工艺，使生产过程的每一个环节的原料、材料、能源的利 用率尽量提高，使其废物的排放量也减到最低。
1.物理处理法
原理： 主要通过物理作用，以分离、回收废水中不溶 解的呈悬浮状态污染物质的废水处理法。
根据物理作用的不同，又可分为重力离心法、 离心分离法和筛滤截流法等。
重力分离法的处理单元有：沉淀、上浮等，相应 使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气 浮池以及其附属装置等； 离心分离法本身就是一种处理单元，使用的处理 装置有离心分离机和水旋分离器等； 筛滤截流法包括截流和过滤两种处理单元，前者 使用的处理设备是格栅、筛网，而后者使用的处 理设备是沙滤池和微孔滤池等。