化工环境工程概论 第三章 1

混凝沉淀混凝沉淀的基本原理是在废水中投入电解质作为 混凝剂，使废水中的微小颗粒与混凝剂黏结成较大的胶团 ，加速在水中的沉降，此法实质为化学处理方法。
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3.3.1 重力分离
3.3.1.2 影响沉淀的因素 影响废水或称污水悬浮颗粒沉降效率的主要因素有三 个方面，即：①污水的流速；②悬浮颗粒的沉降速度；③
固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态（直径小 于1nm）、胶体态（直径介于1～100nm）和悬浮态（直径 大于100nm）
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.2 耗氧有机物 绝大多数的耗氧污染物（需氧污染物）是有机物，无 机物主要为还原态的物质，因而在一般情况下，耗氧污染
物即指需氧有机物或耗氧有机物。
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.9热污染 废水温度过高而引起的危害，称为热污染。热电厂等 的冷却水是热污染的主要来源。这种废水直接排入天然水
体，可引起水温升高，造成如下危害:
可使水中的溶解氧减少，相应的亏氧量随之减少，故大气 中的氧向水中传递的速率减慢；另一方面，会导致生物耗
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3.1.1 废水的来源及特征
3.1.1.3 化工废水的特点 化学工业在经济建设中处于十分重要的地位。然而， 它又是造成环境污染的主要工业系统之一。化工废水污染
有如下特点：
废水排放量大 污染物种类多
污染物毒性大，不易生物降解
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3.1.1 废水的来源及特征
废水中有害污染物较多 化工废水的水量和水质视其原料路线、生产工艺方法及生 产规模不同而有很大差异
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第三章 化工废水处理
1 化工废水的来源及特点
2 化工废水处理方法概述
3 物理处理法
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第三章 化工废水处理
4 化学处理法 5 物化处理法 6 生化处理法
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3.1 化工废水的来源及特点
1
废水的来源及特征
2
水体污染物
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3.1.1 废水的来源及特征
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3.1.1 废水的来源及特征
3.1.1.2 化工废水分类 化学工业废水按成分可分为三大类：第一类为含有机 物的废水，主要来自基本有机原料、合成材料（含合成塑 料、合成橡胶、合成纤维）、农药、染料等行业排出的废 水；第二类为含无机物的废水，如无机盐、氮肥、磷肥、 硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水；第三类为既含有有 机物又含有无机物的废水，如氯碱、感光材料、涂料等行 业。如果按废水中所含主要污染物分则有含氰废水、含酚 废水、含硫废水、含氟废水、含铬废水、含有机磷化合物 废水、含有机物废水等。
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3.2.2 按处理程度划分
3.2.2.3 三级处理 污水三级处理又称污水深度处理或高级处理。为进一 步去除二级处理未能去除的污染物质，其中包括微生物未
能降解的有机物或磷、氮等可溶性无机物。
完善的三级处理由除磷、除氮、除有机物（主要是难 以生物降解的有机物）、除病毒和病原菌、除悬浮物和除
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.7 生物污染物质 生物污染物质主要指废水中的致病性微生物，它包括 致病细菌、病虫卵和病毒。未污染的天然水中的细菌含量 很低，水中的生物污染物主要来自生活污水、医院污水和 屠宰肉类加工、制革等工业废水。主要通过动物和人排泄 的粪便中含有的细菌、病菌及寄生虫类等污染水体，引起 各种疾病传播。生物污染物污染的特点是数量大、分布广 、存活时间长，繁殖速度快，必须予以高度重视。
氧速度的加快，促使水体中的溶解氧进一步耗尽，使水质 迅速恶化，造成鱼类和其他水生生物死亡。
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3.1.2 水体污染物
可加快藻类繁殖，从而加快水体的富营养化进程。 导致水体中的化学反应加快，使水体中的物化性质如离子 浓度、电导率、腐蚀性发生变化，可能导致对管道和容器
的腐蚀。
可加速细菌生长繁殖，增加后续水处理的费用。如取该水 体作为给水源，则需要增加混凝剂和氯的投加量，且使水
面的沉淀池污泥中而给排除及污泥处理带来困难。但是， 在沉砂池内不能让相对密度较小的有机悬浮物沉降下来。 沉砂池有平流式及竖流式两种。国内广泛应用的是平流式 ，平流沉砂池的效率较高
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3.3.1 重力分离
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3.3.1 重力分离
3.3.1.5 隔油池 石油开采与炼制：煤化工、石油化工及轻工业行业的 生产过程排出大量含油废水。油品相对密度一般都小于1
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3.3.1 重力分离
用沉淀法处理废水已有很长的历史，但此法设备庞大 ，生产能力不高。近年来，由于浅层沉淀理论的发展，开 始从多层沉淀向斜板沉淀发展。
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3.3.1 重力分离
3.3.1.4 沉砂池 沉砂池也是一种沉淀池，用以分离废水中相对密度较 大的无机悬浮物，使这些悬浮物在池内沉降，以免进入后
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.4 无机无毒物质（酸、碱、盐污染物） 无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及一般的无 机盐类。酸性废水主要来源于矿山排水、工业废水及酸雨
。碱性废水主要来自碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制 革等工业的废水。酸碱废水的水质标准中以pH来反映其含 量水平。酸性废水和碱性废水可相互中和产生各种盐类； 酸性、碱性废水亦可与地表物质相互作用，生成无机盐类 。所以，酸性或碱性污水造成的水体污染必然伴随着无机 盐的污染。
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.3 富营养化污染 废水中所含N和P是植物和微生物的主要营养物质。当 废水排入受纳水体，使水中N和P的浓度分别超过0.2mg/L
和0.02mg/L时，就会引起受纳水体的富营养化，提高各种 水生生物（主要是藻类）的活性，刺激它们的异常繁殖， 并大量消耗水中的溶解氧，从而导致鱼类等窒息和死亡。 除此之外，水中大量的NO-3、NO-2若经食物链进入人体， 将危害人体健康或有致癌作用。
沉淀池的尺寸。
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3.3.1Байду номын сангаас重力分离
3.3.1.3 沉降设备 生产上用来对污水进行沉淀处理的设备称为沉淀池， 根据池内水流的方向不同，沉淀池的形式大致可以分为五
种：即平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐射式沉淀池、斜 管式沉淀池、斜板式沉淀池。沉淀池的操作区域可以分为 水流部分和沉淀部分。
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3.2.2 按处理程度划分
二级处理的主要方法如下： 活性污泥法 废水生物化学处理的主要处理方法。以污水 中有机污染物作为底物，在有氧的条件下，对各种微生物
群体进行混合连续培养，形成活性污泥。利用这种活性污 泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去 除废水中有机污染物。 生物膜法 生物膜法是使废水通过生长在固定支承物表面 的生物膜，利用生物氧化作用和各相之间的物质交换，降 解废水中有机污染物的方法。
耗氧有机物种类繁多，组成复杂，难以分别对其进行 定量、定性分析。一般情况下，不对它们进行单项定量测
定，而是利用其共性，间接地反映其总量或分类含量。在 工程实际中，采用以下几个综合水质污染指标来描述：
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3.1.2 水体污染物
化学需氧量（COD）化学需氧量是指在酸性条件下，用强 氧化剂将有机物氧化成CO2、H2O所消耗的氧量 生化需氧量（BOD）生化需氧量是指在有氧条件下，由于 微生物的活动，降解有机物所需的氧量 总需氧量（TOD）有机物主要元素是C、H、O、N、S等。在 高温下燃烧后，将分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗 的氧量称为总需氧量TOD。 总有机碳（TOC）总有机碳是近年来发展起来的一种水质 快速测定方法，通过测定废水中的总有机碳量可以表示有 机物的含量。
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.5 有毒污染物 废水中能对生物引起毒性反应的化学物质，称有毒污 染物。废水中的毒物可分为三大类：无机有毒物质、有机
有毒物质和放射性物质。
无机有毒物质 有机有毒物质
放射性物质
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.6 油类污染物 油类污染物包括“石油类”和“动植物油”两项。沿 海及河口石油的开发、油轮运输、炼油工业废水的排放、 内河水运以及生活废水的大量排放等，都会导致水体受到 油污染。油类污染物能在水面上形成油膜，影响氧气进入 水体，破坏了水体的复氧条件。它还能附着于土壤颗粒表 面和动植物体表，影响养分的吸收和废物的排出。同时， 油污染还破坏了海滩休养地、风景区的景观等。
3.1.1.1 化工废水的主要来源 化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程 中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水。 化学反应不完全而产生的废料。 化学反应中副反应生成的废水。 冷却水。
一些特定生产过程排放的废水。
地面和设备冲洗水和雨水，因常夹带某些污染物，最终也 形成废水。
艺负荷的处理方法。
筛滤法 沉淀法
上浮法
预曝气法
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3.2.2 按处理程度划分
3.2.2.2 二级处理 二级处理是污水通过一级处理后，再加处理，用以除 去污水中大量有机污染物，使污水进一步净化的工艺过程
污水在经过筛滤、沉淀或上浮等一级处理之后，可以 有效地去除部分悬浮物，也可以去除25%～40%的BOD，但 一般不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物 、氧化物和硫化物等有毒物质，不能达到污水排放标准。 因此需要进行二级处理。
污染范围广
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3.1.2 水体污染物
废水中的污染物种类大致可分为：固体污染物、需氧 污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类 污染物、生物污染物、感官性污染物、热污染等。
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.1 固体污染物 固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。 悬浮物是一项重要的水质指标，它的存在不但使水质 浑浊，而且使管道及设备堵塞、磨损，干扰废水处理及回 收设备的工作。 浊度是对水的光传导性能的一种测量，其值可表征废 水中胶体和悬浮物的含量。
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3.3.1 重力分离
平流式沉淀池的优点是构造简单，效果良好，工作性能稳定 ，但排泥较为困难。
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3.3.1 重力分离
当废水含大量无机悬浮物且水量又大时，宜采用辐流 式沉淀池。
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3.3.1 重力分离
当废水含大量有机悬浮物而水量又不大时，可以考虑 采用竖流式沉淀池。
矿物质等过程单元组成。
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3.3 物理处理法
1
重力分离 离心分离
2
3
过滤法
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3.3.1 重力分离
3.3.1.1 沉淀法的分类 从化工废水中除去悬浮固体的方法，一般常采用沉淀 法。这是对废水预先进行净化处理的方法之一。沉淀法又
分为自然沉淀和混凝沉淀两种。
自然沉淀 自然沉淀是依靠废水中固体颗粒的自身重量进 行沉降。该法仅对较大颗粒才能有较好的去除效果。
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3.1.2 水体污染物
3.1.2.8 感官性状污染物 废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质 ，虽然没有严重的危害，但也引起人们感官上的极度不快
，被称为感官性污染物。对于供游览和文体活动的水体而 言，感官性污染物的危害则较大。各类水质标准中，对色 度、臭味、浊度、漂浮物等指标都作了相应的规定。
中的有机氯含量增加。
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3.2 化工废水处理方法概述
1
按作用原理划分
2
按处理程度划分
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3.2.1 按作用原理划分
物理处理法 化学处理法 物理化学法 生物化学处理法
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3.2.2 按处理程度划分
3.2.2.1 一级处理 一级处理是去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污 染物质，调节废水pH、减轻废水的腐化程度和后续处理工
，只有重油相对密度大于1。常用的隔油池有平流式、竖 流式及斜板式。国内多采用平流式隔油池，其构造与平流 式沉淀池相似，在实际运行中主要其隔油作用，但也有一 定的沉淀作用。
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3.3.2 离心分离
3.3.2.1 离心分离的原理 含悬浮物的废水在高速旋转时，由于悬浮颗粒和废水 的质量不同，所受到的离心力大小不同，质量大的被甩到