化學水處理吸附技術

A. 現代污水處理有哪些常見的方法

1、物理處理法
物理處理法是通過物理作用， 以分離、 回收污水中不溶解的、 呈懸浮狀的污染物質（包括油膜和油珠）， 在處理過程中不改變其化學性質。 常用的有過濾法、 沉澱法、 浮選法等。
（1） 過濾法：利用過濾介質截流污水中的懸浮物。 過濾介質有篩網、紗布、 粒物， 常用的過濾設備有格柵、篩網、微濾機等。
1） 格柵與篩網。 在排水工程中， 廢水通過下水道流人水處理廠， 首先應經過斜置在渠道內的一組金屬制的呈縱向平行的框條（格柵）、 穿孔板或過濾網（篩網）， 使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、 細篩或濾料上。
這一步屬廢水的預處理， 其目的在於回收有用物質；初步漫清廢水以利於以後的處理， 減輕沉澱池或其他處理設備的負荷；保護抽水機械， 以免受到顆粒物堵塞發生故障。 保護水泵和其他處理設備。格柵截留的效果主要取決於污水水質和格柵空隙的大小。 清渣方法有人工與機械兩種。柵渣應及時清理和處理。
篩網主要用於截留粒度在數毫米到數十毫米的細碎懸浮態雜物， 如纖維、紙漿、藻類等，通常用金屬絲、化纖編織而成，或用穿孔鋼板，孔徑一般小於5mm，最小可為0.2mm。 篩網過濾裝置有轉鼓式、 旋轉式、 轉盤式、 固定式振動斜篩等。 不論何種結構，既要能截留污物，又便於卸料及清理篩面 。
2）粒狀介質過濾（又稱彤、濾、 驚料過濾）。 廢水通過粒狀濾料（如石英砂）床層時，其中細小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內部空隙中。 常用的過濾介質有石英砂、 無煙煤和石榴石等。 在過濾過程中濾料同時對懸浮物進行物理截留、 沉降和吸附等作用。 過濾的效果取決於濾料孔徑的大小、 濾料層的厚度、 過濾速度及污水的性質等因素。
當廢水自上而下流過粒狀濾料層時，位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料空隙越來越小，逐漸形成一層主要由被截留的團體顆粒構成的濾膜， 並由它起主要的過濾作用。 這種作用屬於阻力截留或篩濾作用。
廢水通過濾料層時，眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積，形成無數的小 「沉澱池」，懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬於重力 沉降。
由於濾料具有巨大的表面積， 它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常帶有表面負電荷，能吸附帶正電荷的鐵、 鋁等肢體，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，並進而吸附帶負電荷的膠土和多種有機物等膠體，在砂粒上發生接觸絮凝。
(2）沉澱法。沉澱法是利用污水中的懸浮物和水的相對密度不同的原理， 藉助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來。 根據水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性（即彼此帖結聚團的能力）可分為四種：
1） 分離沉降（或自由沉降）。在沉澱過程中，顆粒之間互不聚合，單獨進行沉降。 顆位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用，其形狀、 尺寸、 質量均不改變，下降速度也不改變。
2）混凝沉澱（或稱作絮凝沉降）。 混凝沉降是指在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體，然後採用重力沉降予以分離去除。 混凝沉澱的特點是在沉澱過程中，顆粒接觸碰撞而互相聚集形成較大絮體，因此顆粒的尺寸和質量均會隨深度的增加而增大，其沉速也隨深度 而增加。
常用的無機混凝劑有硫酸鋁、 硫酸亞鐵、 三氯化鐵及聚合鋁；常用的有機絮凝劑有聚丙烯酷膠等，還可採用助凝劑如水玻璃、 石灰等 。
3）區域沉降（又稱擁擠沉降、 成層沉降）。 當廢水中懸浮物含量較高時，顆粒間的距離較小，其間的聚合力能使其集合成為一個整體，並一同下沉，而顆粒相互間的位置不發生變動，因此澄清水和混水間有一明顯的分界面，逐漸向下移動，此類沉降稱為區域沉降。加高濁度水的沉澱池和二次沉澱池中的沉降（在沉降中後期）多屬此類。
4)壓縮沉澱。當懸浮液中的懸浮固體濃度很高時，顆粒互相接觸、擠壓，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙中的水被擠出，顆粒群體被壓縮。壓縮沉澱發生在沉澱池底部的污泥斗或污泥濃縮池中，進行得很緩慢。依據水中懸浮性物質的性質不同，設有沉砂池和沉澱池兩種設備。
沉砂池用於除去水中砂粒、煤渣等相對密度較大的元機顆粒物。沉砂池一般設在污水處理裝置前，以防止處理污水的其他機械設備受到磨損。
沉澱池是利用重力的作用使懸浮性雜質與水分離。它可以分離直徑為20～100µ,m以上的顆粒。根據沉澱池內的水流方向，可將其分為平流式、輻流式和豎流式三種。
①平流式沉澱池。廢水從池一端流人，按水平方向在池內流動，水中懸浮物逐漸沉向池底，澄清水從另一端溢出。
②輻流式沉澱池。池子多為圓形，直徑較大，一般在20～30m以上，適用於大型水處理廠。原水經進水管進入中心筒後，通過筒壁上的孔口和外圍的環形穿孔擋板，沿徑向呈輻射狀流向沉澱池周邊。由於過水斷面不斷增大，流速逐漸變小，顆粒沉降下來，澄清水從其周圍溢出匯入集水槽排出。
③豎流式沉澱池。截面多為圓形，也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中，通過反射板的阻攔向四周分布於整個水平斷面上，緩緩向上流動。沉速超過上升流速的顆粒則沉到污泥斗，澄清後的水由四周的埋口溢出池外。
在污水處理與利用的方法中，沉澱（或上浮）法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理、污水時，一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質，以減少生化處理時的負荷，而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理，進行泥水分離以保證出水水質。
(3）浮選法。將空氣通人污水中，並以微小氣泡形式從水中析出成為載體，污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質（如乳化油等）附在氣泡上，並隨氣泡上升到水面，然後用機械的方法撇除，從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。疏水性的物質易氣浮，而親水性的物質不易氣浮。因此有時為了提高氣浮效率，需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性，使某些親水性物質轉變為疏水性物質，然後氣浮除去，這種方法稱為「浮選」。
氣浮時要求氣泡的分散度高，量多，有利於提高氣浮的效果。泡沫層的穩定性要適當，既便於浮渣穩定在水面上，又不影響浮渣的運送和脫水。產生氣 泡的方法有兩種：
1）機械法。使空氣通過微孔管、微孔板、帶孔轉盤等生成微小氣泡。
2）壓力溶氣法。將空氣在一定的壓力下溶於水中， 並達到飽和狀態， 然後突然減壓， 過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。 目前廢水處理中的氣浮工藝多採用壓力溶氣法。
氣浮法的主要優點有：設備運行能力優於沉澱池， 一般只需15～20min即可完成固液分離， 因此它佔地少， 效率較高；氣浮法所產生的污泥較乾燥， 不易腐化， 且系表面刮取， 操作較便利；整個工作是向水中通人空氣， 增加了水中的潛解氧量， 對除去水中有機物、 藻類表面活性劑及臭味等有明顯效果， 其出水水質為後續處理及利用提供了有利條件。
氣浮法的主要缺點是：耗電量較大；設備維修及管理工作量增加， 運轉部分常有堵塞的可能；浮渣露出水面， 易受風、 雨等氣候因素影響。
除了上述兩種氣浮方法外， 目前較為常用的方法還有電解氣浮法。
(4）離心分離法。 含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時， 利用懸浮顆粒（如乳化油）和污水受到的離心力不同， 從而達到分離目的的方法。 常用的離心設備有旋流分離器和離心
2、化學處理法
向污水中投加化學試劑， 利用化學反應來分離、 回收污水中的污染物質，或將污染物質轉化為無害的物質。 該法既可使污染物與水分離， 回收某些有用物質， 也能改變污染物的性質， 如降低廢水的酸鹼度、 去除金屬離子、 氧化某些有毒有害的物質等， 因此可達到比物理法更高的凈化程度。 常用的化學方法 有化學沉澱法、 中和法、 氧化還原法和混凝法。
化學法處理的局限性如下：
由於化學處理廢水常採用化學葯劑（或材料）， 處理費用一般較高， 操作與 管理的要求也較嚴格。
化學法還需與物理法配合使用。 在化學處理之前， 往往需用沉澱和過濾等手段作為前處理；在某些場合下，又需採用沉澱和過濾等物理手段作為化學處理的後處理。
( 1）化學沉澱法。
化學沉澱法是指向廢水中投加某些化學葯劑， 使其與廢水中的溶解性污染物發生五換反應， 形成難榕於水的鹽類（沉澱物）從水中沉澱出來， 從而降低或除去水中的污染物。化學沉澱法多用於在水處理中去除鈣離子、 鏡離子以及廢水中的重金屬離子， 如隸、 鍋、鉛、 缽等。 按使用的沉澱劑不同， 沉澱法可分為石灰法（又稱為氫氧化物沉澱法）、硫化物法和銀鹽法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的總和稱總硬度， 可分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉澱而降低， 如需同時去除非碳酸鹽硬度， 可採用石灰－蘇打軟化法， 使Ca 2+和Mg2＋ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉澱除去。 因此， 當原水硬度或鹼度較高時， 可先用化學沉澱法作為離子交換軟化的前處理， 以節省離子交換的運行費用。
去除廢水中的重金屬離子時， 一般採用投加碳酸鹽的方法， 生成的金屬離子， 碳酸鹽的溶度積很小， 便於回收。 如利用碳酸銷處理含鎊廢水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓＋ NazS04
此法優點是經濟簡便， 葯劑來源廣， 因此在處理重金屬廢水時應用最廣。 存在的問題是勞動衛生條件差， 管道易結垢堵塞與腐蝕；沉澱體積大， 脫水困難。
(2）中和法。
中和法處理是利用酸鹼相互作用生成鹽和水的化學原理， 將廢水從酸性或鹼性調整到中性附近的處理方法。 對於酸或鹼的濃度大於3%的廢水， 首先應進 行酸鹼的回收。 對於低濃度的酸鹼廢水， 可採取中和法進行處理。
酸性污水的處理， 通常採用投加石灰、 苛性鍋、 碳酸鍋或以石灰石、 大理石作潔、料來中和酸性污水。 鹼性污水的處理， 通常採用投加硝酸、 鹽酸或利用二氧化碳氣體中和鹼性污水。 另外， 對於酸、 鹼性污水也可以用二者相互中和的辦法來處理。
(3）氧化還原法。
氧化還原法是通過化學葯劑與水中污染物之間的氧化還原反應， 將污水中的有毒有害污染物轉化為無毒或微毒物質的方法。 這種方法主要處理無機污染物， 如重金屬和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等強氧化劑或電極的陽極反應， 將廢水中的有害物質氧化分解為元害物質；利用鐵粉等還原劑或電極的陰極反應， 將廢水中的有害物質還原為無害物質；臭氧氧化法對污水進 行脫色、 殺菌和除臭處理；空氣氧化法處理含硫廢水；還原法處理含錦電鍍廢水等都是氧化還原法處理廢水的實例。
水處理常用的氧化劑有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的還原劑有硫酸亞鐵、 亞硫酸鹽、 鐵屑、 鑄粉等。
(4）混凝法。
混凝法是在含不易沉降的細顆粒及膠體顆粒的廢水中加入電解質以破壞肢體的穩定性而使其聚沉。 常用的混凝劑有硫酸鋁、 硫酸亞鐵、 三氯化鐵、 聚乙烯亞股或聚丙烯酷膠等。 為加速混凝常伴隨加入助凝劑石灰、 活性硅膠、 骨膠等。
3、物理化學處理法
物理化學法（簡稱物化法）， 是利用萃取、 吸附、 離子交換、 膜分離技術、氣提等物理化學的原理， 處理或回收工業廢水的方法。 它主要用分離廢水中無機的或有機的（難以生物降解的）溶解態或膠態的污染物質， 回收有用組分，並使廢水得到深度凈化。 因此， 適合於處理雜質濃度很高的廢水（用作回收利用的方法）， 或是濃度很低的廢水（用作廢水深度處理）。利用物理化學法處理工業廢水前， 一般要經過預處理， 以減少廢水中的懸浮物、 油類、 有害氣體等雜質， 或調整廢水的pH值， 以提高回收效率、 減少損耗。同時， 濃縮的殘渣要 經過後處理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 離子交換法、 膜析法（包括滲析法、 電滲析法、 反滲透法、 超濾法等）。
（1）萃取法。
萃取法是向污水中加人一種與水不相溶而密度小於水的有機溶劑， 充分混合接觸後使污染物重新分配， 由水相轉移到溶劑相中， 利用溶劑與水的密度差別， 將溶劑分離出來， 從而使污水得到凈化的方法。再利用溶質與溶劑的沸點差將溶質蒸館回收， 再生後的溶劑可循環使用。使用的溶劑叫萃取劑， 提出的物質叫萃取物。 萃取是一種液－液相間的傳質過程， 是利用污染物（溶質）在水與有機溶劑兩相中的溶解度不同進行分離的。
在選擇萃取劑時， 應注意萃取劑對被萃取物（污染物）的選擇性， 即溶解能力的大小， 通常溶解能力越大， 萃取的效果越好；萃取劑與水的密度相差越大， 萃取後與水分離就越容易。常用的萃取劑有含氧萃取劑、 含磷萃取劑、 含氮萃取劑等 。 常用的萃取設備有脈沖篩板塔、 離心萃取機等。
(2）吸附法。
吸附法處理廢水是利用——種多孔性固體材料（吸附劑）的表面來吸附水中的一種或多種溶解污染物、 有機污染物等（稱為熔質或吸附質）， 以回收或去除它們， 使廢水得以凈化。例如， 利用活性炭可吸附廢白水中的盼、 隸、 錯、氧等劇毒物質， 且具有脫色、 除臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理， 可分為靜態吸附和動態吸附兩種方法， 即在污水分別處於靜態和流動態時進行吸 附處理。常用的吸附設備有固定床、 移動床和流動床等。
在廢水處理中常用的吸附劑有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附樹脂等。以活性炭和吸附樹脂應用較為普遍。一般吸附劑均呈鬆散多 孔結構， 具有巨大的比表面積。其吸附力可分為分子引力（范德華力）、 化學鍵力和靜電引力三種。水處理中大多數吸附是上述三種吸附力共同作用的結果。
吸附劑吸附飽和後必須經過再生， 把吸附質從吸附劑的細孔中除去， 恢復其吸附能力。再生的方法有加熱再生法、 蒸汽吹脫法、 化學氧化再生法（濕式氧化、 電解氧化和臭氧氧化等）、 溶劑再生法和生物再生法等。
由於吸附劑價格較貴， 而且吸附法對進水的預處理要求高， 因此多用於給水處理中。
(3）離子交換法。
離子交換法是利用離子交換劑的離子交換作用置換污水中的離子態污染物質的方法。隨著離子交換樹脂的生產和離子交換技術的發展， 由於效果良好， 操作方便， 近年來在回收和處理工業污水中的有毒物質方面， 得到一定的應用。如用陽離子交換劑去除（回收） 污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑等重金屬。
離子交換法多用於工業給水處理中的軟化和除鹽， 主要去除廢水中的金屬 離子。 離子交換軟化法採用Na＋交換樹脂。
(4）膜析法。
1） 電滲析法。電摻析法是在直流電場的作用下， 利用陰、 陽離子交換膜對溶液中陰陽離子的選擇透過性（即陽膜只允許陽離子通過， 陰膜只允許陰商子通過）， 使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去，使得溶液中的電解質與水分離， 從而達到濃縮、純化、分離的一 種水處理方法。電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的新方法， 除用於污水處理外， 還可用於海水除鹽、制備去離子水（純水）等。
2）反滲透法。
反滲透法巳用於含重金屬廢水的處理、 污水的深度處理及海水淡化等。在世界淡水供應危機嚴重的今天， 反滲透法結合蒸館法的海水淡化技術前景廣闊。 它的另一重要用途是與離子交換系統聯用， 作為離子交換的預處理方法以制備去離子的超純水。在廢水處理中， 反滲透法主要用於去除與回收重金屬離子， 去除鹽、有機物、色度以及放射性元素等。
目前在水處理領域內廣泛應用的半透膜有醋酸纖維素 膜和聚酷膠膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反滲透裝置有管式、螺旋式、中空纖維式及板框式等。滲透水可重復利用。
4、生物處理法
生物處理法是利用自然環境中微生物的生物化學作用， 氧化分解溶解於污 水中或肢體狀態的有機污染物和某些無機毒物（如氟化物、硫化物）， 並將其轉化為穩定無害的無機物， 從而使廢水得以凈化的方法。 此法具有投資少、效果好、運行費用低等優點， 在城市廢水和工業廢水的處理中得到最廣泛的應用。
現代生物處理法根據微生物在生化反應中是否需要氧氣， 分為好氧生物處 理和厭氧生物處理兩類。
(1）好氧生物處理法。
在有氧的條件下， 依賴好氧菌和兼氧菌的生化作用完成廢水處理的工藝稱為好氧生物處理法。 該法需要有氧的供應。 根據好氧微生物在處理系統中所呈現的狀態， 可分為活性污泥法和生物膜法。
1）活性污泥法是目前使用最廣泛的一種生物處理法。 該方法是向曝氣池中富含有機污染物並有細菌的廢水中不斷地通人空氣（曝氣）， 在一定的時間後就會出現懸浮態絮狀的泥粒， 這實際上是由好氧菌（及兼性好氧菌）所吸附的有機物和好氧菌代謝活動的產物所組成的聚集體， 具有很強的分解有機物的能力，稱之為 「活性污泥」。從曝氣池流出的污水和活性污泥混合液經沉澱池沉澱分離後， 澄清的水被排放， 污泥作為種泥迴流到曝氣池， 繼續運作。 這種以活性污泥為主體的生物處理法稱為 活性污泥法」 。廢水在曝氣池中停留4～6h， 可除去廢水中的有機物（BOD6）約90%。 活性污泥法有多種池型及運行方式， 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。
2）生物膜法是使污水連續流經固體填料（碎石、煤渣或塑料填料）， 微生物在填料上大量繁殖， 形成污泥狀的膠膜稱為生物膜， 利用生物膜處理污水的方法，稱為生物膜法。生物膜主要由大量的菌膠團、真菌、藻類和原生動物組成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同樣的凈化作用， 吸附並降解水中的有機污 染物， 從填料上脫落的衰老的生物膜隨處理後的污水流入沉澱池， 經過沉澱池沉澱分離後， 使污水得以凈化。常用的生物膜法有生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉盤等。
(2）厭氧生物處理法。
在無氧的條件下， 利用厭氧微生物的作用分解、污水中的有機物， 使污水凈化的方法稱為厭氧生物處理法。 近年來， 世界性的能源緊張， 使污水處理向節能和實現能源化的方向發展， 從而促進了厭氧微生物處理方法的發展。 一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現， 包括厭氧生物濾池、 升流式厭氧污泥床、 厭氧硫化床等。 它們的共同特點是反應器中生物團體濃度很高， 市泥齡很長， 因此處理能力大大提高， 從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩餘的污泥量少、 生成的污泥穩定而易處理、 對高濃度有機廢水處理效率高等優點得到充分體現。厭氧生物處理法經過多年的發展，已經成為污水處理的主要方法之一。
5、除磷、 脫氮
( 1） 除磷。 城市廢水中磷的主要來源是糞便、 洗滌劑和某些工業廢水， 以正磷酸鹽、 聚磷酸鹽和有機磷的形式溶解於水中。 常用的除磷方法有化學法和生物法。
1）化學法除磷。 利用磷酸鹽與鐵鹽、 石灰、 鋁鹽等反應生成磷酸鐵、 磷酸鈣、 磷酸鋁等沉澱， 將磷從廢水中排除。化學法的特點是磷的去除效率較高， 處理結果穩定， 污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷造成二次污染，但污泥的產量比較大。
2）生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧條件下， 對廢水中溶解性 磷酸鹽的過量吸收，沉澱分離而除磷。 整個處理過程分為厭氧放磷和好氧吸磷 兩個階段。
含有過量磷的廢水和含磷活性污泥進人厭氧狀態後，活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態下， 將體內積聚的聚磷分解為無機磷釋放回廢水中。這就是 「 厭氧放磷」。聚磷菌在分解聚磷時產生的能量除一部分供自己生存外， 其餘供聚磷菌吸收廢水中的有機物，並在厭氧發酵產酸菌的作用下轉化成乙酸背，再進一步轉化為PHB （聚自－短基丁酸） 儲存於體內。
進入好氧狀態後， 聚磷菌將儲存於體內的PHB進行好氧分解， 並釋放出大 量能量，一部分供自己增殖， 另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽， 以聚磷的形式積聚於體內。這就是 「好氧吸磷」。在此階段， 活性污泥不斷增殖。 除了一部分含磷活性活泥迴流到厭氧池外， 其餘的作為剩餘污泥排出系統，達到除磷的目的。
(2） 脫氮。
生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恆定：有機氮 50%~60%，氨氮40%～ 50%，亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占 0～ 5%。 它們均來源於人們食物中的蛋白質。脫氮的方法有化學法和生物法兩大類。
1）化學法脫氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把廢水的pH值調整到10以上，然後在解吸塔內解吸氨
②加氯法。在含氨氮的廢水中加氯。通過適當控制加氯量， 可以完全除去水中的氨氮。為了減少氯的投加量， 此法常與生物硝化聯用， 先硝化再除去微量的殘余氨氮。
2）生物法脫氮。生物脫氮是在微生物作用下， 將有機氮和氨態氮轉化為氮氣的過程， 其中包括硝化和反硝化兩個反應過程。
硝化反應是在好氧條件下， 廢水中的氨態氮被硝化細菌 （亞硝酸菌和硝酸菌）轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。 反硝化反應是在無氧條件下， 反硝化菌將硝酸鹽氮（N03－）和亞硝酸鹽氮（NH2－）還原為氮氣。因此整個脫氮過程需經歷好氧和缺氧兩個階段。

B. 電廠化學水處理

1 化學廢水集中處理現狀
電廠的化學廢水有經常性廢水和非經常性廢水兩部分，2×600 MW機組的廢水排放量如表1所示。
表1 化學廢水排放量
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由表1可知全廠廢水排放量約為經常性：(24＋80)t/h(連續)，非經常性：22000 t/a(平均)
1.1 廢水處理主要流程
化學廢水→廢水貯存槽→氧化槽→反應槽→pH調整槽→混合槽→凝聚澄清池→清凈水槽(水質監控)→煤灰用水系統。
澄清池底部排泥經濃縮池濃縮後送至泥渣脫水機脫水，泥餅用汽車運到干灰場貯存。清水返回廢水貯存池。
1.2 存在問題
1.2.1 容量方面
上述流程將鍋爐酸洗廢水、鍋爐排污水、鍋爐補給水處理系統所排廢水、凝結水精處理系統廢水等全廠所有化學廢水，都集中至化學廢水集中處理站處理。這樣，集中處理系統的容量大、佔地多、造價高。
1.2.2 處理設施方面
傳統的貯存槽主要是貯存廢水，兼有部分粗調功能。但廢水的氧化、反應、pH調整和混合，分別在氧化槽、反應槽、pH調整槽和混合槽中進行。這些槽上設有各種攪拌、加酸、加鹼設施，且池內防腐、池上蓋房（或棚）。這樣，廢水處理系統流程復雜、處理設施繁多、投資大、運行管理不便。
1.3 主要設備及其技術數據
廢水貯存槽：V＝1 000 m3 6座
氧化槽、反應槽、pH調整槽、混合槽：V＝600 m 31套
澄清池：Q＝100m3/h 2座
濃縮池：Q＝20m3/h 1座
脫水機：Q＝10m3/h 2台
清凈水槽：8 m×6m×3m 2座
廢水貯存池用排水泵： H＝0.23MPa，Q＝50m3/h 12台
葯品儲存、計量系統設備：1套
2 簡化後的化學廢水集中處理系統
2.1 處理系統主要流程
化學廢水→廢水貯存槽A→廢水貯存槽(該槽兼有貯存、氧化、反應、pH調整和混合五種功能)→凝聚澄清池→清凈水槽(水質監控)→煤灰用水系統。
澄清池底部排泥處理方法與傳統方式相同。
2.2 優點
2.2.1 容量方面
鍋爐補給水處理系統和凝結水處理系統的反沖洗水，主要是懸浮物不合乎排放標准，將其直接排入工業下水道，由工業廢水處理系統處理。
鍋爐補給水處理系統和凝結水處理系統的再生廢水，主要是pH值不合乎排放標准，此部分水就地調pH值排放。如將此部分水用泵送入化學廢水集中處理站，處理方法仍是調pH值。
鍋爐酸洗廢水、鍋爐排污水等化學廢水，因其量大、懸浮物高、pH值也不符合排放標准要求，就地處理困難大，故集中起來處理較方便。
循環水弱酸處理站廢水，含有硫酸鈣易沉物，雖然目前環保對排水的含鹽量沒有限制，但懸浮物超標不能排；另外，如只將此水就地調pH值，而不去除其中的硫酸鈣就排入自流下水道，長此以往，有污堵下水道的隱患。這部分廢水進行集中處理。通過以上劃分，系統的容量可大大減小。設計流量由100 m3/h降至80 m3/h。
2.2.2 處理設施方面
取掉了傳統廢水處理流程中的氧化槽、反應槽、pH調整槽和混合槽五種設施，以及五種設施上的各種配套設備、管道和廠房（或棚）。雖然取消了五種設施，但這五種設施的處理功能並沒取消，而是在廢水貯槽B中進行，因為傳統的貯存槽本身具有粗調水質的功能，現將其轉換成細調功能即行。
2.2.3 廢水貯存槽方面
傳統工藝的廢水儲存槽有1000 m3的池子6座。每座都設有2台耐腐蝕輸送泵、加葯管道、空氣攪拌管道、檢測裝置等。
系統簡化後貯存槽總容量從6000m3縮小為 m3，且分為A型和B型。廢水貯存槽A只有1座3000 m3的池子，廢水貯存槽B有2座1000m3的池子。
廢水貯存槽A，用來儲存廢水，並輸送廢水到廢水貯存槽B，沒有調整廢水水質的功能；這座池上只設有2台輸送泵和空氣攪拌管道，沒有加葯管道和檢測裝置。
2座廢水貯存槽B，開始用來儲存廢水，儲滿後一池用來調整（氧化、反應、pH調整和混合）廢水，另一池輸送已調整好的廢水至澄清池，兩池倒換使用；這兩池上各設有輸送泵、加葯管道、空氣攪拌管道和檢測裝置。
2.3 主要設備及其技術數據
廢水貯存槽A：V＝3 000 m3 1座
廢水貯存槽B：V＝1 000 m3 2座
澄清池：Q＝80 m3/h 2座
濃縮池：Q＝15 m3/h 1座
脫水機：Q＝10 m3/h 2台
清凈水槽：6 m×6 m×3 m 2座
廢水貯存池用排水泵：H＝0.23 MPa、Q＝40 m3/h 6台
葯品儲存、計量系統設備： 1套
3 兩種處理方案的主要經濟指標比較
詳見表2。
表2 兩種處理方案的主要經濟指標
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C. 河南活性炭吸附法在水處理中有什麼樣的應用

簡單的說就是吸附作用。原理是活性炭顆粒或者粉末表面有很多空隙，這些空隙可以讓水中的各種物質填充和停留，這樣就起到了吸附的作用，等於污染物從水中轉移到了活性炭中，水質就得到了凈化，吸附到一定程度的時候空隙填滿了，就停止進水，然後對活性炭進行沖洗，使它的吸附得到恢復，污染物隨著沖洗廢水排走。時間長了，怎麼沖洗都無法恢復到要求的吸附能力的時候，就再換一批活性炭。
另外有些種類的活性炭可以布置在反滲透等純水設備之後，用來改善水的口感。

活性炭的吸附作用是物理作用，所以具有很強的廣譜性，不管水中是什麼污染物，只要足夠小，都可以被吸附到空隙中，所以現在有些自來水廠會建設活性炭過濾池。如果突發事件發生的時候，沒有時間具體分析污染源，也短時間內找不到或者無法籌措處理物資的時候，會使用活性炭吸附過濾，比如有毒污染物、重金屬、COD、氨氮啥的都可以吸附和去除，可以說是自來水廠的安全保護設施。

D. 水處理除氟的方法都有哪些

目前國內外水處理除氟的方法主要有：化學法、吸附法、離子交換法、電化學法和反滲透法等。
1.化學法
化學處理方法又包括混凝沉澱法和鈣鹽沉澱法等。混凝沉澱法除氟的原理為：當混凝劑溶於水時，會迅速水解，生成的不溶沉澱物將氟離子吸附，共同沉澱從而去除水中的氟離子。當前應用較廣的混凝劑主要是鋁鹽（明礬、氯化鋁、硫酸鋁、聚合氯化鋁）。
鈣鹽沉澱法主要採用鈣鹽（氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、石灰等）與水中的氟離子形成沉澱來除氟。氧化鈣投加到水中，與水中氟離子形成氟化鈣沉澱，然後通過過濾或沉降等方法，使沉澱物與水分離，達到除氟目的。受氟化鈣溶解度的影響，該方法不易達到飲用水標准，主要用於含氟較高的工業水處理。石灰和氫氧化鈣除氟機理是與水中的Ca、Mg無機鹽反應生成大量的Mg(OH)2和CaCO3沉澱。Mg(OH)2沉澱表面經一級交換吸附共沉澱而使氟離子濃度降低，同時CaCO3沉澱亦有少量除氟作用。在石灰蘇打軟化過程中也可達到一定的除氟效果，被軟化水中去除的氟量與溶液中的鎂的含量有關。
2.吸附法
用於除氟的常用吸附劑主要有活性氧化鋁、活化沸石、活性氧化鎂、骨炭等，近年來還報道了氟吸附容量較高的羥基磷石灰、氧化鋯樹脂等。利用這些吸附劑可將氟濃度為10mg/L的含氟水處理到1.0mg/L以下，達到飲用水標准。
活性氧化鋁是美國公認的六種除氟方法的一種，在我國的研究和使用也較早。作為傳統的除氟劑，具有吸附容量大、技術成熟等優點，適用於進行大規模的除氟處理，可用做水廠集中除氟使用。
沸石作為一種天然礦石，無毒無害，來源廣泛，價格低廉，是三維無限結構的含水鹼金屬和鹼土金屬的結晶鋁硅酸鹽，其主要特點是具有吸水性和失水性，並具有離子交換反應性能而不引起結構多大變化的性質。活化和再生方法簡單，不需要掌握特殊的技術，雖初次投資較大，但有越用越好的趨勢，適合長期使用。
國內目前應用骨炭除氟的數量僅次於活性氧化鋁。除氟機理是氟與水中的Ca2+生成CaF2被羥基磷酸鈣所吸收，從而達到除氟的目的。M.J.Larsen等人用磷酸氫鈣處理含氟水使其達到氟磷灰石過飽和狀態，加骨炭和羥基磷灰石作為晶種的兩步共沉澱除氟方法，除氟容量隨原水含氟量的增加而增加，而除氟效率則隨原水含氟量的增加而降低。
3.離子交換法
離子交換法主要採用離子交換樹脂、磺化煙煤、鋸屑等，利用離子交換作用達到除氟的目的。常用的除氟樹脂有氨基膦酸樹脂、聚醯胺樹脂、陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂等。吸附飽和後可用再生劑再生、反復使用。但當水中共存有其他陰離子時，受交換順序的影響，除氟效果也會相應受到影響。陰離子交換樹脂對地下水主要陰離子的吸附交換次序為：SO42->NO3->Cl->F-。
4.電化學法
電化學法主要分為電滲析法、電凝聚法與電吸附法等。電滲析法是利用膜分離技術，在直流電場作用下，溶液中可溶性離子遷移，通過選擇透過性離子交換膜得到分離，使水中的一部分離子遷移到另一部分水中，水的含鹽量降低，氟化物含量也相應降低。
電凝聚法是近年來我國開發的一種新型飲用水除氟技術。其原理是利用電解鋁過程生成的氫氧化鋁凝聚作用除氟。
電吸附是一種不涉及電子得失的非法拉第過程，所需電流僅用於電吸附電極溶液界面的雙電層充電，因此電吸附本質是一個低電耗的過程。
5.反滲透法
反滲透法是將含鹽水加壓超過滲透壓以上，供給反滲透膜元件，鹽水中的水分子便通過反滲透膜，在另一側便可得到淡水。這是各種淡水化方法中理論上最為節省能耗的方法。全世界採用不同技術建立的生產能力大於100m3/d的脫鹽淡化工廠中，反滲透法佔55%。在國外已成功的大規模應用於苦鹹水淡化、海水淡化和超純水制備等方面。它可以十分有效、可靠地實現高氟苦鹹水除氟除鹽的雙重目的。

E. 水處理葯劑的常見技術

1、殺菌、消毒: 水的消毒方法可分為化學和物理的兩種。物理消毒方法有加熱法、紫外線法、超聲波等法；化學方法有加氯法、臭氧法、重金屬離子法以及其他氧化劑法等。
2、磁化：利用磁場效應對於水的處理作用，稱為水的磁化處理。
3、精密過濾技術: 用特殊材料製成的微孔濾芯、濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細菌等，使其不能通過濾芯、濾膜而被去除截留。精密過濾能夠過濾微米級（μm）或納米級(nm)的微粒和細菌。在水的深度處理中應用也十分廣泛。
4、超過濾技術: 超過濾是一種薄膜分離技術。就是在一定壓力下（壓力為0.07-0.7Mpa，最高不超過1.05Mpa），水在膜面上流動，水與溶解鹽在和其他電解質是微小的顆粒，能夠滲透超濾膜，而分子量大的顆粒和膠體物質就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術。超濾膜的孔徑是由一定分子量的物質進行截留試驗測定的，並以分子量的數值來表示的。
5、臭氧:是一種在常溫下呈藍色、有特殊的魚腥味的氣體，分子式為O3。臭氧是氧的同素異形體，它在常溫下可自行分解為單氧原子，而單個氧原子則具有極強的氧化性。臭氧可是細菌、真菌等菌體的蛋白質氧化、變性，使電解質失去作用，可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，並可破壞肉毒桿菌菌毒素，可以清除和殺滅空氣中、水中、食物中的有毒物質和細菌，可除異味，廣泛應用於食品生產的消毒、滅菌等工序中。臭氧在消毒、滅菌過程中僅產生無毒的氧化物，多餘的臭氧最終還原為氧，在被消毒物品上不存在殘留物，可直接用於食品的消毒滅菌。
6、離子交換: 所謂離子交換，就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子，所進行的等電荷反應。離子交換的反應過程可以用H+型陽離子交換樹脂HR和水中Na+交換反應過程為例：HR+Na+=Na++H+從上式可知：在離子交換反應中，水中的陽離子（如Na）被轉移到樹脂上去了，而離子交換樹脂上的一個可交換的H轉入水中。Na從水中轉移到樹脂上的過程是離子的置換過程。而樹脂上的H交換到水中的過程稱游離過程。因此，由於游離和置換過程的結果，使得Na和H互換位置，這一變化，就稱為離子交換。
7、紫外線:汞燈在點燃時，能夠放射出波長為1400nm-4900nm的紫外線（1nm=10-10m），這種光線能穿透細菌的細胞壁，殺死微生物，達到消毒殺菌目的。紫外線波長在2600nm左右效果最好。紫外線消毒主要應用於處理量小的飲用水方面。它的特點是：殺生能力強，接觸時間短；設備簡單，操作管理方便，處理後的水無色、無味、無中毒的危害；不會增加像氯氣殺毒時出現的氯離子。
8、吸附凈水技術: 主要指活性炭等具有吸附能力的物質吸附技術。這里只就活性炭的一些特點，做簡要介紹：活性炭廣泛應用於生活飲用水及食品工業、化工、電力等工業用水的凈化、脫氫、除油和去臭等。通常，能夠去除63%-86%膠體物質；50%左右的鐵；以及47%-60%的有機物質。

F. 污水處理的化學方法及原理

不溶態污染物的分離技術：
1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、氣浮；
4、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
污染物的生物化學轉化技術：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化溝等
2、生物膜法：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法
污染物的化學轉化技術：
1、中和法：酸鹼中和
2、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
溶解態污染物的物理化學分離技術：
1、吸附法
2、離子交換法
3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
根據常見污水處理方法分類
物理法：物理或機械的分離過程.過濾,沉澱,離心分離,上浮等
化學法：加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程.中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
物理化學法：物理化學的分離過程.氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等
生物法：微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程.活性污泥,生物濾池,生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
根據常用處理廢水的化學方法分類
混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理.
編輯本段污水處理工藝流程
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理.
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求.經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准.一級處理屬於二級處理的預處理.
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准.
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等.主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等.
整 個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者砂濾器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生

G. 吸附技術在水處理中的應用

活性炭是最常用的抄
碳質吸襲附劑
，由
無定形碳
和少量
無機物
灰分所組成，活性炭
比表面積
很大，可達900-1700m2/g，因此具有很高的
吸附容量
；同時，活性炭表面有多種
官能團
，具有
物理吸附
、
化學吸附
兩種功能，對原水中極性和非極性有機物均具有良好的吸附能力。
活性炭能夠比較有效的去除水中的
余氯
、有機物、色度、
濁度
、臭味等。

H. 常用的污水處理方法有哪兩種

1、物理化學污水處理法
物理化學污水處理法有吸附法和混凝法混凝法兩種。吸附法處理廢水，就是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質，使廢水得到凈化。常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土、粉煤灰等。這種污水處理方法處理成本高，吸附劑再生困難，不利於處理高濃度的廢水，故常用於深度污水處理。
混凝法混凝法是向廢水中加入混凝劑並使之水解產生水合配離子及氫氧化物膠體，使污水處理中污染物質發生凝聚從而沉澱去除。混凝法的關鍵在於混凝劑，目前國內焦化污水處理廠家一般採用聚合硫酸鐵。
2、高級氧化法
等利用濕式催化氧化法對煤氣化污水處理的研究表明，在合理的處理時間內酚、氰和硫化物的去除率接近100%，COD去除率達65%～90%。曹曼等用光催化氧化法處理焦化廢水，並研究了催化劑、pH、溫度和時間對處理效果的影響，研究發現，加入催化劑後，經過紫外光照射lh，可將污水處理中所有的有機毒物和顏色全部除去。
高級氧化法污水處理是在廢水中產生大量的·OH，·OH能夠無選擇性地將廢水中的難降解有機污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化法可以分為Fenton試劑法、濕式氧化法、光催化氧化法、超聲聲化學氧化法等。
3、PACT法污水處理是在活性污泥曝氣生物濾池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力，活性炭用濕空氣氧化法再生。研究表明，該污水處理法去除效果好，投資費和運行費較低。
抱歉，說了3種！

I. 水處理的物理化學處理方法有哪些

一、離子交換

離子交換法是水質軟化和去除水中鹽的主要方法。回在廢水處理答中用來去除金屬離子和一些非金屬離子。例如，可去除廢水中的鈣、鎂、鉀、鈉離子以及氯離子、硫酸根離子等。這種方法的實質是利用不可溶解的離子化合物(稱為離子交換樹脂)上的可交換離子或基團與水中其它同性離子進行離子交換反應，類似化學中的置換反應。這種離子交換過程是可逆的。當離子交換樹脂工作一段時間後，樹脂被廢水中的離子所飽和，不能繼續交換時，可利用樹脂交換過程可逆的性質，對樹脂進行再生以恢復交換的能力。

二、吸附

固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩餘的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。這里的固體稱吸附劑。被固體吸附的物質稱吸附質。吸附的結果是吸附質在吸附劑上濃集，吸附劑的表面能降低。————格瑞水務

J. 水處理有哪些技術

目前水處理技術有以下幾種：
一、混凝沉澱法 混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法。
二、吸附法 吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。
三、生物降解法。 目前，印染和造紙廢水是造成環境污染的兩大主要因素。
四、離子交換樹脂法 離子交換樹脂(IER)是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，它是交聯的高分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。
五、膜分離技術 在工業廢水處理中，應用膜分離技術可處理各種廢水。