09生化班工業(yè)水處理技術(shù)ppt.ppt

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1、工業(yè)水處理技術(shù)工業(yè)水處理技術(shù) 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院 楊麗華楊麗華本課程教學(xué)目標要求本課程教學(xué)目標要求:1、了解水的自然循環(huán)過程及水污染狀況、了解水的自然循環(huán)過程及水污染狀況2、知道我國水資源的現(xiàn)狀及我國的水危機情況、知道我國水資源的現(xiàn)狀及我國的水危機情況3、了解水的基本性質(zhì)、水質(zhì)指標及含義、了解水的基本性質(zhì)、水質(zhì)指標及含義4、掌握工業(yè)水處理的常用方法及原理、掌握工業(yè)水處理的常用方法及原理5、知道工業(yè)水處理的常用設(shè)備、工藝流程、知道工業(yè)水處理的常用設(shè)備、工藝流程6、知道工業(yè)廢水的一般處理方法、知道工業(yè)廢水的一般處理方法 填空、解釋與簡答填空、解釋與簡答（基礎(chǔ)知識）（基礎(chǔ)知識）重要設(shè)備

2、、構(gòu)筑物重要設(shè)備、構(gòu)筑物的功能及工作原理的功能及工作原理水處理過程的工藝流水處理過程的工藝流程簡圖程簡圖教學(xué)任務(wù)呈現(xiàn)形式教學(xué)任務(wù)呈現(xiàn)形式 課題一緒論課題一緒論教學(xué)任務(wù)清單：教學(xué)任務(wù)清單：一、解釋或簡答一、解釋或簡答: 1.詮釋下列水質(zhì)指標的含義詮釋下列水質(zhì)指標的含義 COD BOD5 H pH2.什么叫水體污染？什么叫水體污染？3.水在自然界是如何循環(huán)運動的？水在自然界是如何循環(huán)運動的？二、填空：二、填空： 1.工業(yè)水處理的內(nèi)容主要包括工業(yè)水處理的內(nèi)容主要包括、 、 三個方面。三個方面。 2. 評價水質(zhì)的好壞的水質(zhì)指標主要有評價水質(zhì)的好壞的水質(zhì)指標主要有、 、 、 、 、 等幾個方等幾個方 面

3、。面。 一、我國水資源情況一、我國水資源情況 1.水資源水資源 水是一種寶貴的自然資源；水是人類和一切生物水是一種寶貴的自然資源；水是人類和一切生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)；水是可以更新的自然資源賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)；水是可以更新的自然資源, 能能通過自身的循環(huán)過程不斷地復(fù)原。通過自身的循環(huán)過程不斷地復(fù)原。 水資源包括一切可用于生產(chǎn)和生活的地表水與地水資源包括一切可用于生產(chǎn)和生活的地表水與地下水下水,其中其中,海水占海水占 97.3%,淡水占淡水占2.7%,這些淡水中這些淡水中約有約有75%以冰冠和冰川的形式存在于地球的兩極，可以冰冠和冰川的形式存在于地球的兩極，可以直接被人類利用的淡水僅為以直接被人

4、類利用的淡水僅為0.3%。 2. 2.我國的水資源危機我國的水資源危機 水是生命的源泉，是社會經(jīng)濟發(fā)展的命脈。在水是生命的源泉，是社會經(jīng)濟發(fā)展的命脈。在3 3月月1818日，日，聯(lián)合國發(fā)出警告，除非各國政府采取有力措施。聯(lián)合國發(fā)出警告，除非各國政府采取有力措施。到到20252025年，世年，世界上就將有近界上就將有近1/31/3的人口的人口(23(23億人億人) )無法獲得安全的飲用水，其主無法獲得安全的飲用水，其主要原因是這些地區(qū)的水資源短缺。要原因是這些地區(qū)的水資源短缺。 目前，隨著人類生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，用水量以目前，隨著人類生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，用水量以每年接近每年接近5

5、%5%的速度遞增，的速度遞增，照此下去，每照此下去，每1515年用水總量就翻一番，年用水總量就翻一番，在在20302030年以前，地球上將有年以前，地球上將有1/31/3以上的人面臨淡水資源危機。以上的人面臨淡水資源危機。 中國淡水資源總量為中國淡水資源總量為28萬億立方米，居世界萬億立方米，居世界第第6位，次于加拿大、巴西和俄羅斯，略多于美國和位，次于加拿大、巴西和俄羅斯，略多于美國和印尼，占世界水資源總量的印尼，占世界水資源總量的7%，但中國人均水資源，但中國人均水資源2304m3/人，處于缺水上下限人，處于缺水上下限(30001000 m3/人人)的中值，在世界銀行近年做連續(xù)資源統(tǒng)計的的

6、中值，在世界銀行近年做連續(xù)資源統(tǒng)計的13個國個國家中居第家中居第82位，只有世界平均水平的位，只有世界平均水平的31%，屬于水，屬于水資源緊缺的國家資源緊缺的國家(以上均按以上均按1998/99世界銀行年度報世界銀行年度報告最新統(tǒng)計告最新統(tǒng)計)。水危機產(chǎn)生的原因水危機產(chǎn)生的原因 (1) 自然條件的影響自然條件的影響 (2) 城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展 (3) 水體污染破壞了有限的水資源水體污染破壞了有限的水資源 (4) 用水浪費用水浪費水危機產(chǎn)生的原因水危機產(chǎn)生的原因 (1) 自然條件的影響自然條件的影響 (2) 城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展 (3) 水體污染破壞了有

7、限的水資源水體污染破壞了有限的水資源 (4) 用水浪費用水浪費水水中國的水資源分布很不均勻中國的水資源分布很不均勻： 北方人均水資源僅為北方人均水資源僅為995.4立方米立方米/人，屬于嚴重人，屬于嚴重缺水，并由于水污染和水土流失使情況更為惡化；南缺水，并由于水污染和水土流失使情況更為惡化；南方人均水資源量雖然超過人均方人均水資源量雖然超過人均3000立方米立方米/人的缺水上人的缺水上限，但由于分布不均限，但由于分布不均(如上海僅為如上海僅為185立方米立方米/人人)和污染和污染嚴重，使得工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人民生活將得不到按現(xiàn)模式嚴重，使得工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人民生活將得不到按現(xiàn)模式發(fā)展的足夠水資源供應(yīng)。發(fā)

8、展的足夠水資源供應(yīng)。3.節(jié)節(jié) 水水 水資源短缺對于中國大部分地區(qū)水資源短缺對于中國大部分地區(qū)都是最根本的問題。都是最根本的問題。水資源供需矛盾水資源供需矛盾解決的根本辦法是節(jié)水。解決的根本辦法是節(jié)水。這里說的節(jié)這里說的節(jié)水包括三方面的含義水包括三方面的含義 ： （1）節(jié)約用水）節(jié)約用水 （2）提高水的重復(fù)利用率）提高水的重復(fù)利用率 （3）污水資源化）污水資源化（1）節(jié)約用水）節(jié)約用水 節(jié)約用水指降低每公斤糧食的耗水量、萬元工業(yè)產(chǎn)值節(jié)約用水指降低每公斤糧食的耗水量、萬元工業(yè)產(chǎn)值的耗水量和每人的生活用水量。的耗水量和每人的生活用水量。 農(nóng)業(yè)用水占工農(nóng)業(yè)和生活用水的農(nóng)業(yè)用水占工農(nóng)業(yè)和生活用水的75%

9、左右，節(jié)水工作左右，節(jié)水工作應(yīng)以農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉為重點。應(yīng)以農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉為重點。 目前我國的萬元工業(yè)產(chǎn)值耗水量一般是發(fā)達國家的目前我國的萬元工業(yè)產(chǎn)值耗水量一般是發(fā)達國家的1020倍，個別行業(yè)達倍，個別行業(yè)達45倍；我國每公斤糧食的耗水量是倍；我國每公斤糧食的耗水量是發(fā)達國家的發(fā)達國家的23倍；我國城市人均耗水量已接近發(fā)達國家倍；我國城市人均耗水量已接近發(fā)達國家的中等水平。的中等水平。（2）提高水的重復(fù)利用率）提高水的重復(fù)利用率 提高水的重復(fù)利用率指工業(yè)生產(chǎn)的提高水的重復(fù)利用率指工業(yè)生產(chǎn)的循環(huán)用水。目前我國工業(yè)生產(chǎn)用水的重循環(huán)用水。目前我國工業(yè)生產(chǎn)用水的重復(fù)利用率約為復(fù)利用率約為40%，遠低于發(fā)達國

10、家，遠低于發(fā)達國家75%85%的水平。的水平。 （3）污水資源化）污水資源化 污水資源化指通過污水處理提高水的污水資源化指通過污水處理提高水的類別，從而使該排放掉的污水分別達到生類別，從而使該排放掉的污水分別達到生態(tài)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)或生活用水的標準，使其態(tài)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)或生活用水的標準，使其資源化，是跨類別的廣義重復(fù)利用。資源化，是跨類別的廣義重復(fù)利用。4.水工業(yè)水工業(yè) 如果把如果把20世紀稱作石油世紀的話，那么世紀稱作石油世紀的話，那么21世紀很可能就是水世紀。世紀很可能就是水世紀。 與變幻莫測的通訊技術(shù)產(chǎn)業(yè)相比，水工與變幻莫測的通訊技術(shù)產(chǎn)業(yè)相比，水工業(yè)廣闊的市場、巨額的產(chǎn)值和穩(wěn)定的收益無業(yè)廣闊的

11、市場、巨額的產(chǎn)值和穩(wěn)定的收益無疑更具吸引力。難怪紐約一家投資公司的首疑更具吸引力。難怪紐約一家投資公司的首席專家伊麗莎白把水工業(yè)稱之為席專家伊麗莎白把水工業(yè)稱之為“下一世紀下一世紀最好的投資領(lǐng)域最好的投資領(lǐng)域”。 水處理工業(yè)由水工業(yè)企業(yè)、水工業(yè)制造水處理工業(yè)由水工業(yè)企業(yè)、水工業(yè)制造業(yè)、水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)三部分組成。業(yè)、水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)三部分組成。 水工業(yè)企業(yè)：水工業(yè)企業(yè)： 水工業(yè)企業(yè)將給水排水有機地統(tǒng)一起來。水工業(yè)企業(yè)將給水排水有機地統(tǒng)一起來。 水是一種可再生資源，水是一種可再生資源，取水是對自然資源水的取水是對自然資源水的加工活動；排水是對廢水進行處理的工業(yè)活動，加工活動；排水是對廢水進行

12、處理的工業(yè)活動，不不可偏廢任何一方?？善珡U任何一方。 水工業(yè)制造業(yè)：水工業(yè)制造業(yè)： 水工業(yè)制造業(yè)是由水工業(yè)制造業(yè)是由生產(chǎn)給水排水生產(chǎn)給水排水行業(yè)所需行業(yè)所需的機電、化工、生物、冶金、材料以及電子等技術(shù)的機電、化工、生物、冶金、材料以及電子等技術(shù)裝備產(chǎn)品的工業(yè)部門無形中組成的工業(yè)系統(tǒng)，它是裝備產(chǎn)品的工業(yè)部門無形中組成的工業(yè)系統(tǒng)，它是給排水事業(yè)的支柱工業(yè)，必須與給排水事業(yè)同步發(fā)給排水事業(yè)的支柱工業(yè)，必須與給排水事業(yè)同步發(fā)展。展。 水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)：水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)： 水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)是指在給排水行水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)是指在給排水行業(yè)中運用高新技術(shù)開發(fā)出來的產(chǎn)業(yè)。業(yè)中運用高新技術(shù)開發(fā)出來的產(chǎn)業(yè)。

13、 科技進步可以有效地為水工業(yè)可持續(xù)科技進步可以有效地為水工業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供可靠的依據(jù)和手段，促進水工業(yè)發(fā)展提供可靠的依據(jù)和手段，促進水工業(yè)管理水平的提高，提高水資源綜合利用效管理水平的提高，提高水資源綜合利用效率和經(jīng)濟效益，提供保護水資源和生態(tài)環(huán)率和經(jīng)濟效益，提供保護水資源和生態(tài)環(huán)境的有效手段。境的有效手段。5.我國的水處理技術(shù)所面臨的困境我國的水處理技術(shù)所面臨的困境 1缺乏具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品缺乏具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品 2. 生產(chǎn)規(guī)模小且分散，技術(shù)相對落后，質(zhì)量不穩(wěn)定，缺乏國生產(chǎn)規(guī)模小且分散，技術(shù)相對落后，質(zhì)量不穩(wěn)定，缺乏國 際競爭力際競爭力 3. 應(yīng)用技術(shù)水平較低應(yīng)用技術(shù)水平較低 4.

14、工程研究設(shè)計、生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)的配套方面未完全系統(tǒng)工程研究設(shè)計、生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)的配套方面未完全系統(tǒng) 化，缺乏國際競爭的能力。化，缺乏國際競爭的能力。5. 缺乏大量的科研和軟件開發(fā)的投入。缺乏大量的科研和軟件開發(fā)的投入。二、水的循環(huán)二、水的循環(huán) 1.水循環(huán)過程水循環(huán)過程 水循環(huán)是指地球上各種形態(tài)的水，在太陽輻射、地心引力等水循環(huán)是指地球上各種形態(tài)的水，在太陽輻射、地心引力等作用下，通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)節(jié)，作用下，通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運動的過程。不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運動的過程。大氣大氣海洋海洋降水降水雨雨雪雪

15、蒸發(fā)蒸發(fā)滲流滲流徑流徑流冰川冰川蒸發(fā)蒸發(fā)地下水地下水江河湖泊江河湖泊植物對水的蒸騰作用及葉片吐水現(xiàn)象植物對水的蒸騰作用及葉片吐水現(xiàn)象2.水體污染水體污染 水體污染：水體污染：由于某些物質(zhì)介入水體，改變了水體由于某些物質(zhì)介入水體，改變了水體 的某些物理、化學(xué)、生物以及放射性的某些物理、化學(xué)、生物以及放射性 等方面的特性，從而影響水的有效利等方面的特性，從而影響水的有效利 用，危害人類健康，造成水質(zhì)惡化，用，危害人類健康，造成水質(zhì)惡化， 破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。 水體中的污染物主要有化學(xué)性污染物、物理性污水體中的污染物主要有化學(xué)性污染物、物理性污染物、生物性污染物三大類染物、生物性

16、污染物三大類 。 三、水的特性和水質(zhì)指標三、水的特性和水質(zhì)指標1.水的特性水的特性 水分子是極性分子水分子是極性分子 呈三角型呈三角型 水分子間存在氫鍵水分子間存在氫鍵 自然界的水有固、液、氣自然界的水有固、液、氣 三種狀態(tài)，水沸點為三種狀態(tài)，水沸點為1000C、水的凝固點是水的凝固點是00C。水在。水在40C時、密度最大，在其它溫度時、密度最大，在其它溫度時體積會膨脹。時體積會膨脹。 水的熱穩(wěn)定性高，廣泛應(yīng)用于動力、工業(yè)生產(chǎn)何民水的熱穩(wěn)定性高，廣泛應(yīng)用于動力、工業(yè)生產(chǎn)何民用取暖，工業(yè)上水還是一種價廉物美的熱交換介質(zhì)。用取暖，工業(yè)上水還是一種價廉物美的熱交換介質(zhì)。2、水質(zhì)指標（評價水的好壞的物

17、理量）、水質(zhì)指標（評價水的好壞的物理量）懸浮物：懸浮物：指水中不溶解的懸浮固體、漂浮物等，指水中不溶解的懸浮固體、漂浮物等， 常用比濁法進行測定，單位為常用比濁法進行測定，單位為mg/ml。含鹽量：含鹽量：指水中各種鹽含量的總稱?？捎扇治龇y指水中各種鹽含量的總稱。可由全分析法測 定出的陰、陽離子的總和表示，單位為定出的陰、陽離子的總和表示，單位為 mg/ml。硬度（硬度（H）：）：指水中含指水中含Ca2+、Mg2+的的總稱。其中包括的的總稱。其中包括 碳酸鹽硬度（暫時硬度）和非碳酸鹽硬度碳酸鹽硬度（暫時硬度）和非碳酸鹽硬度 （永久硬度）兩大類。（永久硬度）兩大類。堿度（用堿度（用OH-表示

18、）：表示）：指水中各種堿性物質(zhì)含量的總稱。指水中各種堿性物質(zhì)含量的總稱。 主要包括主要包括OH-、CO32-、HCO3-等，等，用酚酞作指示劑進行測定時，終點用酚酞作指示劑進行測定時，終點pH為為8.3 HCO3-不參與不參與反應(yīng)，測定出的叫酚酞堿度，用甲基橙作指示劑進行測定反應(yīng)，測定出的叫酚酞堿度，用甲基橙作指示劑進行測定時，終點時，終點pH為為4.2，可以測定出水中的總堿度。，可以測定出水中的總堿度。酸度（用酸度（用H+表示）：表示）：指水中各種酸性物質(zhì)含量的總稱。主指水中各種酸性物質(zhì)含量的總稱。主 要包括強酸、弱酸、強酸弱堿鹽。要包括強酸、弱酸、強酸弱堿鹽?；瘜W(xué)需氧量化學(xué)需氧量(COD)

19、：指用強氧化劑氧化水中各種有機物及指用強氧化劑氧化水中各種有機物及 其它還原性物質(zhì)所消耗的氧量。反映其它還原性物質(zhì)所消耗的氧量。反映水中有機物和其它還原性物質(zhì)的總量。（常用氧化劑為水中有機物和其它還原性物質(zhì)的總量。（常用氧化劑為KMnO4、K2CrO7）五天生化需氧量五天生化需氧量(BOD5)： 指在有氧條件下，水中微生物指在有氧條件下，水中微生物 經(jīng)過五天使有機物氧化分解時經(jīng)過五天使有機物氧化分解時所消耗的氧量。反映水中有機物含量多少或表示水中受有所消耗的氧量。反映水中有機物含量多少或表示水中受有機物污染機物污染 的程度。的程度。四、工業(yè)水處理（包括用水處理、循環(huán)冷卻水處理、污水處理三個方面

20、）四、工業(yè)水處理（包括用水處理、循環(huán)冷卻水處理、污水處理三個方面）1.用水處理用水處理預(yù)處理預(yù)處理 除去水中的懸浮物、顆粒污染物等，一般采用物理處理法。如：利用除去水中的懸浮物、顆粒污染物等，一般采用物理處理法。如：利用隔柵、篩網(wǎng)進行攔截較大的懸浮物、漂浮物等，利用沉淀、過濾等去除顆粒物。隔柵、篩網(wǎng)進行攔截較大的懸浮物、漂浮物等，利用沉淀、過濾等去除顆粒物。 軟化處理軟化處理 硬水：硬水：含有較多含有較多Ca2+、Mg2+的水。的水。 軟水：軟水：含有少量或不含含有少量或不含Ca2+、Mg2+的水。的水。 （硬水又分為暫時硬水和永久硬水兩大類。）（硬水又分為暫時硬水和永久硬水兩大類。） 硬水的

21、危害主要有：硬水的危害主要有：會使鍋爐結(jié)垢浪費燃料甚至引起鍋爐爆炸；會使鍋爐結(jié)垢浪費燃料甚至引起鍋爐爆炸； 會使印染的色澤不均勻；會使印染的色澤不均勻； 會使造紙的紙張有斑點；會使造紙的紙張有斑點； 硬水的軟化：硬水的軟化：去除硬水中去除硬水中Ca2+、Mg2+的水處理工藝叫硬水的軟化，工業(yè)的水處理工藝叫硬水的軟化，工業(yè) 上廣泛采用離子交換法。上廣泛采用離子交換法。除鹽處理除鹽處理 去除水中的其它陰、陽離子的過程。去除水中的其它陰、陽離子的過程。 一般可以采用兩種工藝：一般可以采用兩種工藝： 即蒸餾法和離子交換法。即蒸餾法和離子交換法。2.循環(huán)冷卻水處理循環(huán)冷卻水處理 工業(yè)循環(huán)水簡稱冷卻水，它

22、是用于帶走工業(yè)生產(chǎn)中不需要的工業(yè)循環(huán)水簡稱冷卻水，它是用于帶走工業(yè)生產(chǎn)中不需要的熱量的冷卻用水，按工業(yè)冷卻水的不同系統(tǒng)一般分為兩大類：即熱量的冷卻用水，按工業(yè)冷卻水的不同系統(tǒng)一般分為兩大類：即直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中可分為直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中可分為敞開式和密閉式循環(huán)水系統(tǒng)。敞開式和密閉式循環(huán)水系統(tǒng)。 直流式冷卻水系統(tǒng)的方式是水流過直流式冷卻水系統(tǒng)的方式是水流過冷卻設(shè)備或換熱器經(jīng)一次性熱交換后，即被排放掉，這樣的話，冷卻設(shè)備或換熱器經(jīng)一次性熱交換后，即被排放掉，這樣的話，水源浪費太大，故此種方式很少采用，而在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水源浪費太大，

23、故此種方式很少采用，而在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，密閉式循環(huán)系統(tǒng)由于設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，技術(shù)要求不適宜水量大密閉式循環(huán)系統(tǒng)由于設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，技術(shù)要求不適宜水量大的冷卻裝置，目前尚未廣泛采用。的冷卻裝置，目前尚未廣泛采用。 但但現(xiàn)在許多化工企業(yè)都將由原來的直流冷卻水改為循環(huán)冷卻水。采現(xiàn)在許多化工企業(yè)都將由原來的直流冷卻水改為循環(huán)冷卻水。采用化學(xué)處理法進行處理，即通過加入化學(xué)藥品來防止冷卻水系統(tǒng)的腐蝕、用化學(xué)處理法進行處理，即通過加入化學(xué)藥品來防止冷卻水系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢何粘泥等問題，不僅提高了換熱器的傳熱效率，又延長了設(shè)備的壽結(jié)垢何粘泥等問題，不僅提高了換熱器的傳熱效率，又延長了設(shè)備的壽命。命。3.工業(yè)

24、污水處理工業(yè)污水處理物理處理法物理處理法 利用物理作用，分離或回收廢水中的不溶性固體物質(zhì)利用物理作用，分離或回收廢水中的不溶性固體物質(zhì),主要方主要方 法有法有篩濾、沉降、氣浮、過濾、離心分離等。篩濾、沉降、氣浮、過濾、離心分離等。物理化學(xué)處理法物理化學(xué)處理法 利用物理化學(xué)性質(zhì)對污染物進一步進行處理的方法，如：利用物理化學(xué)性質(zhì)對污染物進一步進行處理的方法，如： 吸附、浮選、吸附、浮選、電滲析、反滲透等。電滲析、反滲透等。3.工業(yè)污水處理工業(yè)污水處理化學(xué)處理法化學(xué)處理法 利用化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)過程，分離或回收利用化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)過程，分離或回收 溶解態(tài)和膠體態(tài)的污染物，主要方法有溶解態(tài)和膠體態(tài)的污染物，

25、主要方法有 中和、混凝、氧化還原、電解、離子交中和、混凝、氧化還原、電解、離子交 換等方法。換等方法。生物處理法生物處理法 利用微生物作用，降解膠體和有機污染利用微生物作用，降解膠體和有機污染 物，主要方法有物，主要方法有活性污泥法、生物濾池、活性污泥法、生物濾池、 厭氧生物處理法、土地處理系統(tǒng)等。厭氧生物處理法、土地處理系統(tǒng)等。 在實際應(yīng)用中，通常選擇幾種不同的處理方法在實際應(yīng)用中，通常選擇幾種不同的處理方法組成一個廢水處理系統(tǒng)進行有效凈化，才能達標排組成一個廢水處理系統(tǒng)進行有效凈化，才能達標排放。放。課題二課題二 工業(yè)用水的預(yù)處理工業(yè)用水的預(yù)處理 教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求： 1、了解

26、工業(yè)用水預(yù)處理的內(nèi)容、了解工業(yè)用水預(yù)處理的內(nèi)容 2、知道工業(yè)用水預(yù)處理的方法及原理、知道工業(yè)用水預(yù)處理的方法及原理 3、熟悉工業(yè)用水預(yù)處理的工藝過程、熟悉工業(yè)用水預(yù)處理的工藝過程 4、知道預(yù)處理的常用設(shè)備及功能、知道預(yù)處理的常用設(shè)備及功能教學(xué)任務(wù)清單：教學(xué)任務(wù)清單：一、簡答一、簡答: 1.簡述石灰簡述石灰-純堿法處理高硬度水的原理。純堿法處理高硬度水的原理。2.自來水脫氯的方法有哪些？并用化學(xué)反應(yīng)方程式加以說明。自來水脫氯的方法有哪些？并用化學(xué)反應(yīng)方程式加以說明。3.影響水的混凝處理效果的因素主要有哪些？影響水的混凝處理效果的因素主要有哪些？二、填空：二、填空： 1.石灰處理法處理水中暫時硬度

27、的反應(yīng)主要有石灰處理法處理水中暫時硬度的反應(yīng)主要有、 、 、 四個。四個。 2. 水中膠體穩(wěn)定的原因主要是水中膠體穩(wěn)定的原因主要是、 、 三個方面。三個方面。 3.工業(yè)用水預(yù)處理中混凝處理的機理包括工業(yè)用水預(yù)處理中混凝處理的機理包括、 、 三個方面的作用。三個方面的作用。 是指在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微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絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。懸浮物凝聚為絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。通過混凝法，可以去除廢水中難以用沉降法去除的細通過混凝法，可以去除廢水中難以用沉降法去除的細小顆粒、乳狀油及膠體物質(zhì)、有機物、重金屬離子、小顆粒、

28、乳狀油及膠體物質(zhì)、有機物、重金屬離子、放射性物質(zhì)等。放射性物質(zhì)等?！盎炷炷笔鞘悄勰酆秃托跄跄目偡Q（即混合和反應(yīng)）的總稱（即混合和反應(yīng)）膠體失去穩(wěn)定膠體失去穩(wěn)定性的過程性的過程脫穩(wěn)膠體脫穩(wěn)膠體相互聚集相互聚集注：膠體是指顆粒粒徑在注：膠體是指顆粒粒徑在0.1m0.1m1nm1nm之間的物質(zhì)。之間的物質(zhì)。一、混凝處理一、混凝處理第一節(jié)第一節(jié) 天然水中不溶性雜質(zhì)的去除天然水中不溶性雜質(zhì)的去除 （主要為懸浮物和膠體雜質(zhì)）（主要為懸浮物和膠體雜質(zhì)）1.膠體的穩(wěn)定性膠體的穩(wěn)定性 （指膠粒在水中能夠長期保持懸浮分散的（指膠粒在水中能夠長期保持懸浮分散的 狀態(tài)）狀態(tài)）其原因主要有以下幾個方面：其原

29、因主要有以下幾個方面： 微粒的布朗運動（指粒徑極小的顆粒所作的不規(guī)則運微粒的布朗運動（指粒徑極小的顆粒所作的不規(guī)則運 動。）動。） 布朗運動是英國植物學(xué)家布朗通過實驗發(fā)現(xiàn)的。布朗運動是英國植物學(xué)家布朗通過實驗發(fā)現(xiàn)的。1827年，布朗年，布朗把花粉放入水中，然后取出一滴這種懸浮液放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)把花粉放入水中，然后取出一滴這種懸浮液放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)花粉小顆粒在水中象著了魔似的不停運動，而且每個小顆粒的運動方花粉小顆粒在水中象著了魔似的不停運動，而且每個小顆粒的運動方向和速度都改變很快，不會停下來。這些小顆粒實際上是由上萬個分向和速度都改變很快，不會停下來。這些小顆粒實際上是由上萬個分

30、子組成的分子團，由于受液體分子撞擊不平衡，從而表現(xiàn)出無規(guī)則運子組成的分子團，由于受液體分子撞擊不平衡，從而表現(xiàn)出無規(guī)則運動的情況動的情況.懸浮物和膠體雜質(zhì)因為顆粒小，質(zhì)量輕，在水中各個方向懸浮物和膠體雜質(zhì)因為顆粒小，質(zhì)量輕，在水中各個方向受到的水分子的撞擊力不平衡，不停的作無規(guī)則高速運動并趨于均勻受到的水分子的撞擊力不平衡，不停的作無規(guī)則高速運動并趨于均勻分散狀態(tài)，故能夠在水中穩(wěn)定存在。分散狀態(tài)，故能夠在水中穩(wěn)定存在。微粒之間的靜電斥力微粒之間的靜電斥力 膠體穩(wěn)定的另一個原因是膠粒帶有某種相同的電荷，微粒之間因為靜電膠體穩(wěn)定的另一個原因是膠粒帶有某種相同的電荷，微粒之間因為靜電作用力能夠互相排

31、斥而穩(wěn)定。但同時它又能夠與溶液中帶相反電荷的離子發(fā)作用力能夠互相排斥而穩(wěn)定。但同時它又能夠與溶液中帶相反電荷的離子發(fā)生電性中和，而失去穩(wěn)定性。生電性中和，而失去穩(wěn)定性。微粒的水化作用微粒的水化作用 由于膠體微粒帶電荷能夠吸附具有極性的水分子，在其表面形成一層水由于膠體微粒帶電荷能夠吸附具有極性的水分子，在其表面形成一層水化膜?；ぁ?.混凝機理混凝機理 （在水中加入混凝劑的主要目的是消除膠體的穩(wěn)定性）（在水中加入混凝劑的主要目的是消除膠體的穩(wěn)定性）其混凝機理包括以下三個方面：其混凝機理包括以下三個方面：反離子的壓縮作用及電性中和作用反離子的壓縮作用及電性中和作用 在水中加入某些電解質(zhì)后，由于電

32、離或水解作用形成帶相反電荷的離子在水中加入某些電解質(zhì)后，由于電離或水解作用形成帶相反電荷的離子或聚合體對水中的擴散層起壓縮作用、對膠體微粒的電荷進行電性中和，使或聚合體對水中的擴散層起壓縮作用、對膠體微粒的電荷進行電性中和，使膠粒之間的排斥力削弱，膠體顆粒通過吸附、碰撞產(chǎn)生凝聚而變大變重。膠粒之間的排斥力削弱，膠體顆粒通過吸附、碰撞產(chǎn)生凝聚而變大變重。膠體吸附與混凝劑的架橋作用膠體吸附與混凝劑的架橋作用 在水中加入混凝劑后，在水中加入混凝劑后，沉淀物的網(wǎng)捕作用沉淀物的網(wǎng)捕作用混凝原理混凝原理 注：在廢水實際處理中，上述各種機理往往同時或交叉發(fā)揮作注：在廢水實際處理中，上述各種機理往往同時或交叉

33、發(fā)揮作用，只是依條件的不同而以其中的某一種起主導(dǎo)作用而已。用，只是依條件的不同而以其中的某一種起主導(dǎo)作用而已。3. 網(wǎng)捕作用網(wǎng)捕作用1. 反離子的壓反離子的壓縮作用和電性縮作用和電性中和作用中和作用2. 吸附架橋吸附架橋作用作用廢水中加入混凝劑后，主要發(fā)生了電性中和作用廢水中加入混凝劑后，主要發(fā)生了電性中和作用和和 吸附架橋作用以及沉淀物的吸附架橋作用以及沉淀物的網(wǎng)捕作用網(wǎng)捕作用，使污染，使污染物微粒相互凝聚變大、變重而產(chǎn)生沉降物微粒相互凝聚變大、變重而產(chǎn)生沉降。吸附架橋作用吸附架橋作用 混凝劑經(jīng)過水解反應(yīng)和混凝劑經(jīng)過水解反應(yīng)和 縮聚反應(yīng)生成線型結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，縮聚反應(yīng)生成線型結(jié)構(gòu)的高分子

34、聚合物，其兩端分別吸附不同的其兩端分別吸附不同的 膠體微粒，長線型的兩端膠體微粒之間進行吸膠體微粒，長線型的兩端膠體微粒之間進行吸附而附而 架橋。形成絮體，產(chǎn)生絮凝而沉降。架橋。形成絮體，產(chǎn)生絮凝而沉降。 電性中和作用：電性中和作用： 許多膠體雜質(zhì)都帶負電荷，在水中相互排斥不能凝聚長期保持穩(wěn)定許多膠體雜質(zhì)都帶負電荷，在水中相互排斥不能凝聚長期保持穩(wěn)定狀態(tài)，加入混凝劑后，混凝劑發(fā)生水解產(chǎn)生的膠體微粒帶有正電荷，當(dāng)帶狀態(tài)，加入混凝劑后，混凝劑發(fā)生水解產(chǎn)生的膠體微粒帶有正電荷，當(dāng)帶相反電荷的膠粒相互吸引，彼此中和了對方的相反電荷的膠粒相互吸引，彼此中和了對方的 電荷，并吸附污染物顆粒電荷，并吸附污染

35、物顆粒變大變重而沉降。變大變重而沉降。網(wǎng)捕作用：網(wǎng)捕作用：由于吸附架橋作用由于吸附架橋作用形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對廢水中形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對廢水中的污染物有捕集作用。的污染物有捕集作用。例如硫酸鋁作混凝劑時所起的混凝作用表現(xiàn)在以例如硫酸鋁作混凝劑時所起的混凝作用表現(xiàn)在以下三個方面：下三個方面：電離出電離出Al3+ 對擴散層起壓縮作用，對膠體微對擴散層起壓縮作用，對膠體微 粒起電性中和作用粒起電性中和作用水解生成絮凝體水解生成絮凝體 對懸浮物起網(wǎng)捕作用對懸浮物起網(wǎng)捕作用縮聚成高聚物縮聚成高聚物 對膠體微粒等起吸附架橋作對膠體微粒等起吸附架橋作 用用 3、影響混凝效果的主要因素、影響混凝效果的主要因素

36、廢水的廢水的PHPH值值 PHPH值的高低不但直接值的高低不但直接影響著污染物存在的形態(tài)影響著污染物存在的形態(tài)和表面性質(zhì)，而且影響著和表面性質(zhì)，而且影響著混凝劑的水解平衡及產(chǎn)物混凝劑的水解平衡及產(chǎn)物的存在形態(tài)和時間。的存在形態(tài)和時間。攪拌強度和攪拌時間攪拌強度和攪拌時間 混合階段攪拌強度混合階段攪拌強度大，時間短；反應(yīng)階段大，時間短；反應(yīng)階段攪拌強度小，時間長。攪拌強度小，時間長。水的渾濁度的影響水的渾濁度的影響 直接影響混凝劑的直接影響混凝劑的添加量的多少，一般地，添加量的多少，一般地，渾濁度越大，添加的混渾濁度越大，添加的混凝劑量越少。凝劑量越少。 水溫水溫 混凝劑的水解過混凝劑的水解過程

37、需要吸熱。溫度越程需要吸熱。溫度越高，混凝效果越好。高，混凝效果越好。4、混凝劑和助凝劑、混凝劑和助凝劑混凝劑混凝劑 包括無機混凝劑、有機混凝劑和包括無機混凝劑、有機混凝劑和 高分子混凝劑三大類高分子混凝劑三大類 見見P14表表2-1所示所示助凝劑助凝劑 為了提高混凝效果添加的輔助藥為了提高混凝效果添加的輔助藥劑，如：劑，如： 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH值的酸、堿溶液，以及改值的酸、堿溶液，以及改變金屬變金屬 離子價態(tài)的氧化劑或還原劑和混離子價態(tài)的氧化劑或還原劑和混凝過程凝過程 的活化劑等。的活化劑等。類別類別名稱名稱劑量范圍劑量范圍mg/Lmg/L最佳最佳PHPH值范圍值范圍應(yīng)用特點應(yīng)用特點無無機機鹽鹽類

38、類硫酸鋁硫酸鋁AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 35 550506 6左右左右混凝效果較好，使用方便；混凝效果較好，使用方便；最佳最佳PHPH值范圍窄；值范圍窄；使用水溫：使用水溫：20203030硫酸亞鐵硫酸亞鐵FeSOFeSO4 45 550508.58.511.011.0適用堿度及硬度均較高的水；適用堿度及硬度均較高的水；水溫對混凝效果影響較小；水溫對混凝效果影響較??；絮凝體形成快，較穩(wěn)定；絮凝體形成快，較穩(wěn)定；產(chǎn)品及溶液腐蝕性強產(chǎn)品及溶液腐蝕性強氯化鐵氯化鐵FeClFeCl3 34 440408.58.511.011.0處理高濁度水；處理高濁度水；絮凝體較堅固，沉淀性較好；絮凝

39、體較堅固，沉淀性較好；固體產(chǎn)品吸濕性強，對包裝運輸不利固體產(chǎn)品吸濕性強，對包裝運輸不利無機高分子無機高分子混凝劑混凝劑聚合氯化鋁聚合氯化鋁（PACPAC）2 220205 59 9適用于低溫低濁及高濁度水；適用于低溫低濁及高濁度水；投藥量少，混凝效果好；投藥量少，混凝效果好；適用適用PHPH值范圍廣；值范圍廣；產(chǎn)品腐蝕性強產(chǎn)品腐蝕性強聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵202060605 51111適用于低溫低濁及高濁度水；適用于低溫低濁及高濁度水；易溶于水；易溶于水；適用適用PHPH值范圍廣；值范圍廣；凈化后水的凈化后水的PHPH值與堿度變化幅度較?。恢蹬c堿度變化幅度較?。灰水?dāng)日配置當(dāng)日投加宜當(dāng)日配置當(dāng)日投

40、加有機高分子有機高分子混凝劑混凝劑聚丙烯酰銨聚丙烯酰銨（PAMPAM）聚氧化乙烯聚氧化乙烯（PEOPEO）5 5以下以下視不同離子情況而定視不同離子情況而定聚合度高；聚合度高；對膠體表面有強吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián)對膠體表面有強吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián)4、混凝劑和助凝劑、混凝劑和助凝劑5.混凝處理過程混凝處理過程混合池混合池加入混凝劑和助加入混凝劑和助凝劑，時間凝劑，時間2分分鐘，快速攪拌，鐘，快速攪拌，充分混合。充分混合。反應(yīng)池反應(yīng)池反應(yīng)過程需反應(yīng)過程需要要30分鐘。分鐘。沉淀池沉淀池沉淀過程需要沉淀過程需要12小時。小時。出水出水進水進水二、沉淀與澄清二、沉淀與澄清1.沉淀池沉淀池

41、 水是按水平方向流過沉降區(qū)并完成沉淀過程的。池型呈長方形，水是按水平方向流過沉降區(qū)并完成沉淀過程的。池型呈長方形，廢水從池的一端流人，水平方向流過池子，從池的另一端流出。在廢水從池的一端流人，水平方向流過池子，從池的另一端流出。在池的進口處底部設(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。池的進口處底部設(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。平流沉淀池進水板 沉淀區(qū)缺點是鏈帶的支承和驅(qū)動缺點是鏈帶的支承和驅(qū)動件都浸沒于水中，易銹蝕，難保養(yǎng)。件都浸沒于水中，易銹蝕，難保養(yǎng)。橋式行車刮泥機：橋式行車刮泥機：軌道設(shè)在池壁上，行車在軌道上移軌道設(shè)在池壁上，行車在軌道上移動，刮泥板伸入水中，將污泥刮入污泥

42、斗中，由排泥動，刮泥板伸入水中，將污泥刮入污泥斗中，由排泥管排出。這種刮泥機不但運行靈活，而且保養(yǎng)維修都管排出。這種刮泥機不但運行靈活，而且保養(yǎng)維修都比較方便。比較方便。用于較小的平流沉淀用于較小的平流沉淀池，不設(shè)刮泥設(shè)備，池，不設(shè)刮泥設(shè)備，在沿池的長度方向設(shè)在沿池的長度方向設(shè)置多個泥斗，每個泥置多個泥斗，每個泥斗各自單獨排泥，既斗各自單獨排泥，既不相互干擾，也有利不相互干擾，也有利于保證污泥濃度。于保證污泥濃度。 在沉淀池有效在沉淀池有效容積一定的情況下，容積一定的情況下，池身越淺，沉淀面池身越淺，沉淀面積越大，去除效率積越大，去除效率也越高。也越高。 斜板沉淀池又稱淺層沉斜板沉淀池又稱淺層

43、沉淀池，在池中將平行薄板按淀池，在池中將平行薄板按45456060傾斜設(shè)置，廢水從傾斜設(shè)置，廢水從斜板下面，通過薄板間通道斜板下面，通過薄板間通道向側(cè)上方流去，懸浮物沉積向側(cè)上方流去，懸浮物沉積在斜板上，自動滑落進入污在斜板上，自動滑落進入污泥斗。泥斗。斜板沉淀池沉淀原理斜板沉淀池沉淀原理 2.澄清池澄清池 澄清池的功能可以集絮凝反應(yīng)過程和澄清分離過程澄清池的功能可以集絮凝反應(yīng)過程和澄清分離過程 于一體。利用活性泥渣與原水進行二次接觸發(fā)生混凝，一于一體。利用活性泥渣與原水進行二次接觸發(fā)生混凝，一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚石結(jié)構(gòu)的池子。般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚石結(jié)構(gòu)的池子。（1）基本原理：）基本原理：

44、原水流入澄清池后，因為池中加入了原水流入澄清池后，因為池中加入了 較多的混凝劑，經(jīng)過一定時間運行后較多的混凝劑，經(jīng)過一定時間運行后 形成泥渣懸浮層（活性泥渣），隨著形成泥渣懸浮層（活性泥渣），隨著 原水不斷的在澄清池中由下向上流原水不斷的在澄清池中由下向上流 動，泥渣絮體由于重力作用在上升水動，泥渣絮體由于重力作用在上升水流中始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)原水通過活性泥渣層時，流中始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)原水通過活性泥渣層時，發(fā)生接觸絮凝反應(yīng)，原水中的懸浮物被絮體泥渣層阻留下發(fā)生接觸絮凝反應(yīng)，原水中的懸浮物被絮體泥渣層阻留下來，原水在上部被澄清。來，原水在上部被澄清。懸浮澄清池懸浮澄清池設(shè)備及流程設(shè)

45、備及流程 加藥后的原水由下向上通過處于懸浮狀態(tài)的泥渣層，使水中雜加藥后的原水由下向上通過處于懸浮狀態(tài)的泥渣層，使水中雜質(zhì)與泥渣懸浮層的顆粒碰撞凝聚而分離沉淀的水池質(zhì)與泥渣懸浮層的顆粒碰撞凝聚而分離沉淀的水池 利用原水的動能，在水射器的作用下，利用原水的動能，在水射器的作用下，將池中的活性泥渣吸入和原水充分混合，將池中的活性泥渣吸入和原水充分混合，從而加強了水中固體顆粒間的接觸和吸附從而加強了水中固體顆粒間的接觸和吸附作用，形成良好的絮凝，加速了沉降速度作用，形成良好的絮凝，加速了沉降速度使水得到澄清。使水得到澄清。 水力循環(huán)澄清池的工作原理：加了混水力循環(huán)澄清池的工作原理：加了混凝劑的原水從進

46、水管道進入噴嘴，以高速凝劑的原水從進水管道進入噴嘴，以高速噴入喉管，在喉管的喇叭口周圍形成真空，噴入喉管，在喉管的喇叭口周圍形成真空，吸入大約吸入大約3倍于原水的泥渣量，經(jīng)過泥渣倍于原水的泥渣量，經(jīng)過泥渣與原水的迅速混合，進入漸擴管形的第一與原水的迅速混合，進入漸擴管形的第一反應(yīng)室，以及第二反應(yīng)室中進行混凝處理。反應(yīng)室，以及第二反應(yīng)室中進行混凝處理。喉管可以上、下移動以調(diào)節(jié)噴嘴和喉管的喉管可以上、下移動以調(diào)節(jié)噴嘴和喉管的間距，使等于噴嘴直徑的間距，使等于噴嘴直徑的12倍，并借此倍，并借此控制回流的泥渣量。水流從第二反應(yīng)室進控制回流的泥渣量。水流從第二反應(yīng)室進入分離室，由于斷面積的突然擴大，流速

47、入分離室，由于斷面積的突然擴大，流速降低，泥渣就沉下來，其中一部分泥渣進降低，泥渣就沉下來，其中一部分泥渣進入泥渣濃縮斗定期予以排出，而大部分泥入泥渣濃縮斗定期予以排出，而大部分泥渣被吸入喉管進行回流，清水上升從集水渣被吸入喉管進行回流，清水上升從集水槽流出。槽流出。 三、過濾三、過濾 混凝沉淀處理后的原水還殘留少量懸浮雜質(zhì)，可以通過混凝沉淀處理后的原水還殘留少量懸浮雜質(zhì)，可以通過過濾的方法加以去除。過濾的方法加以去除。1.過濾過程過濾過程原水原水 濾料的種類：濾料的種類：石英砂、無煙煤、活性炭等。石英砂、無煙煤、活性炭等。濾池的敷設(shè)：濾池的敷設(shè)：理論上應(yīng)按粒徑由小到大排列為宜，有利于截留懸浮

48、雜理論上應(yīng)按粒徑由小到大排列為宜，有利于截留懸浮雜 質(zhì)，但在目前普遍采用逆粒度的方式排列效果更好，即：質(zhì)，但在目前普遍采用逆粒度的方式排列效果更好，即： 濾料粒度由大濾料粒度由大 小小 大排列的方式進行過濾。大排列的方式進行過濾。過濾周期：過濾周期：當(dāng)過濾阻力增大，過濾速度緩慢時，需用清水進行反沖洗濾當(dāng)過濾阻力增大，過濾速度緩慢時，需用清水進行反沖洗濾 料，使其恢復(fù)過濾能力，兩次反沖洗的間隔時間。料，使其恢復(fù)過濾能力，兩次反沖洗的間隔時間。濾料濾料過濾過濾出水出水2.過濾設(shè)備過濾設(shè)備機械過濾器機械過濾器點點 機械過濾器為壓力機械過濾器為壓力式過濾凈化設(shè)備，經(jīng)過式過濾凈化設(shè)備，經(jīng)過濾后的出水濁度

49、在濾后的出水濁度在5mg/1以下，是電滲析以下，是電滲析裝置，離子交換裝置的裝置，離子交換裝置的前置處理設(shè)備前置處理設(shè)備 ，主要用，主要用于軟化、除鹽水的預(yù)處于軟化、除鹽水的預(yù)處理及循環(huán)冷卻水、游泳理及循環(huán)冷卻水、游泳池、印染、食品、化工池、印染、食品、化工等用水的凈化處理。其等用水的凈化處理。其原理是利用介質(zhì)截流水原理是利用介質(zhì)截流水中的懸浮物使出水澄清中的懸浮物使出水澄清.無閥濾池?zé)o閥濾池工作原理：工作原理：過濾原水從進水口流入過濾器，水自下而上通過過濾層，過濾原水從進水口流入過濾器，水自下而上通過過濾層，經(jīng)過聯(lián)通渠進入出水箱，最后從出水管流出。隨著攔截的懸浮物的增經(jīng)過聯(lián)通渠進入出水箱，最

50、后從出水管流出。隨著攔截的懸浮物的增多，過濾阻力加大時，應(yīng)當(dāng)及時進行反沖洗。多，過濾阻力加大時，應(yīng)當(dāng)及時進行反沖洗。進水進水出出水水四、處理系統(tǒng)四、處理系統(tǒng)1.混凝、澄清、過濾系統(tǒng)混凝、澄清、過濾系統(tǒng) （由三大部分組成（由三大部分組成 圖圖2-5 ） 這種系統(tǒng)適用于地表水的預(yù)處理，主要是去除水中的這種系統(tǒng)適用于地表水的預(yù)處理，主要是去除水中的懸浮雜質(zhì)，在原水中加入混凝劑后，水力攪拌器加速藥劑的懸浮雜質(zhì)，在原水中加入混凝劑后，水力攪拌器加速藥劑的溶解與混合，再經(jīng)過水力循環(huán)澄清池，最后進入無閥濾池過溶解與混合，再經(jīng)過水力循環(huán)澄清池，最后進入無閥濾池過濾。濾。2.循環(huán)泥渣澄清重力式過濾凈水池（由兩大

51、部分組成循環(huán)泥渣澄清重力式過濾凈水池（由兩大部分組成 圖圖2-6） 這種系統(tǒng)適用于工業(yè)鍋爐用水等。處理后水，大大地降低了水的渾這種系統(tǒng)適用于工業(yè)鍋爐用水等。處理后水，大大地降低了水的渾濁度。濁度。 將絮凝、澄清和過濾工藝將絮凝、澄清和過濾工藝緊湊合理地組合成一體，能方緊湊合理地組合成一體，能方便地將一般地面水源原水凈化便地將一般地面水源原水凈化成符合衛(wèi)生標準的生活用水，成符合衛(wèi)生標準的生活用水，主要適用于廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、主要適用于廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)場、部隊營房和中小企事業(yè)農(nóng)場、部隊營房和中小企事業(yè)單位改善生活飲水水質(zhì)使用，單位改善生活飲水水質(zhì)使用，適用于工業(yè)用水軟化，除鹽工適用于工業(yè)用水軟化，

52、除鹽工藝的水處理，同時也合于某些藝的水處理，同時也合于某些以分離去除水中懸浮物及膠體以分離去除水中懸浮物及膠體雜質(zhì)為主要目的的接近中性的雜質(zhì)為主要目的的接近中性的生產(chǎn)廢水的凈化使用。生產(chǎn)廢水的凈化使用。 3.循環(huán)泥渣澄清、逆流過濾凈水器循環(huán)泥渣澄清、逆流過濾凈水器 （由一個完整的系統(tǒng)組成（由一個完整的系統(tǒng)組成 圖圖2-7 ） 這種系統(tǒng)簡化了預(yù)處理系統(tǒng)，投資少，占地面積小，同這種系統(tǒng)簡化了預(yù)處理系統(tǒng)，投資少，占地面積小，同時可以直接與離子交換系統(tǒng)串聯(lián)。但運行管理比較復(fù)雜一些。時可以直接與離子交換系統(tǒng)串聯(lián)。但運行管理比較復(fù)雜一些。反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)污污泥泥區(qū)區(qū)懸浮層懸浮層分離區(qū)分離區(qū)過濾層過濾層清水區(qū)清

53、水區(qū)原水原水出水出水污泥桶污泥桶排泥排泥第二節(jié)第二節(jié) 除鐵與除氯處理除鐵與除氯處理一、水的除鐵處理一、水的除鐵處理 地表水硬度較低地表水硬度較低,懸浮物含量大。地下水濁懸浮物含量大。地下水濁度低，硬度高，且含鐵、錳。水中含鐵除了在度低，硬度高，且含鐵、錳。水中含鐵除了在生活上和工業(yè)生產(chǎn)中帶來危害外，對工業(yè)鍋爐、生活上和工業(yè)生產(chǎn)中帶來危害外，對工業(yè)鍋爐、印染、化工、制藥及水處理的危害也不能低估。印染、化工、制藥及水處理的危害也不能低估。對水處理而言，因為二價鐵離子極容易污染交對水處理而言，因為二價鐵離子極容易污染交換樹脂，造成樹脂因鐵中毒而影響交換能力。換樹脂，造成樹脂因鐵中毒而影響交換能力。當(dāng)

54、用含鐵水作為鍋爐給水時，容易在鍋爐受熱當(dāng)用含鐵水作為鍋爐給水時，容易在鍋爐受熱面結(jié)成鐵垢，影響傳熱效果及產(chǎn)生垢下腐面結(jié)成鐵垢，影響傳熱效果及產(chǎn)生垢下腐蝕。蝕。 1.曝氣除鐵法曝氣除鐵法 Fe2+O2+H2O Fe（OH）3+H+ 生成的氫氧化鐵可以與水中的吸附雜質(zhì)產(chǎn)生吸附架橋作用，達到凈生成的氫氧化鐵可以與水中的吸附雜質(zhì)產(chǎn)生吸附架橋作用，達到凈化水的目的。化水的目的。 其曝氣的方法主要有：其曝氣的方法主要有：噴淋式曝氣噴淋式曝氣 見見P27圖圖2-8跌水曝氣跌水曝氣 見見P28圖圖2-92.接觸催化氧化法接觸催化氧化法 利用氧化的方法將水中低價鐵離子和低價錳離子氧化成高價利用氧化的方法將水中低

55、價鐵離子和低價錳離子氧化成高價鐵離子和高價錳離子，再經(jīng)過吸咐過濾去除，達到降低水中鐵錳鐵離子和高價錳離子，再經(jīng)過吸咐過濾去除，達到降低水中鐵錳含量的目的。濾料采用精制石英砂或錳砂。二價鐵含量的目的。濾料采用精制石英砂或錳砂。二價鐵(Fe2+)具有較具有較強的還原性，它容易被氧化劑（如氧氣、氯氣、高錳酸鉀等）氧強的還原性，它容易被氧化劑（如氧氣、氯氣、高錳酸鉀等）氧化成三價鐵（化成三價鐵（Fe3+)。Fe3+在水中容易發(fā)生水解反應(yīng)，生成難溶在水中容易發(fā)生水解反應(yīng)，生成難溶的化合物的化合物Fe(OH)3沉淀析出，從而達到除鐵目的。錳砂除鐵是沉淀析出，從而達到除鐵目的。錳砂除鐵是常用方法。天然錳砂的

56、主要成份是二氧化錳（常用方法。天然錳砂的主要成份是二氧化錳（MnO2),它是二價它是二價鐵氧化成三價鐵的催化劑，由此而生成的鐵氧化成三價鐵的催化劑，由此而生成的Fe3+立即被水分解成立即被水分解成絮狀氫氧化鐵而沉淀，鐵被去除。采用曝氣加氧與錳砂聯(lián)合除鐵絮狀氫氧化鐵而沉淀，鐵被去除。采用曝氣加氧與錳砂聯(lián)合除鐵是常用除鐵方法。是常用除鐵方法。過濾除鐵裝置過濾除鐵裝置 天然錳砂天然錳砂進水進水出水出水二、自來水的除氯處理二、自來水的除氯處理 它的主要作用是去除水體中的余氯，包括化合性余它的主要作用是去除水體中的余氯，包括化合性余氯和游離性余氯氯和游離性余氯ClO-（次氯酸根離子）、（次氯酸根離子）、

57、HClO（次氯（次氯酸）、酸）、Cl2（氯氣）等，將自來水中的氯元素變成對人身體（氯氣）等，將自來水中的氯元素變成對人身體無害或者有益的元素。通常采用化學(xué)還原法和活性炭脫氯無害或者有益的元素。通常采用化學(xué)還原法和活性炭脫氯法。法。1.化學(xué)還原法（常用的還原劑有化學(xué)還原法（常用的還原劑有SO2和和 Na2SO3） HClO+ SO2 H2SO4+ HCl HClO+ Na2SO3 Na2SO4 + HCl Na2SO3 +O2 Na2SO4（自來水脫氧）（自來水脫氧）2.活性炭脫氯法活性炭脫氯法 HClO HCl +O C吸附吸附O CO C吸附吸附O CO 2第三節(jié)高硬度與高堿度水的預(yù)處理第三

58、節(jié)高硬度與高堿度水的預(yù)處理一、石灰處理一、石灰處理 對處理碳酸鹽硬度（暫時硬度）效果比較好。對處理碳酸鹽硬度（暫時硬度）效果比較好。 1.原理原理CaO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2OCa(OH)2+Ca(HCO3)2 CaCO3+H2OCa(OH)2+Mg(HCO3)2 CaCO3+MgCO3+H2OCa(OH)2+MgCO3 CaCO3+Mg(OH)2 能同時去除水中的鐵和硅：能同時去除水中的鐵和硅：Ca(OH)2+Fe(HCO3)2+O2 Fe(OH)3+CaCO3+H2OSiO2+Ca(OH)2 CaSiO3+H2O但不能除去非碳酸鹽硬度與過剩的堿度

59、。但不能除去非碳酸鹽硬度與過剩的堿度。MgSO4+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaSO4MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3+Na2CO3+H2O2.石灰的用量石灰的用量 可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進行估算，見教材可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進行估算，見教材P333.石灰處理后的水質(zhì)石灰處理后的水質(zhì) 經(jīng)過處理后的水大部分的碳酸鹽硬度被去除、堿度經(jīng)過處理后的水大部分的碳酸鹽硬度被去除、堿度降低、部分有機物被去除、硅化合物降低、鐵的殘留量降低、部分有機物被去除、硅化合物降低、鐵的殘留量較少。較少。4.石灰處理系統(tǒng)石灰處理系統(tǒng)澄清池石灰處理系統(tǒng)澄清池石

60、灰處理系統(tǒng)P35圖圖2-10 （這種系統(tǒng)適用于鎂（這種系統(tǒng)適用于鎂 硬度較大的水處理，硬度較大的水處理，因為因為Mg(OH)2沉淀比較疏松，水分較多，呈絮凝狀）沉淀比較疏松，水分較多，呈絮凝狀）渦流反應(yīng)器石灰處理系統(tǒng)渦流反應(yīng)器石灰處理系統(tǒng)P35圖圖2-11 （這種系統(tǒng)適用（這種系統(tǒng)適用 于鈣硬度較大于鈣硬度較大的水處理，因為的水處理，因為Ca(OH)2沉淀比較致密、密度大、沉降沉淀比較致密、密度大、沉降速度大。）速度大。）二、石灰二、石灰-純堿處理純堿處理 可以同時去除碳酸鹽硬度（暫時硬度）和非碳酸可以同時去除碳酸鹽硬度（暫時硬度）和非碳酸 鹽硬度（永久硬度）鹽硬度（永久硬度） 。1.反應(yīng)原理

61、反應(yīng)原理加入石灰的作用：去除碳酸鹽硬度（暫時硬度）加入石灰的作用：去除碳酸鹽硬度（暫時硬度）CaO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2OCa(OH)2+Ca(HCO3)2 CaCO3+H2OCa(OH)2+Mg(HCO3)2 CaCO3+MgCO3+H2OCa(OH)2+MgCO3 CaCO3+Mg(OH)2 能同時去除水中的鐵和硅：能同時去除水中的鐵和硅：Ca(OH)2+Fe(HCO3)2+O2 Fe(OH)3+CaCO3+H2OSiO2+Ca(OH)2 CaSiO3+H2O但不能除去非碳酸鹽硬度與過剩的堿度。但不能除去非碳酸鹽硬度與過剩的堿度。MgSO4+Ca

62、(OH)2 Mg(OH)2+CaSO4MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3+Na2CO3+H2O加入純堿的作用：去除非碳酸鹽硬度（永久硬度）加入純堿的作用：去除非碳酸鹽硬度（永久硬度）MgSO4+Na2CO3 MgCO3+Na2SO4MgCl2+Na2CO3 MgCO3+2NaClCaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3 CaCO3+2NaClCa(OH)2+MgCO3 CaCO3+Mg(OH)22.加藥量的計算加藥量的計算加入石灰的量：加入石灰的量：可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進行估算，見教材可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方

63、程式進行估算，見教材P33加入純堿的量：加入純堿的量：可按以下公式進行估算見教材可按以下公式進行估算見教材P36 G純堿純堿=106（非碳酸鹽硬度（非碳酸鹽硬度+過剩純堿量）過剩純堿量）/純堿的純度純堿的純度 mmol/L 0.50.7mmol/L mg/L 3.軟化極限軟化極限增加純堿可以降低鈣硬度（控制增加純堿可以降低鈣硬度（控制pH值約在值約在8.39.5左右）左右）增加石灰可以降低鎂硬度（控制增加石灰可以降低鎂硬度（控制pH值約在值約在10.3以上即可。）以上即可。）石灰石灰-純堿處理的工藝可以分為：純堿處理的工藝可以分為：冷法：冷法：操作溫度與原水溫度相同，其出水硬度一般為操作溫度與

64、原水溫度相同，其出水硬度一般為0.50.8 mmol/L。溫法：溫法：操作溫度為操作溫度為50其出水硬度一般為其出水硬度一般為0.30.6 mmol/L。 mmol/L熱法：熱法：操作溫度為操作溫度為100其出水硬度一般為其出水硬度一般為0.050.2 mmol/L。 mmol/L4.水的酸化水的酸化通入通入CO2進行酸化：進行酸化： CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O （控制（控制pH值約在值約在10以上）以上）采用部分原水混合法采用部分原水混合法 將將6090 的原水經(jīng)過石灰的原水經(jīng)過石灰-純堿處理，其余純堿處理，其余1040 的原水的原水與軟化處理后的水進行混合，從而達到中和堿度

65、、降低硬度的目的。與軟化處理后的水進行混合，從而達到中和堿度、降低硬度的目的。5.石灰石灰-純堿處理系統(tǒng)純堿處理系統(tǒng)純堿清液的配制與孔板加藥系統(tǒng)純堿清液的配制與孔板加藥系統(tǒng) 見教材見教材P38圖圖2-12 純堿純堿 電動吊車輸送至溶解箱內(nèi)，經(jīng)過水力攪拌溶解配制成電動吊車輸送至溶解箱內(nèi)，經(jīng)過水力攪拌溶解配制成510 的溶液的溶液 用藥液泵送到加藥灌內(nèi)用藥液泵送到加藥灌內(nèi) 通過水力排擠到水管。通過水力排擠到水管。熱法石灰熱法石灰-純堿軟化處理系統(tǒng)純堿軟化處理系統(tǒng)見教材見教材P38圖圖2-13 由加藥、沉淀軟化和過濾三部分組成。由加藥、沉淀軟化和過濾三部分組成。課題三課題三 水的離子交換軟化處理水的

66、離子交換軟化處理教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求： 1、了解水的離子交換基礎(chǔ)知識、了解水的離子交換基礎(chǔ)知識 2、知道水的離子交換處理的方法及原理、知道水的離子交換處理的方法及原理 3、熟悉離子交換水處理工藝過程常用設(shè)備、熟悉離子交換水處理工藝過程常用設(shè)備 4、知道離子交換水處理附屬設(shè)備及運行管理、知道離子交換水處理附屬設(shè)備及運行管理 教學(xué)任務(wù)清單：見教材教學(xué)任務(wù)清單：見教材P84一、解釋或簡答一、解釋或簡答: 1.詮釋下列符號的含義詮釋下列符號的含義 0017 2017 D111二、簡答：二、簡答：1.什么叫全交換容量？什么叫工作交換容量？什么叫全交換容量？什么叫工作交換容量？2.固定床離子交換水處理設(shè)備的特點是什么？固定床離子交換水處理設(shè)備的特點是什么？3.在交換樹脂的使用與保管過程中，對新樹脂在使用前應(yīng)怎樣處理？在交換樹脂的使用與保管過程中，對新樹脂在使用前應(yīng)怎樣處理？4.樹脂污染后應(yīng)怎樣處理？樹脂應(yīng)怎樣保管？樹脂污染后應(yīng)怎樣處理？樹脂應(yīng)怎樣保管？三、填空：三、填空：1.離子交換樹脂由離子交換樹脂由、 、 三部分組成，它們各自的作用分三部分組成，它們各自的作用分別是別是、 、 。 2