① 半透膜的制備方法
1.在100mL燒杯中里加入10mL濃硝酸(14.1g/mL),配成混合溶液,冷卻到約20℃。把一小塊內脫脂棉浸入混合溶液中8~容10min取出後充分洗凈,涼干,得到纖維素硝酸酯。
2.在試劑瓶中取乙醚、乙醇各10mL,再加入1g上述乾燥的纖維素硝酸酯,不斷振盪,放置1~2天,就生成透明的膠棉液。
3.取3mL上述自製或市售5%的膠棉液,加入乾燥的150mL錐形瓶中,將錐形瓶橫斜不斷轉動使瓶的內壁和瓶口都均勻沾上膠棉液。倒出多餘的膠棉液,然後倒置約1min使乙醚、乙醇不斷蒸發,直到乾燥。逐步剝離瓶口的薄膜,沿瓶壁薄膜夾縫注入蒸餾水,使得薄膜逐步跟瓶壁分離,輕輕取出,浸入蒸餾水中備用。 把定量濾紙放入盛有2:1的水-硫酸的燒杯中,用玻棒輕輕撳壓,使它浸沒均勻(玻棒和濾紙都不能帶水)。浸泡60~90s後取出,立即用蒸餾水洗凈,再放入1:1一水合氨的水溶液(即氨水)中,中和殘留的酸,取出在空氣中晾乾。
[備注]
1.製作膠棉半透膜的錐形瓶一定要乾燥,否則難以成膜。
2.膠棉半透膜容易破裂,實驗前請保存在蒸餾水裡。
3.自製羊皮紙時,一定要控制硫酸的濃度和浸泡時間,還要注意在浸泡中濾紙不能重疊。
② 滲析使用的半透膜是一種離子交換膜嗎
電滲析使用的半滲透膜其實是一種離子交換膜。這種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜(陽膜)和陰離子交換膜(陰膜)兩種。在電解質水溶液中,陽膜允許陽離子透過而排斥阻擋陰離子,陰膜允許陰離子透過而排斥阻擋陽離子,這就是離子交換膜的選擇透過性。在電滲析過程中,離子交換膜不像離子交換樹脂那樣與水溶液中的某種離子發生交換,而只是對不同電性的離子起到選擇性透過作用,即離子交換膜不需再生。電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱為極室,其中發生的電化學反應與普通的電極反應相同。陽極室內發生氧化反應,陽極水呈酸性,陽極本身容易被腐蝕。陰極室內發生還原反應,陰極水呈鹼性,陰極上容易結垢.
利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子(如離子)的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時,溶液中的帶電的溶質粒子(如離子)通過膜而遷移的現象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法,它是20世紀50年代發展起來的一種新技術,最初用於海水淡化,現在廣泛用於化工、輕工、冶金、造紙、醫葯工業,尤以制備純水和在環境保護中處理三廢最受重視,例如用於酸鹼回收、電鍍廢液處理以及從工業廢水中回收有用物質等。
③ 半透膜的作用
透膜是一種只讓某些分子和離子擴散進出的薄膜,一般來說,半透膜只允許離子和小分子物質通過,而生物大分子物質不能自由通過半透膜,原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大,但比生物大分子例如蛋白質、澱粉等小,如羊皮紙、玻璃紙等都屬於半透膜。
半透膜透過物質具有選擇性的薄膜。一般只允透過溶劑或溶劑和小分子溶質而不允許過大分子溶質。如玻璃紙只允許水透過蔗糖溶液中,而蔗糖分子不能透過;動物的膀胱允許水透過,而不允許酒精分子過;灼熱的鈀或鉑允許氫透過,而氬分子不能透過。半透膜可用多種高分子材料製成,用以分離不同分子量的物質,定滲透壓和氣體分壓等。半透膜主要應於膜分離技術中的反滲透和超濾。應用反滲透過程時稱為反滲透膜,它是具有水性基團的薄膜,膜不僅具有篩濾作還有對水分子的優先吸附作用。常於反滲透的膜有醋酸纖維素膜、芳香聚胺膜、聚苯並咪唑膜等。半透膜可以制板狀、管狀和中空纖維狀,也應用於擴滲析。膜的表皮層微孔孔徑為0.6~0.9nm,臨界孔徑為1.3nm。孔徑較大的半透膜應用於超過濾,稱為超過濾膜,它在0.07~0.7MPa(0.7~7kgf/cm2)壓力下工作,用於分離直徑10nm以內的分子和微粒,其透過性能屬篩分原理。在污水處理中用到的膜過程有電滲析、反滲透和超濾,其所用的均為半透膜。半透膜應用在工業廢水治理,有的已有生產規模,有的還在實驗室研究階段。
④ 乳酸能通過半透膜嗎
不行,乳酸是大分子
⑤ 什麼是化學處理法
經過微生物處理後,水中仍留下比較復雜的化學污染物,而且還不能除掉不斷增加的氮和磷,因此,人們經常通過化學方法繼續凈化污水。
所謂化學處理法,是利用化學原理消除污染物,或者將其轉化為有用的物質。經常使用的辦法是中和、氧化還原、混凝、電解等。例如,美國加利福尼亞州的大和湖是一個非常深而景色秀麗的湖,但它受到興旺旅遊業的威脅。政府為此在那裡興建了一個處理工廠,每天吸取750萬噸湖水,除去普通的污染和污泥後,用石灰除去磷,並在解吸塔中吹出氮(它在污水中通常是以氨的形式出現),然後使水首先通過分離床除去殘余的磷,最後通過活性炭吸附掉大部分留下來的化學物質。
(1)中和法中和法是利用化學方法使酸性廢水或鹼性廢水中和達到中性的方法。在中和處理中,應盡量遵循「以廢治廢」的原則,優先考慮廢酸或廢鹼的使用,或酸性廢水與鹼性廢水直接中和的可能性;其次才考慮採用葯劑(中和劑)進行中和處理。
(2)混凝法混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉澱的膠體狀污染物和一部分細小懸浮物經脫穩、凝聚、架橋等反應過程,形成具有一定大小的絮凝體,在後續沉澱池中沉澱分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質——呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些重金屬物質。
(3)化學沉澱法化學沉澱法是通過向廢水中投入某種化學葯劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應,形成使難溶鹽沉澱下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學沉澱法一般用於含重金屬工業廢水的處理。根據使用的沉澱劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學沉澱法可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法和鋇鹽沉澱法。
(4)氧化還原法氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質,在氧化還原反應中能被氧化或還原的性質,把它們轉變為無毒無害物質的方法。廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。
(5)吸附法
吸附法是採用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
(6)離子交換法離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換水處理法即是利用離子交換劑對物質的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質和有害物質的方法。
(7)膜分離可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。主要的處理技術有穩定塘和土地處理法。
城市廢水的大量排放不但是水資源的浪費,同時也會造成污染。世界上不少缺水國家把城市廢水的資源化作為解決水資源短缺的重要對策之一。
近20年來經濟的持續快速發展和人口的膨脹加劇了對水的需求,造成世界范圍水資源短缺。水資源短缺威脅著人類的生存和發展,已成為全球人類共同面臨的最嚴峻的挑戰之一。為解決困擾人類發展的水資源短缺問題,開發新的可利用水源是世界各國普遍關注的課題。城市廢水水質、水量穩定,經處理和凈化以後可以作為新的再生水源加以利用。
城市廢水如不加以凈化,隨意排放,將造成嚴重的水環境污染。如將城市廢水的凈化和再生利用結合起來,去除污染物,改善水質後加以回用,不僅可以消除城市廢水對水環境的污染,而且可以減少新鮮水的使用,緩解需水和供水之間的矛盾,為工農業的發展提供新的水源,取得多種效益。許多國家和地區把城市廢水再生水作為一種水資源的重要組成,對城市廢水的資源化進行了系統規劃。例如美國佛羅里達州的南部地區、加利福尼亞州的南拉谷那、科羅拉多州的奧羅拉、沙烏地阿拉伯、義大利及地中海諸國等。實踐表明,城市廢水經處理後可以滿意地用於農業、城市和工業等領域。作為緩解水資源短缺的重要戰略之一,城市廢水資源化顯示了光明的應用前景。
世界上許多國家圍繞城市廢水的資源化與再生利用開展了大量的研究,包括廢水回用途徑的分析與開拓,廢水資源化工藝與技術研究,回用水水質標準的建立,回用水對人體健康的影響,促進廢水資源化的政策與管理體系等。
⑥ 可否利用半透膜的滲透原理提純海水
不行。
化學上定來義的半源透膜是指只允許溶液通過,膠體和濁液均不能通過。(粒子大小 濁液:大於100nm;
膠體:1~100nm;溶液:小於1nm 注1nm=1納米)
象鈉離子,氯離子等這些離子和水分子都可以通過半透膜的。
⑦ 半透膜能透過什麼
半透膜能透過水、二氧化碳、氧氣、葡萄糖、甘油、氨基酸等。
半透膜只允許離子和小分子物質通過,而生物大分子物質不能自由通過半透膜,原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大,但比生物大分子例如蛋白質、澱粉等小,如羊皮紙、玻璃紙等都屬於半透膜。
如玻璃紙只允許水透過蔗糖溶液中,而蔗糖分子不能透過;動物的膀胱允許水透過,而不允許酒精分子過;灼熱的鈀或鉑允許氫透過,而氬分子不能透過。半透膜可用多種高分子材料製成,用以分離不同分子量的物質,定滲透壓和氣體分壓等。
半透膜應用:
半透膜主要應於膜分離技術中的反滲透和超濾,應用反滲透過程時稱為反滲透膜,它是具有水性基團的薄膜,膜不僅具有篩濾作還有對水分子的優先吸附作用。
常於反滲透的膜有醋酸纖維素膜、芳香聚胺膜、聚苯並咪唑膜等。半透膜可以制板狀、管狀和中空纖維狀,也應用於擴滲析。膜的表皮層微孔孔徑為0.6~0.9nm,臨界孔徑為1.3nm。
在污水處理中用到的膜過程有電滲析、反滲透和超濾,其所用的均為半透膜。半透膜應用在工業廢水治理,有的已有生產規模,有的還在實驗室研究階段。
⑧ 廢水處理的基本方法是什麼
廢水中污染物多種多樣,從污染物形態分,有溶解性的、膠體狀的和懸浮狀的污染物。從化學性質分,有有機污染物和無機污染物。有機污染物從生物降解的難易程度又可分為可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。廢水處理即是利用各種技術措施將各種形態的污染物從廢水中分離出來,或將其分解、轉化為無害和穩定的物質,從而使廢水得以凈化的過程。根據所採用的技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理方法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三大類。
(一)廢水的物理處理法
廢水的物理處理法是利用物理作用來進行廢水處理的方法,主要用於分離去除廢水中不溶性的懸浮污染物。在處理過程中廢水的化學性質不發生改變。主要工藝有篩濾截留、重力分離(自然沉澱和上浮)、離心分離等,使用的處理設備和構築物有格柵和篩網、沉砂池和沉澱池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。
1.格柵與篩網
格柵是由一組平行的金屬柵條製成的具有一定間隔的框架。將其斜置在廢水流經的渠道上,用於去除廢水中粗大的懸浮物和漂浮物,以防止後續處理構築物的管道閥門或水泵受到堵塞。篩網是由穿孔濾板或金屬網構成的過濾設備,用於去除較細小的懸浮物。
2.沉澱法
沉澱法的基本原理是利用重力作用使廢水中重於水的固體物質下沉,從而達到與廢水分離的目的。這種工藝處理效果好,並且簡單易行。因此,在廢水處理中應用廣泛,是一種重要的處理構築物。在廢水處理中,沉澱法主要應用於:①在沉砂池去除無機砂粒;②在初次沉澱池中去除重於水的懸浮狀有機物;③在二次沉澱池去除生物處理出水中的生物污泥;④在混凝工藝之後去除混凝形成的絮凝體;⑤在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。
3.氣浮法
用於分離比重與水接近或比水小,靠自重難以沉澱的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣,產生大量的細小氣泡,並使其附著於細微顆粒污染物上,形成比重小於水的浮體,上浮至水面,從而達到使細微顆粒與廢水分離的目的。
4.離心分離
使含有懸浮物的廢水在設備中高速旋轉,由於懸浮物和廢水質量不同,所受的離心不同,從而可使懸浮物和廢水分離的方法。根據離心力的產生方式,離心分離設備可分為旋流分離器和離心機兩種類型。
(二)廢水的化學處理法
化學處理法是利用化學反應來分離、回收廢水中的污染物,或將其轉化為無害物質,主要工藝有中和、混凝、化學沉澱、氧化還原、吸附、離子交換等。
1.中和法
中和法是利用化學方法使酸性廢水或鹼性廢水中和達到中性的方法。在中和處理中,應盡量遵循「以廢治廢」的原則,優先考慮廢酸或廢鹼的使用,或酸性廢水與鹼性廢水直接中和的可能性。其次才考慮採用葯劑(中和劑)進行中和處理。
2.混凝法
混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉澱的膠體狀污染物和一部分細小懸浮物經脫穩、凝聚、架橋等反應過程,形成具有一定大小的絮凝體,在後續沉澱池中沉澱分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質,呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些重金屬物質。
3.化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入某種化學葯劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應,形成難溶鹽沉澱下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學沉澱法一般用於含重金屬工業廢水的處理。根據使用的沉澱劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學沉澱法可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法和鋇鹽沉澱法。
4.氧化還原法
氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質,在氧化還原反應中能被氧化或還原的性質,把它們轉變為無毒無害物質的方法。廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。
5.吸附法
吸附法是採用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
6.離子交換法
離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換水處理法是利用離子交換劑對物質的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質和有害物質的方法。
7.膜分離
可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。
(三)廢水的生物處理法
在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機物並將其轉化成穩定無機物的能力。廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,並採用一定的人工措施,營造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機物的能力,從而使廢水中的有機污染物得以凈化的方法。根據採用的微生物的呼吸特性,生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。根據微生物的生長狀態,廢水生物處理法又可分為懸浮生長型(如活性污泥法)和附著生長型(生物膜法)。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理是利用好氧微生物,在有氧環境下,將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水。好氧生物處理效率高,使用廣泛,是廢水生物處理中的主要方法。好氧生物處理的工藝很多,包括活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等工藝。
2.厭氧生物處理法
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術,最終產物為甲烷、二氧化碳等。多用於有機污泥、高濃度有機工業廢水,如啤酒廢水、屠宰廠廢水等的處理,也可用於低濃度城市污水的處理。污泥厭氧處理構築物多採用消化池,最近20多年來,開發出了一系列新型高效的厭氧處理構築物,如升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧濾池等。
3.自然生物處理法
自然生物處理法即利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但凈化功能易受到自然條件的制約。主要的處理技術有穩定塘和土地處理法。
(四)廢水處理工藝流程
由於廢水中污染物成分復雜,單一處理單元不可能去除廢水中全部污染物,常需要多個處理單元有機組合成適宜的處理工藝流程。確定廢水處理工藝的主要依據是所要達到的處理程度。而處理程度又主要取決於原廢水的性質、處理後廢水的出路以及接納處理後廢水水體的環境標准和自凈能力。
1.城市廢水的一般處理工藝流程
其主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和溶解性有機物。一般處理工藝流程,根據不同的處理程度,可分為預處理、一級處理、二級處理和三級處理。
(1)預處理:主要工藝包括格柵、沉砂池,用於去除城市污水中的粗大懸浮物和比重大的無機砂粒,以保護後續處理設施正常運行並減輕負荷。
(2)一級處理:一級處理一般為物理處理,主要去除污水中的懸浮狀固體物質。懸浮物去除率為50%~70%,有機物去除率為25%左右,一般達不到排放標准。因此一級處理屬於二級處理的前處理。主要工藝為沉澱池。
(3)二級處理:二級處理為生物處理,用於大幅度去除污水中呈膠體或溶解性的有機物,有機物去除率可達90%以上,處理後出水BOD可降至20~30毫克/升,達到國家規定的污水排放標准。主要工藝有活性污泥法、生物膜法等。
(4)三級處理:在二級處理之後,用於進一步去除殘存在廢水中的有機物和氮磷,以滿足更嚴格的廢水排放要求或回用要求。採用的工藝有生物除氮脫磷法,或混凝沉澱、過濾、吸附等一些物化方法。
2.工業廢水的處理工藝流程
由於工業廢水水質成分復雜,且隨行業、生產工藝流程、原料的變化而變化,故沒有通用的工藝流程。
⑨ 廢水處理的基本方法
廢水處理的效果和聚丙烯醯胺的選型直接掛鉤,選擇合適的聚丙烯醯胺不但可以取得理想的效果,更可認為企業節省一筆可觀的支出,在這里光正化工就為大傢具體先容一下如何選擇合適的聚丙烯醯胺處理污水! 廢水處理選擇聚丙烯醯胺,不但要根據詳細行業的廢水的特性來選擇,同時還要看在哪個環節添加絮凝劑,做何用途。一般在選擇無機絮凝劑時要考慮廢水的成分及PH等,然後選擇最適合的一種(鐵鋁鹽、硅鋁鹽等)。 在選擇有機絮凝劑時(如聚丙烯醯胺),主要看要用到陰離子聚丙烯醯胺、陽離子聚丙烯醯胺仍長短離子聚丙烯醯胺。陰離子聚丙烯醯胺依據水解度不統一般分弱陰、中陰、強陰。 陽離子的選擇一般用在污泥脫水方面,陽離子聚丙烯醯胺的選型很重要,城市污水處理廠一般用到中強陽離子聚丙烯醯胺,造紙、印染廠污泥脫水一般選擇弱陽離子,醫葯廢水一般選強陽離子等等。 每一種廢水都有它自己獨占的特性,非離子聚丙烯醯胺主要是在弱酸性前提下使用,印染廠用到非離子PAM的比較多。 所有的這些絮凝劑的選型都要根據試驗才能確定,在試驗中首先確定大致加葯量,觀察絮凝沉澱速度,核算處理本錢,選擇經濟、合用的絮凝葯劑。
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⑩ 廢水處理的基本方法有哪些
廢水中污染物多種多樣,從污染物形態分,有溶解性的、膠體狀的和懸浮狀的污染物。從化學性質分,有有機污染物和無機污染物。有機污染物從生物降解的難易程度又可分為可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。廢水處理即是利用各種技術措施將各種形態的污染物從廢水中分離出來,或將其分解、轉化為無害和穩定的物質,從而使廢水得以凈化的過程。根據所採用的技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理方法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三大類。
1.廢水的物理處理法廢水的物理處理法是利用物理作用來進行廢水處理的方法,主要用於分離去除廢水中不溶性的懸浮污染物。在處理過程中廢水的化學性質不發生改變。主要工藝有篩濾截留、重力分離(自然沉澱和上浮)、離心分離等,使用的處理設備和構築物有格柵和篩網、沉砂池和沉澱池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。
(1)格柵與篩網格柵是由一組平行的金屬柵條製成的具有一定間隔的框架。將其斜置在廢水流經的渠道上,用於去除廢水中粗大的懸浮物和漂浮物,以防止後續處理構築物的管道閥門或水泵受到堵塞。篩網是由穿孔濾板或金屬網構成的過濾設備,用於去除較細小的懸浮物。
(2)沉澱法沉澱法的基本原理是利用重力作用使廢水中重於水的固體物質下沉,從而達到與廢水分離的目的。這種工藝處理效果好,並且簡單易行。因此,在廢水處理中應用廣泛,是一種重要的處理構築物。在廢水處理中,沉澱法主要應用於:①在沉砂池去除無機砂粒;②在初次沉澱池中去除重於水的懸浮狀有機物;③在二次沉澱池去除生物處理出的生物污泥;④在混凝工藝之後去除混凝形成的絮凝體;⑤在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。
(3)氣浮法用於分離比重與水接近或比水小,靠自重難以沉澱的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣,產生大量的細小氣泡,並使其附著於細微顆粒污染物上,形成比重小於水的浮體,上浮至水面,從而達到使細微顆粒與廢水分離的目的。
(4)離心分離使含有懸浮物的廢水在設備中高速旋轉,由於懸浮物和廢水質量不同,所受的離心不同,從而可使懸浮物和廢水分離的方法。根據離心力的產生方式,離心分離設備可分為旋流分離器和離心機兩種類型。
2.廢水的化學處理法化學處理法是利用化學反應來分離、回收廢水中的污染物,或將其轉化為無害物質,主要工藝有中和、混凝、化學沉澱、氧化還原、吸附、離子交換等。
(1)中和法中和法是利用化學方法使酸性廢水或鹼性廢水中和達到中性的方法。在中和處理中,應盡量遵循「以廢治廢」的原則,優先考慮廢酸或廢鹼的使用,或酸性廢水與鹼性廢水直接中和的可能性。其次才考慮採用葯劑(中和劑)進行中和處理。
(2)混凝法混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉澱的膠體狀污染物和一部分細小懸浮物經脫穩、凝聚、架橋等反應過程,形成具有一定大小的絮凝體,在後續沉澱池中沉澱分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質,呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些重金屬物質。
(3)化學沉澱法化學沉澱法是通過向廢水中投入某種化學葯劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應,形成難溶鹽沉澱下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學沉澱法一般用於含重金屬工業廢水的處理。根據使用的沉澱劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學沉澱法可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法和鋇鹽沉澱法。
(4)氧化還原法氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質在氧化還原反應中能被氧化或還原的性質,把它們轉變為無毒無害物質的方法。廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。
(5)吸附法吸附法是採用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
(6)離子交換法離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換水處理法是利用離子交換劑對物質的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質和有害物質的方法。
(7)膜分離可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。
3.廢水的生物處理法在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機物並將其轉化成穩定無機物的能力。廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,並採用一定的人工措施,營造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機物的能力,從而使廢水中的有機污染物得以凈化的方法。根據採用的微生物的呼吸特性,生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。根據微生物的生長狀態,廢水生物處理法又可分為懸浮生長型(如活性污泥法)和附著生長型(生物膜法)。
(1)好氧生物處理法好氧生物處理是利用好氧微生物,在有氧環境下,將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水。好氧生物處理效率高,使用廣泛,是廢水生物處理中的主要方法。好氧生物處理的工藝很多,包括活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等工藝。
(2)厭氧生物處理法厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術,最終產物為甲烷、二氧化碳等。多用於有機污泥、高濃度有機工業廢水,如啤酒廢水、屠宰廠廢水等的處理,也可用於低濃度城市污水的處理。污泥厭氧處理構築物多採用消化池,最近20多年來,開發出了一系列新型高效的厭氧處理構築物,如升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧濾池等。
(3)自然生物處理法自然生物處理法即利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但凈化功能易受到自然條件的制約。主要的處理技術有穩定塘和土地處理法。
4.廢水處理工藝流程由於廢水中污染物成分復雜,單一處理單元不可能去除廢水中全部污染物,常需要多個處理單元有機組合成適宜的處理工藝流程。確定廢水處理工藝的主要依據是所要達到的處理程度。而處理程度又主要取決於原廢水的性質、處理後廢水的出路以及接納處理後廢水水體的環境標准和自凈能力。
(1)城市廢水的一般處理工藝流程其主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和溶解性有機物。一般處理工藝流程,根據不同的處理程度,可分為預處理、一級處理、二級處理和三級處理。
①預處理:主要工藝包括格柵、沉砂池,用於去除城市污水中的粗大懸浮物和比重大的無機砂粒,以保護後續處理設施正常運行並減輕負荷。
②一級處理:一級處理一般為物理處理,主要去除污水中的懸浮狀固體物質。懸浮物去除率為50%~70%,有機物去除率為25%左右,一般達不到排放標准。因此一級處理屬於二級處理的前處理。主要工藝為沉澱池。
③二級處理:二級處理為生物處理,用於大幅度去除污水中呈膠體或溶解性的有機物,有機物去除率可達90%以上,處理後出水BOD可降至20~30毫克/升,達到國家規定的污水排放標准。主要工藝有活性污泥法、生物膜法等。
④三級處理:在二級處理之後,用於進一步去除殘存在廢水中的有機物和氮磷,以滿足更嚴格的廢水排放要求或回用要求。採用的工藝有生物除氮脫磷法,或混凝沉澱、過濾、吸附等一些物化方法。
(2)工業廢水的處理工藝流程由於工業廢水水質成分復雜,且隨行業、生產工藝流程、原料的變化而變化,故沒有通用的工藝流程。