目錄HYPERLINK\l"_Toc115850963"第一篇環?；境ＷR１HYPERLINK\l"_Toc115850964"第一章水污染狀況１HYPERLINK\l"_Toc115850965"第一節水污染現狀１HYPERLINK\l"_Toc115850966"第二節水污染分類２HYPERLINK\l"_Toc115850967"第二章常用環保術語５HYPERLINK\l"_Toc115850968"第三章水處理技術概述７HYPERLINK\l"_Toc115850969"第二篇廢水處理單元技術９HYPERLINK\l"_Toc115850970"第一章篩除９HYPERLINK\l"_Toc115850971"第二章水質水量調節９HYPERLINK\l"_Toc115850972"第三章沉淀和氣?。保碒YPERLINK\l"_Toc115850973"第一節沉淀１４HYPERLINK\l"_Toc115850974"第二節氣浮１６HYPERLINK\l"_Toc115850975"第四章混凝和混凝劑１８HYPERLINK\l"_Toc115850976"第五章中和及pH值的控制２３HYPERLINK\l"_Toc115850977"第六章膜法水處理技術２７HYPERLINK\l"_Toc115850978"第一節概論２７HYPERLINK\l"_Toc115850979"第二節膜分離過程２８HYPERLINK\l"_Toc115850980"第三節膜組件３４HYPERLINK\l"_Toc115850981"第七章廢水生物處理技術３５HYPERLINK\l"_Toc115850982"第一節概論３５HYPERLINK\l"_Toc115850983"第二節生物脫氮工藝３５HYPERLINK\l"_Toc115850984"第三節MBR工藝３７HYPERLINK\l"_Toc115850985"第三篇水質分析３８HYPERLINK\l"_Toc115850986"第一章水質分析的基本方法３８HYPERLINK\l"_Toc115850987"第二章水樣的采集、保存和預處理４５HYPERLINK\l"_Toc115850988"第三章常用監測項目的分析方法介紹５９HYPERLINK\l"_Toc115850989"第一節化學需氧量５９HYPERLINK\l"_Toc115850990"第二節溶解氧５９HYPERLINK\l"_Toc115850991"第三節五日生化需氧量６０HYPERLINK\l"_Toc115850992"第四節氨氮６０HYPERLINK\l"_Toc115850993"第五節顯微鏡的使用及微生物形態的觀察６１第一篇環?；境ＷR第一章水污染狀況第一節水污染現狀水是自然界最普遍的物質，但又是生命存在和發展的必要條件。沒有水就沒有生命。如果地球上沒有水，就會和月球一樣，成為一個沒有生命的死寂球體。所以，水對于人類來說是一種須臾也不能離開不可缺少的重要物質，它是人類環境的一個重要組成部分。 人們的日常生活需要水。人體中含量最多的一種物質是水，它約占體重的三分之二。水是構成人類機體的基礎，又是傳遞營養和新陳代謝過程的一種介質，水還起著放散熱量、調節體溫的作用。從醫學的觀點看，人類為維護正常生命，每人每天至少需要5升水。 工業生產更是離不開水。據統計，工業用水一般要占城市用水量的80%左右。各種工業，無論是發電、冶金、化工、石油，還是紡織、印染、食品、造紙等等，可以說，幾乎沒有一種工業完全不需要水。 “水是農業的命脈”，更是充分體現了水對農、林、牧、漁各業的重要性。 但我國是水資源貧乏的國家，且南北分布不平衡。根據統計我國人均年淡水資源占有量為2720立方米，只相當于世界人均占有量的百分之一，排到世界第84位左右。而廣大北方地區持續多年缺水已十分嚴重，該地區缺水總面積達58km2，人均水資源量僅相當于全國人均的1/5，而淮河流域包括京津兩市的年人均水資源僅300m3，為全國人均水量的1/7。目前我國有200多個城市缺水，40多個城市嚴重缺水，每天缺水2000多萬m3。由于缺水造成經濟損失每年達200多億元左右，水資源匱乏已成為統制社會經濟發展的主要因素之一。但另一方面，我國目前年污水排放量為400億m3，約每天排放污水1億多m3，大量未經處理或經處理未達標的污水排入江河湖海，造成水體嚴重污染，全國85%（436條）河流受到不同程度污染，65%以上的人飲用受污染的水。水污染促使水資源短缺進一步加劇，形成惡性循環，危害生態環境，影響人民生活和身體健康，制約工業發展，據專家推測我國每年由于水污染造成的直接經濟損失約150億元，在1985-2000年間，水污染造成的損失達2735億元。 我國水污染現狀是“局部有所改善，整體仍在惡化”，隨著鄉鎮企業的發展和工業重心的轉移，污染已有向農村、向內地轉移的趨勢，由地表水受污染向地下水受污染轉移，我國的湖泊大多呈營養化，面積也不斷萎縮，近海水域亦受污染，赤潮頻發。例如，由于沿淮河數省1、2千家工廠排放廢水，使淮河水質已劣于三類水標準，有時污水團下溯時迫使水廠暫時關門，老百姓飲用水都發生問題；太湖、滇池、巢湖等富營養化日趨嚴重，有時瘋狂的藻類使水廠的取水管邊造成堵塞。 因此，治理水污染，保護水資源已是迫在眉睫的問題。第二節水污染分類一、自然污染和人為污染 由于水的流動性很大，溶解能力又很強，因此在自然循環中水與大氣、土地和巖石接觸的每一個環節都會有各種雜質混入和溶入，使自然界幾乎不存在純粹的水。而特別是在社會循環中，更會有大量的社會和各種生產的廢棄物排入水體，而使水受到污染。 前面說過，自然環境是一個動態平衡體系，對其中各種物質的變化具有一定的自動調節能力和緩沖作用，這種能力稱為“環境容量”。水體也有這種在一定程度下能自身降低污染程度的能力。通常稱為水的自凈能力。 當進入水體的外來雜質含量超過了水體的自凈能力而使水質惡化，對人類環境和水的利用產生不良影響，這就叫水的污染。 水體作為一種寶貴的資源，用途是很多的。主要有：（1）生活和飲用給水，（2）工業用水（包括冷卻用水），（3）農業用水（包括灌溉用水），（4）漁業用水，（5）水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6）娛樂、旅游和水上運動，（7）水能利用（8）航運。各種不同的用途對水量和水質都有一定的要求。 1984年頒布的《中華人民共和國水污染防治法》中所闡明的“水污染”是指水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用。危害人體健康或者破壞生態環境，造成水質惡化的現象。 很明顯，這里也是把水的污染與水的有效利用相聯系的。 水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。 自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地質使某些地區有某種化學元素大量富集，天然植物的腐爛過程中產生某種有害物質，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶各種物質流入水體等，都會影響當地水質。造成自然污染的有害物質含量一般稱為自然本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值為0.15～0.4毫克/升，鎘的本底值為0.007～0.013毫克/升。 人為污染是人類生活生產活動中產生的廢物對水的污染。它們包括生活污水、工業廢水、農田排水和礦山排水。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，甚至堆積在土地上，廢氣排放到大氣中，這些經降雨淋洗后流入水體，也會造成污染。 當前，對水體造成較大危害的不是自然污染，而是人為污染。二、水體污染物質的分類和影響 水污染主要可分化學性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。 1、化學性污染 未經處理的工業廢水、礦山廢水、農田排水和生活污水主要有下列物質，如任意排入水體，就會引起水體化學性污染。 （1）無機污染物質：污染水體的無機物質主要為酸、堿和一些無機鹽類。酸污染主要來自礦山排水和工業廢水，礦山排水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水作用而形成。含酸多的工業廢水有酸洗、粘膠纖維及酸法造紙等，雨水淋洗含二氧化硫較多的空氣后，流入水體也能形成水體中酸的污染。堿污染主要來自堿法造紙，化學纖維生產、制堿、制革、煉油等工業廢水。酸堿污染使水體的pH值發生變化，破壞其自然緩沖作用，抑制或殺滅細菌和其它微生物的生長，妨礙水體自凈，還會腐蝕船舶和建筑物，影響漁業，破壞生態。礦山排水和一些工業廢水中還常含有不少無機鹽類。這些無機鹽類大量排入水體后，將提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解氧，對淡水生物有不良影響。 （2）無機有毒物質：污染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響的有毒物質，其中汞、鎘、鉛等危害性較大，其它還有砷（特別是三價）、鋇、鉻（六價）、硒（四價、六價）、釩、氟化物、氰化物等。有毒重金屬在自然界中一般不會消失，也可能通過食物鏈而富集、積累。這類物質會直接作用于人體而引起嚴重的疾病或有促進慢性病的作用。 （3）有機有毒物質：污染水體的有機有毒物質種類很多。主要是各種有機農藥、多環芳烴、酚類等。這些物質來自農田排水和有關的工業廢水。它們之中有些是化學性質穩定的，如有機氯農藥和多氯聯苯等都是自然界中本來沒有而人工合成的物質，極難被生物所分解。有些有機物質如稠環芳烴和芳香胺等中有不少被認為是致癌物質。 （4）需氧污染物質：生活污水、牲畜污水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪、木質素和酚等有機物質可在微生物的生物化學作用下進行分解。在其分解過程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質。如果這類污染物質排入水體過多，將會消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，從而影響水中魚類和其它水生生物的生長。水中的溶解氧耗盡后，有機物將時行一步惡化。需氧污染物質是水體中最大量、最經常和最普遍的一種污染物質。 （5）植物營養物質：生活污水及某些工業廢水中經常含有一定量的磷、氮等植物營養物質。施用磷肥和氮肥的農田排水中也會有殘留的磷和氮。近一、二十年來，合成洗滌劑得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸鹽等添加劑而使在含洗滌劑的污水中也含有不少的磷。水體中含磷、氮的量較高時，對一般河流的影響還不大，但對湖泊、水庫、港灣、內海等水流漫的水域，則影響較大。這些水體內往往會因磷、氮等植物營養物質的含量過高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。這種情況稱為水體的“富營養化”。一般認為：總磷和無機氮含量分別在20和300毫克/米3以上，就有可能出現富營養化作用。大量繁殖的藻類（通常以蘭綠藻為主）等水生生物，使魚類生活的空間減少，且這種蘭綠藻不適宜作魚類食料，有些還有毒性。藻類死亡腐敗后又分解出大量營養物質，促使藻類進一步發展。如此惡性循環的結果，使水體外觀呈紅色和其它色澤，通氣不良，溶解氧下降，引起水質惡化，魚類大量死亡。在七十年代，北美的伊利湖就因富營養化問題而被美國一些環境研究者認為該湖正面臨“湖泊死亡”階段。日本漱湖內海頻繁發生的“紅潮”更被稱為“死亡的水域”，經濟損失極大。我國渤海和天津海于1975年和1977年也曾分別發生過紅潮現象。1984年7月下旬又分別在南海珠江口海域和北部灣雷州半島附近發現過兩次紅潮。富營養化作用一旦發生后，由于生物循環而延續的時間可能很長。且難于治理，因此已成為一個急待解決的難題。 （6）油類污染物質：隨著石油事業的發展，油類物質對水體的污染已日益增多。煉油和石油化工工業、海底石油開采、油輪壓艙洗艙以及大氣石油烴的沉降等都可使水體遭到嚴重的油污染，尤其海洋采油污染為最甚，影響水質、破壞海灘、危害水生生物，已受到各國關注。2.物理性污染 （1）懸浮物質污染：懸浮物質是指水中含有的不溶性物質，包括固體物質和泡沫等。它們是由生活污水、垃圾和一些工農業生產活動和采礦、采石、建筑、食品、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水質外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。如果懸浮顆粒上吸附一些有毒有害的物質，則更是有害。 （2）熱污染：來自熱電廠、原子能發電站及各種工業過程中的冷卻水，若不采取措施，直接排入水體，可能引起水溫升高，溶解氧含量降低。水內存在的某些有毒物質的毒性增加。危害魚類及水生生物的生長，此稱為熱污染。 （3）放射性污染：大多數水體（特別是海洋）中在自然狀態下都含有極微量的天然放射性物質，如鉀40、銣87、鈾238以及鐳、氡等。本世紀四十年代以后，由于原子能工業的發展，放射性礦藏的開采、核爆炸的試驗、核電站的建立以及同位素在醫藥、工業、研究等領域中的應用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對人體健康有重要意義的放射性物質有鍶90、銫137、碘131等。 3.生物性污染 生活污水，特別是醫院污水，和某些工業廢水污染水體后，往往可帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細菌性痢疾等都可通過人畜糞便的污染而進入水體，隨水流動而傳播、傳染。常見污染水體的病毒則有腸道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生蟲病如阿米巴痢疾、血吸蟲病等以及鉤端螺旋體引起的鉤端螺旋體病等，也都可通過水進行傳播。防止病原微生物對水體的污染。是保護環境、保障人體健康的一大課題。第二章常用環保術語一、環境 “環境”這個詞是相對人類的存在而言的，是給環境于人類周圍的所在物理因素?；瘜W因素，生物因素和社會因素的總和，一般是指由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈和生物圈共同組成的自然界。二、環境污染 人類與環境構成體系是一個錯綜復雜的多元結構的平衡體系。人類改造自然的活動打亂原有的平衡，必然會引起一定的后果，雖然環境對一定的刺激有調節作用和緩沖能力，可以經過一系列的連鎖反應，建立起新的動態平衡，但若超過了環境本身的緩沖能力，就會由量變而引起質變，從而改變了環境的性質和質量，導致人類的生活質量和生產能力下降，生產環境污染可分為兩大：一類是工業生產、交通、運輸和生活所排放的有毒有害物質超過了環境的自凈能力而引起的環境污染。另一類是由于對自然資源不適當的開發活動引起的生態環境的破壞，主要表現為植被破壞、水土流失、土壤退化、沙漠化、氣候異常等方面。三、微生物 微生物是一類形體微小、結構簡單、必須借助顯微鏡才能看清它們面目的生物。它包括細菌、病毒、藻類、原生動物和后生動物等生物，不是分類學的概念，而是一切微小生物的總稱。四、生化處理 生化處理也稱為生物化學處理，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉化，達到凈化水質，消除其對環境污染和危害的目的?？煞譃楹醚跎幚砑皡捬跎幚韮纱箢愋?。五、化學需氧量（COD） 化學需氧量（COD），是指在一定條件，用強氧劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升表示?；瘜W需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。水中還原性物質包括有機物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機物污染是很普遍、主要的，因此化學需氧量也作為有機物相對含量的指標之一。六、生化需氧量（BOD） 生化需氧量（BOD）是廢水中可生物降解的那部分有機物在微生物作用下氧化分解所需的氧量。BOD5為五天生化需氧量，這相當于比較容易被微生物分解利用的有機物量，是指在溫度20±1℃，培養5天，水中有機物被微生物降解所消耗的氧量，以氧的毫克/升（mg/L）表示。第三章水處理技術概述廢水處理的目的，就是利用各種方法將污水中所含的污染物質分離出來，或將其轉化為無害的物質，從而使污水得到凈化。 按廢水凈化程度可將處理分成三級： 一級處理：除去油類、酸堿物質以及可以截留的懸浮物。 二級處理：除去可溶性有機物和部分可溶性無機物以及經一級處理殘留的懸浮物。 三級處理：除去難降解的有機物和較高程度的除去可溶性N和P等無機物。 按廢水處理時的作用性質，可分成物理法、化學法和生物法。 1.物理法 物理法主要是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質，在其處理過程中不改變污染物的化學性質。常用的物理法有采用格柵、篩網、砂濾等方法截留各類漂浮物、懸浮物等；利用沉淀、氣浮等方法分離比重與水不同的各類污染物質；利用離心法分離各類懸浮物質等。2.化學法 化學法是利用化學反應的作用，去除污染物或改變污染物的性質。它包括向廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學反應，生成不溶于水或難溶于水的化合物，析出沉淀，使廢水得到凈化的化學沉淀法；利用中和過程處理酸性或堿性廢水的中和法；利用液氯、臭氧等強氧化劑氧化分解廢水污染物的化學氧化法；利用電解的原理，在陰陽兩極分別發生氧化和還原反應，使水體達到以凈化的電解法等。3.生物法 生物法也稱為生物化學法，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉化，達到凈化水質、消除其對環境污染和危害的目的。第二篇廢水處理單元技術第一章篩除篩除設備通常是指由金屬柵條構成的格柵和金屬篩（網）設備，一般安置在廢水處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、飄浮物、纖維物質和固體顆料物質，從而保證后續處理構筑物的正常運行，減輕后續處理構筑物的處理負荷。一、篩除設備的類型（一）格柵按格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按柵條間隙，可分為粗格柵（50～100mm）、中格柵（10～40mm）和細格柵（3～10mm）；按柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機械清除格柵和水力清除格柵。（二）篩（網）篩網設備按孔眼大小可分為粗篩網和細篩網；按工作方式可分為固定篩和旋轉篩。二、設備和裝置（一）常用的機械格柵設備（1）鏈條式格柵除污機（2）循環齒耙除污機（3）轉臂式弧形格柵（4）鋼絲繩牽引式格柵除污機（二）常用的篩網設備（1）固定式篩網（2）旋轉筒篩第二章水質水量調節無論是工業廢水，還是城市污水或生活污水，水量和水質在24小時之內都有波動。一般說來，工業廢水的波動比城市污水大，中小型工廠的波動就更大，甚至在一日內或班產之間都可能有很大的變化。這種變化對污水處理設備，特別是生物處理設備正常發揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。同樣對于物化處理設備，水量和水質的波動越大，過程參數難以控制，處理效果越不穩定；反之，波動越小，效果就越穩定。在這種情況下，應在廢水處理系統之前，設置均化調節池，用以進行水量的調節和水質的均化，以保證廢水處理的正常進行。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在調節池內中和；短期排出的高溫廢水也可通過調節以平衡水溫。另外，調節池設置是否合理，對后需處理設施的處理能力、基建投資、運轉費用等都有較大的影響。廢水處理設施中調節作用的目的是：（1）提供對有機物負荷的緩沖能力，防止生物處理系統負荷的急劇變化；（2）控制pH值，以減小中和作用中化學品的用量；（3）減小對物理化學處理系統的流量波動，使化學品添加速率適合加料設備的定額；（4）當工廠停產時，仍能對生物處理系統繼續輸入廢水；（5）控制向市政系統的廢水排放，以緩解廢水負荷分布的變化；（6）防止高濃度有毒物質進入生物處理系統。均化池類型均化是用以盡量減少污水處理廠進水水量和水質波動的過程。其構筑物為均化池，亦稱調節池。調節池的形式和容量的大小，隨廢水排放的類型、特征和后續污水處理系統對調節、均和要求的不同而異。主要起均化水量作用的均化池，稱為水量均化池，簡稱均量池；主要起均化水質作用的均化池，稱為水質均化池，簡稱均質池。一般常有一種誤解，認為沉淀池也可起均量或均質的作用，實際上沉淀池的作用主要是分離固體，既不能均量，均質的作用也很小，且無保證。（一）均量池常用的均量池實際是一座變水位的貯水池，來水為重力流出水由泵抽。池中最高水位不高于來水管的設計水位，水深一般2m左右，最低水位為死水位。見圖3-1。圖3-2為本法的一種變化——旁通貯留方式。貯留池移到泵后的旁通線上，泵房主泵按平均流量配置，多余的水量用輔助泵抽入貯池，在來水量低于平均流量時再回流入泵房集水井。這種作法適用于例如工廠兩班生產而污水處理廠24h運行的情況。優點是貯留池不受來水管高程限制，一般為半地上式，施工和維護排渣均較方便；缺點是貯留池水量需兩次抽升，多耗了能源。圖3-1均量池圖3-2旁通貯留方式（二）均質池最常見的一種均質池可稱異程式均質池，為常水位，重力流。與沉淀池主要不同之處在于沉淀池水流每一質點流程都相同；而均質池中水流每一質點的流程則由短到長，都不相同，再結合進出水槽的配合布置，使前后時程的水得以相互混合，取得隨機均質的效果。根據試驗和工程實驗，其效果是肯定的。這種均質池設在泵前、泵后均可。但應注意，這種池只能均質，不能均量。由于均質的機理有很大的隨機性。故均質池的設計關鍵在于從構造上使周期內先后到達的廢水，有機會充分混合。以下為幾種常用的池型。1.同心圓平面布置方式見圖3-3。2.矩形平面布置方式見圖3-4。圖3-3同心圓平面布置均質池圖3-4矩形平面布置均質池3.方形平面布置方式見圖3-5。以上均質池均有大量隔板，在水質清時，雖能保證均質作用，但當廢水含雜質多時有維護問題，故隔板底宜距池底保持一定距離。根據試驗及實踐，在正方形及其他形式較小規模均質池中，隔板可以取消，而仍有明顯均質效果。4.結合沉淀池的沿程進水式我國近年也有將沉淀池與均質池相結合的作法，見圖3-6。在這種池中，均質作用主要靠池沿的沿程進水，使同時進池的污水轉變為前后出水，達到與不同時序的污水混合的目的。池中設泥斗及刮泥機，與一般沉淀池相同。根據運行實測結果看，均質效果也相當好。圖3-5方形平面布置均質池圖3-6均質沉淀結合式5.回流式將均質池部分出水，用適當低揚程提升機械提升[圖3-7（a）]，或用池后泵抽部分壓力水[當泵的能力較大，有富余能力時，見圖3-7(b)]回流至均質池端，重新沿程分配進水，可使均質效果提高。圖3-7回流式均質池（三）均化池（均量、均質）均化池既能均量，又又能均質，在在池中設置攪攪攔裝置，出出水泵的流量量用儀表控制制。池前須設設置格柵、沉沉砂池，以及及（或）磨碎碎機，以去除除砂礫及其他他雜質。池后后可接二級或或三級處理。具具體作法一般般分為以下兩兩種。1.線內設置池內在流程線內，見見圖3-8。圖3-8線內設設置均化池2.線外設置池設在旁通線上，見見圖3-9。線內設置置的均量、均均質效果最好好，線外設置置使泵抽水量量大為減少，但但均質效果降降低。圖3-9線外設設置均化池（四）間歇式均化化池（均量、均均質）當水量規模較小時時，可以設間間歇貯水、間間歇運行的均均化池，池可可分二或三格格，交替使用用。池中設攪攪拌裝置。池池的總容量可可根據具體情情況，按一至至二個周期設設置。沉淀和氣浮第一節沉淀沉淀就是利用重力力沉降將比水水重的懸浮顆顆粒從水中去去除的操作。沉沉淀是廢水處處理用途最廣廣泛的單元操操作之一。一、沉淀池沉淀池按在廢水處處理流程中的的位置，主要要分為初次沉沉淀池和二次次沉淀池。（一）初次沉淀池池城市污水中既含有有分散顆粒又又含有絮凝性性顆粒。設計計初次沉淀池池的容量時，有有效容積是表表面負荷（過過流率）和沉沉淀時間的函函數。由于大大多數沉淀池池的池深為33m左右，雖雖然停留時間間通常作為設設計時的指標標，但表面負負荷也是一個個有用的標志志。用于生物處理前的的沉淀池常采采用2h的沉淀時間間。當只采用用初次沉淀處處理時，常選選用3h。我國對于于前者常采用用1～1.5h，對于后一一種情況則為為1.5～5h.（二）二次沉淀池池從生物濾池和曝氣氣池帶至二次次沉淀池中的的懸浮固體通通常具有良好好的凝聚性，因因此豎流式沉沉淀池特別適適宜。但它因因有容量小、造造價高、施工工較困難等缺缺點，故國外外使用也不廣廣泛。近年來來，應用較多多的是輻流式式沉淀池。表表3-1列出對不同同污水量的活活性污泥法二二次沉淀池的的設計參數。根根據處理方法法和污水流量量，可按此表表選擇堰負荷荷的最大值，以以減少進入出出水堰的水流流速度。通常常，在池壁內內把出水堰建建成兩側有堰堰的排水槽。近近年來國外已已較廣泛采用用。我國天津津紀莊子處理理廠的輻流式式沉淀池也是是這種形式。表3-1初次沉沉淀池和二次次沉淀池的適適用條件及設設計要點池型適用條件設計要點初次沉淀池對污水中密度大的的固體懸浮物物進行沉淀分分離（1）考慮沉淀污泥發發生腐敗，設設置刮、排泥泥設備，迅速速排除污泥（2）考慮固體懸浮物物及污泥上浮浮，設置浮渣渣去除設備（3）表面負荷以255～50m3/（m2·d）為標準（4）進水端考慮整流流措施，采用用阻流板、有有孔整流壁、圓圓筒形整流板板（5）采用溢流堰，堰堰上負荷≤250m3(m·d)為標準（6）長方形池，最大大水平流速為為7mm/s（7）污泥區容積，靜靜水壓排泥時時，≤2d污泥量；機機械排泥時，考考慮4h排泥量（8）排泥靜水壓≥11.50m二次沉淀池對污水中以微生物物為主體的、密密度小的、因因水流作用易易發生上浮的的固體懸浮物物進行沉淀分分離`（1）考慮沉淀污泥發發生腐敗，設設置刮、排泥泥設備，迅速速排除污泥（2）考慮污泥上浮，設設置浮渣去除除設備（3）表面負荷以255～30m3/（m2·d）為標準（4）進水端考慮整流流措施，采用用阻流板、有有孔整流壁、圓圓筒形整流板板（5）采用溢流堰，堰堰上負荷≤150m3(m·d)（6）長方形池，最大大水平流速為為5mm/s（7）主要溢流設備的的布置，防止止污泥上浮出出流而使處理理水惡化（8）考慮SVI值增增高引起的問問題（9）排泥靜水壓，生生物膜法后≥1.20mm，曝氣池后≥0.9m二、沉淀池的類型型和結構按水流方向劃分沉沉淀池，有平平流式、輻流流式、豎流式式三種形式。每每種沉淀池均均包括五個區區，即進水區區、沉淀區、緩緩沖區、污泥泥區和出水區區。表3-2各種沉沉淀池比較池型優點缺點適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對沖擊負荷和溫溫度變化的適適用能力較強強（3）施工簡易，造價價較低（1）池子配水不易均均勻（2）采用多斗排泥時時，每個泥斗斗需要單獨設設排泥管各自自排泥，操作作量大；采用用鏈帶式刮泥泥機排泥時，鏈鏈帶的支撐件件和驅動件都都浸于水中，易易銹蝕（1）適用于地下水位位高及地質較較差地區（2）適用于大、中、小小型污水處理理廠豎流式（1）排泥方便，管理理簡單（2）占地面積?。?）池子深度大，施施工困難（2）對沖擊負荷和溫溫度變化的適適用能力較差差（3）造價較高（4）池徑不宜過大，否否則布水不勻勻適用于處理水量不不大的小型污污水處理廠輻流式（1）多為機械排泥，運運行較好，管管理較簡單（2）排泥設備已趨定定型機械排泥設備復雜雜，對施工質質量要求高（1）適用于地下水位位較高地區（2）適用于大、中型型污水處理廠廠氣浮氣浮法是以微細氣氣泡作為載體體，粘附水中中的懸浮顆粒粒上，使其視視密度小于水水，然后顆粒粒被氣泡挾帶帶浮升至水面面與水分離去去除的方法。氣浮法目前在給水水、工業廢水水和城市污水水處理方面都都有應用。一、適用對象1.固液分離：污水中中固體顆粒粒粒度小，密度度接近或低于于水，很難利利用沉淀法實實現固液分離離的各類污水水。2.在給水方面，可以以用于高含藻藻水源、低溫溫低濁水源、受受污染水源和和工業原料鹽鹽水的凈化。3.液液分離：從污水水中分離油類類。4.生物處理剩余污泥泥濃縮。5.要求獲得比重力沉沉淀更高的水水力負荷和固固體負荷，或或用地受到限限制的場合。二、分類氣浮法按照產氣方方式不同分為為：溶氣氣浮浮、充氣氣浮浮和電解氣浮浮等主要氣浮浮法比較見表表3-3。表3-3主要氣氣浮法的比較較類型溶氣氣浮充氣氣浮電解氣浮產氣方式1.加壓溶氣2.真空釋氣1.壓縮空氣通過微孔孔板2.機械力高速剪切空空氣電解池極板產生的的氫氣和氧氣氣氣泡尺寸加壓：50-1550μm真空：20-1000μm0.5-1.0mmm氫氣泡≤30μmm氧氣泡≤60μmm表面負荷5-10m3/（mm2·h）5-10m3/（mm2·h）10-50m3//（m2·h）適用范圍給水凈化、生活污污水、工業廢廢水處理。可可取代給水和和廢水處理中中的沉淀和澄澄清；可用于于廢水深度處處理的預處理理及污泥濃縮縮礦物浮選、生活污污水、工業廢廢水處理。如如油脂、羊毛毛等廢水的初初級處理。表表面活性劑的的泡沫分離工業廢水處理。含含各種金屬離離子、油脂、乳乳酪、色度和和有機物的廢廢水處理混凝和混凝劑混凝的目的在于通通過向水中投投加一些藥劑劑（通常稱為為混凝劑及助助凝劑），使使水中難以沉沉淀的膠體顆顆粒能互相聚聚合，長大至至能自然沉淀淀的程度。這這個方法稱作作混凝沉淀。在在給水處理和和廢水處理中中混凝沉淀都都是最常用的的方法之一。混凝處理中包括凝凝聚和絮凝兩兩個階段。在在凝聚階段水水中的膠體雙雙電層被壓縮縮失去穩定而而形成較小的的微粒；在絮絮凝階段這些些微?；ハ嗑劬劢Y（或由于于高分子物質質的吸附架橋橋作用相助）形形成大顆粒絮絮體，這些絮絮體在一定的的沉淀條件下下可以從水中中分離去除。一、混凝劑與助凝凝劑（一）常用的無機機鹽類混凝劑劑常用的無機鹽類混混凝劑見表4-3。表4-3常用的的無機鹽類混混凝劑名稱分子式一般介紹精制硫酸鋁Al2(SO4))3·18H2O（1）含無水硫酸鋁550%~522%（2）適用于水溫為220~40℃（3）當pH=4~7時，主主要去除水中中有機物pH==5.7~77.8時，主要去去除水中懸浮浮物pH==6.4~77.8時，處理濁濁度高、色度度低（小于330度）的水（4）濕式投加時一般般先溶解成10%~220%的溶液工業硫酸鋁Al2(SO4))3·18H2O（1）制造工藝較簡單單（2）無水硫酸鋁含量量各地產品不不同，設計時時一般可采用用20%~225%（3）價格比精制硫酸酸鋁便宜（4）用于廢水處理時時，投加量一一般為50~2000mg/LL（5）其他同精制硫酸酸鋁明礬Al2(SO4))3·K2SO4·24H22O（1）同精制硫酸鋁（2）、（3）（2）現已大部分被硫硫酸鋁所代替替硫酸亞鐵（綠礬）FeSO4·7HH2O（1）腐蝕性較高（22）礬花形成成較快，較穩穩定，沉淀時時間短（3）適用于堿堿度高，濁度度高，pH=8..1~9.66的水，不論論在冬季或夏夏季使用都很很穩定，混凝凝作用良好，當pH值較低時（<8.0），常使用氯來氧化，使二價鐵氧化成三價鐵，也可以用同時投加石灰的方法解決三氯化鐵FeCl3·6HH2O（1）對金屬（尤其對對鐵器）腐蝕蝕性大，對混混凝土亦腐蝕蝕，對塑料管管也會因發熱熱而引起變形形（2）不受溫度影響，礬礬花結得大，沉沉淀速度快，效效果較好（3）易溶解，易混合合，渣滓少（4）適用最佳pH值值為6.0~88.4聚合氯化鋁[Aln(OH))mCl3n-mm]（通式）簡寫PAC（1）凈化效率高，耗耗藥量少，過過濾性能好，對對各種工業廢廢水適應性較較廣（2）溫度適應性高，pH適用范圍寬寬（可在pH=5~~9的范圍內），因因而可不投加加堿劑（3）使用時操作方便便，腐蝕性小小，勞動條件件好（4）設備簡單，操作作方便，成本本較三氯化鐵鐵低（5）是無機高分子化化合物（二）常用的有機機合成高分子子混凝劑及天天然絮凝劑常用的有機合成高高分子混凝劑劑（又稱絮凝凝劑）及天然然絮凝劑見表表4-4。表4-4常用有有機合成高分分子混凝劑及及天然絮凝劑劑名稱分子式或代號一般介紹聚丙烯酰胺代號PAM（1）目前被認為是最最有效的高分分子之一，在在廢水處理中中常被用作助助凝劑，與鋁鋁鹽或鐵鹽配配合使用（2）與常用混凝劑配配合使用時，應應按一定的順順序先后投加加，以發揮兩兩種藥劑的最最大效果（3）聚丙烯酰胺固體體產品不易溶溶解，宜在有有機械攪拌的的溶解槽內配配制成0.1%~~0.2%的溶液再進進行投加，稀稀釋后的溶液液保存期不宜宜超過1~2周（4）聚丙烯酰胺有極極微弱的毒性性，用于生活活飲用水凈化化時，應注意意控制投加量量（5）是合成有機高分分子絮凝劑，為為非離子型；；通過水解構構成陰離子型型，也可通過過引入基團制制成陽離子型型；目前市場場上已有陽離離子型聚丙烯烯酰胺產品出出售脫色絮凝劑代號脫色I號（1）屬于聚胺類高度度陽離子化的的有機高分子子混凝劑，液液體產品固含含量70%，無色或淺淺黃色透明粘粘稠液體（2）貯存溫度5~445℃，使用pH值7~9，按1：50~1：100稀釋后投加加，投加量一一般為20~1000mg/LL，也可與其其他混凝劑配配合使用（3）對于印染廠、染染料廠、油墨墨廠等工業廢廢水處理具有有其他混凝劑劑不能達到的的脫色效果天然植物改性高分分子絮凝劑（1）由691化學改性制制得，取材于于野生植物，制制備方便，成成本較低（2）宜溶于水，適用用水質范圍廣廣，沉降速度度快，處理水水澄清度好（3）性能穩定，不易易降解變質（4）安全無毒天然絮凝劑F691刨花木、白膠粉F703絨稿（灌木類、皮皮、根、葉亦亦可）（三）常用的助凝劑劑常用的助凝劑見表表4-5。表4-5常用的的助凝劑名稱分子式一般介紹氯Cl2（1）當處理高色度廢廢水及用作破破壞水中有機機物或去除臭臭味時，可在在投混凝劑前前先投氯，以以減少混凝劑劑用量（2）用硫酸亞鐵作混混凝劑時，為為使二價鐵氧氧化成三價鐵鐵可在水中投投氯生石灰CaO（1）用于原水堿度不不足（2）用于去除水中的的CO2，調整pH值（3）對于印染廢水等等有一定的脫脫色作用活化硅酸、活化水水玻璃、泡花花堿Na2O·xSiiO2·yH2O（1）適用于硫酸亞鐵鐵與鋁鹽混凝凝劑，可縮短短混凝沉淀時時間，節省混混凝劑用量（2）原水渾濁度低、懸懸浮物含量少少及水溫較低低（約在14℃以下）時使使用，效果更更為顯著（3）可提高濾池濾速速，必須注意意加注點（4）要有適宜的酸化化度和活化時時間二、影響混凝效果果的因素與混混凝劑的選擇擇（一）影響混凝效效果的主要因因素影響混凝效果的因因素比較復雜雜，其中主要要由水質本身身的復雜變化化引起，其次次還要受到混混凝過程中水水力條件等因因素的影響。1.水質工業廢水中的污染染物成分及含含量隨行業、工工廠的不同而而千變萬化，而而且通常情況況下同一廢水水中往往含有有多種污染物物。廢水中的的污染物在化化學組成、帶帶電性能、親親水性能、吸吸咐性能等方方面都可能不不同，因此某某一種混凝劑劑對不同廢水水的混凝效果果可能相關很很大。另外有有機物對于水水中的憎水膠膠體具有保護護作用，因此此對于高濃度度有機廢水采采用混凝沉淀淀方法處理效效果往往不好好。有些廢水水中含有表面面活性劑或活活性染料一類類污染物質，通通常使用的混混凝劑對它們們的去除效果果也大多不理理想。2.pH值pH值也是影響混凝的的一個主要因因素。在不同同的pH值條件下，鋁鋁鹽與鐵鹽的的水解產物形形態不一樣，產產生的混凝效效果也會不同同。由于混凝凝劑水解反應應過程中不斷斷產生H+，因此要保保持水解反應應充分進行，水水中必須有堿堿去中和H+，如堿不足足，水的pH值將下降，水水解反應不充充分，對混凝凝過程不利。3.水溫對混凝效果也也有影響，無無機鹽混凝劑劑的水解反應應是吸熱反應應，水溫低時時不利于混凝凝劑水解。水水的粘度也與與水溫有關，水水溫低時水的的粘度大，致致使水分子的的布朗運動減減弱，不利于于水中污染物物質膠粒的脫脫穩和聚集，因因而絮凝體形形成不易。4.水力學條件及混凝凝反應的時間間把一定的混凝劑投投加到廢水中中后，首先要要使混凝劑迅迅速、均勻地地擴散到水中中?；炷齽┏涑浞秩芙夂?，所所產生的膠體體與水中原有有的膠體及懸懸浮物接觸后后，會形成許許許多多微小小的礬花，這這個過程又稱稱為混合。混混合過程要求求水流產生激激烈的湍流，在在較快的時間間內使藥劑與與水充分混合合，混合時間間一般要求幾幾十秒至2分鐘?；旌虾献饔靡话憧靠克驒C械械方法來完成成。在完成混合后，水水中膠體等微微小顆粒已經經產生初步凝凝聚現象，生生成了細小的的礬花，其尺尺寸可達5μm以上，但還還不能達到靠靠重力可以下下沉的尺寸（通通常需要0.6～1.0mm以上上）。因此還還要靠絮凝過過程使礬花逐逐漸長大。在在絮凝階段，要要求水流有適適當的紊流程程度，為細小小礬花提供相相碰接觸和互互相吸附的機機會，并且隨隨著礬花的長長大這種紊流流應該逐漸減減弱下來。反應時間（T）一一般控制在10～30mim。反應中平均速度梯梯度（G）一般取30～60s-1，并應控控制GT值在104～105范圍內。（二）混凝劑的選選擇針對處理某種特定定的廢水選擇擇適應的混凝凝劑時，通常常由綜合以下下幾方面的考考慮來確定。（1）處理效果好，對對希望去除的的污染物有較較高的去除率率，能滿足設設計要求。為為了達到這一一目標，有時時需要兩種或或多種混凝劑劑及助凝劑同同時配合使用用。（2）混凝劑及助凝劑劑的價格應適適當便宜，需需要的投加量量應當適中，以以防止由于價價格昂貴造成成處理運行費費用過高。（3）混凝劑的來源應應當可靠，產產品性能比較較穩定，并應應宜于儲存和和投加方便。（4）所有的混凝劑都都不應對處理理出水產生二二次污染。當當處理出水有有回用要求時時，要適當考考慮出水中混混凝殘余量所所造成的輕微微色度等影響響（例如采用用鐵鹽作混凝凝劑時）。結合以上因素的考考慮，通常采采用實際廢水水水樣由實驗驗室燒杯試驗驗，對宜于采采用的混凝劑劑及投加量來來進行初步篩篩選確定。在在有條件的情情況下，一般般還應對初步步確定的結果果進行擴大的的動態連續試試驗，以求取取得可靠的設設計數據。第五章中和及pHH值的控制含酸堿廢水來源很很廣，化工廠廠、化纖廠、電電鍍廠、煉油油廠以及金屬屬酸洗車間等等都排出酸性性廢水。有的的廢水含有無無機酸如硫酸酸、鹽酸等；；有的則含有有蟻酸、醋酸酸等有機酸；；有的則兼而而有之。廢水水含酸濃度差差別很大，從從小于1%到10%以上。造紙紙廠、印染廠廠、金屬加工工廠等排出堿堿性廢水，大大多數情況下下為無機堿，也也有些廢水含含有機堿。其其中某些廢水水含堿濃度很很高，最高可可達百分之幾幾。廢水中除除含酸、堿外外，還可能含含有酸式鹽、堿堿式鹽，以及及其他的無機機物、有機物物等物質。將將酸和堿隨意意排放會對環環境造成污染染和破壞，而而且也是一種種資源的浪費費。因此，對對酸、堿廢水水首先應考慮慮回收和綜合合利用。當酸酸、堿廢水的的濃度較高時時，例如達3%～5%以上，往往往存在回用和和綜合利用的的可能性。例例如用以制造造硫酸亞鐵、硫硫酸鐵、石膏膏、化肥，也也可以考慮供供其他工廠使使用等。當濃濃度不高（例例如小于2%），回收或或綜合利用經經濟意義不大大時，才考慮慮中和處理。一、原理用化學法去除廢水水中過量的酸酸或堿，使其其pH值達到中性性左右的過程程稱為中和。處處理含酸廢水水時通常以堿堿和堿性氧化化物為中和劑劑，而處理堿堿性廢水則以以酸或酸性氧氧化物作中和和劑。在工業廢水處理中中，中和處理理常常用于以以下幾種情況況：（1）在廢水排入水體體之前，因為為水生生物對對pH值的變化極極其敏感，當當大量廢水排排入后使水體體的pH值變得偏酸酸或偏堿時，會會產生不良影影響；（2）在廢水排入城市市排水管道之之前，由于酸酸、堿對排水水管道產生腐腐蝕作用，一一般城市排水水管道對排入入工業廢水的的pH值都有明確確的規定；（3）在廢水需要進行行化學或生物物處理之前，對對于化學處理理（例如凝聚聚、除磷等），要要求廢水的pH值升高或降降低到某一需需要的最佳值值。對于生物物處理，廢水水的pH值通常應維維持在6.5～8.5范圍內，以以保證處理構構筑物的微生生物維持最佳佳活性。對于中和處理，首首先應當考慮慮以廢治廢的的原則，例如如將酸性廢水水與堿性廢水水互相中和，或或者利用廢堿堿渣（電石渣渣、碳酸鈣堿堿渣等）中和和酸性廢水。在在沒有這些條條件時，才采采用藥劑（中中和劑）中和和處理法。酸性廢水中和處理理經常采用的的中和劑有石石灰、石灰石石、白云石、氫氫氧化鈉、碳碳酸鈉等。堿堿性廢水中和和處理則通常常采用鹽酸和和硫酸。選用用哪種中和劑劑要進行經濟濟比較和優缺缺點的比較。表3-6和表3-7中列出了常用的中和劑及消耗量參考數據。表3-6堿性中中和劑的單位位消耗量酸類名稱中和1g酸所需堿堿性物質的量量/gCaOCa(OH)2CaCO3MgCO3CaCO3-MggCO3硫酸（H2SO44）0.5710.7551.020.860.94鹽酸（HC1）0.771.011.371.151.29硝酸（HNO3）0.4450.590.7950.6680.732醋酸（HCH3CCOOH）0.4660.6160.830.695表3-7酸性中和和劑的單位消消耗量堿類名稱中和1g堿所需酸酸性物質的量量/gH2SO4HC1HNO3100%98%100%36%100%65%NaOH1.221.240.912.531.372.42KOH0.880.900.651.801.131.74Ca(OH)21.321.340.992.741.702.62NH32.882.932.125.903.715.70二、類型酸性廢水的中和法法可分為三類類：酸性廢水水與堿性廢水水混合、投藥藥中和及過濾濾中和。（一）酸、堿性廢廢水中和法這種中和方法是將將酸性廢水和和堿性廢水共共同引入中和和池中，并在在池內進行混混合攪拌。中中和結果，應應該使廢水呈呈中性或弱堿堿性。根據質質量守恒原理理計算酸、堿堿廢水的混合合比例或流量量，并且實際際需要量略大大于計算量。當酸、堿廢水的流流量和濃度經經常變化，而而且波動很大大時，應該設設調節池加以以調節，中和和反應則在中中和池進行，其其容積應按1.5-22.0h的廢水量考考慮。（二）投藥中和法法酸性廢水中和處理理采用中和劑劑有石灰、石石灰石、白云云石、氫氧化化鈉、碳酸鈉鈉等。其中碳碳酸鈉因價格格較貴，一般般較少采用。石石灰來源廣泛泛，價格便宜宜，所以使用用較廣。用石石灰作中和劑劑能夠處理任任何濃度的酸酸性廢水。最最常采用的是是石灰乳法。氫氫氧化鈣對廢廢水雜質具有有混聚作用，因因此它適用于于含雜質多的的酸性廢水。用石灰中和酸的反反應：H2SO4+Ca(00H)2→CaSO4↓+2H2O2HNO3+Caa(OH)22→Ca(NOO3)2+2H2O2HC1+Ca((OH)2→CaC12+2H2O當廢水中含有其他他金屬鹽類例例如鐵、鉛、鋅鋅、銅等時，也也能生成沉淀淀：ZnSO4+Caa(OH)22→Zn(OHH)2↓+CaSOO4↓FeC12+Caa(OH)22→Fe(OHH)2↓+CaC112PbC12+Caa(OH)22→Pb(OHH)2↓+CaC112計算中和藥劑的投投量時，應增增加與重金屬屬化合產生沉沉淀的藥量。（三）過濾中和法法這種方法適用于含含硫酸濃度不不大于2～3g/L和生成易溶溶鹽的各種酸酸性廢水的中中和處理。使酸性廢水通過具具有中和能力力的濾料，例例如石灰石、白白云石、大理理石等，即產產生中和反應應。例如石灰灰石與酸的反反應：2HC1+CaCCO3→CaC12+H2O+CO2↑H2SO4+CaCOO3→CaSO4+H2O+CO2↑2HNO3+CaaCO3→Ca(NOO3)2+H2O+CO2↑白云石與硫酸的反反應：2H2SO4+CCaCO3·MgCOO3→CaSO4↓+MgSOO4+2H2O+2COO2↑采用白云石為中和和濾料時，由由于MgSO4的溶解度很很大，不致造造成中和的困困難，而產生生的石膏量僅僅為石灰石反反應生成物的的一半，因此此進水的硫酸酸允許濃度可可以提高；不不過白云石的的缺點是反應應速度比石灰灰石慢。用石灰石做濾料時時，進水含硫硫酸濃度應小小于2000mmg/L；用白云石石做濾料時，應應小于4000mmg/L。當進水的的硫酸濃度短短期超過限值值時，應及時時采取措施，降降低進水量（多多余的廢水可可在調節池內內暫時儲存），同同時用清潔水水反沖、稀釋釋。當濾料使使用到一定期期限，濾料中中的無效成分分積累過多時時，可逐漸降降低濾速，以以最大限度地地消耗掉濾料料。在生產實實踐中，一般般都是根據運運行經驗，總總結出每處理理一定的水量量補充一定量量的濾料。同同時，按照每每消耗一定量量的濾料，進進行一次清渣渣。過濾中和時，廢水水中不宜有濃濃度過高的重重金屬離子或或惰性物質，要要求重金屬離離子含量小于于50mg//L，以免在濾濾料表面生成成覆蓋物，使使濾料失效。含HF的廢水中和過濾時時，因CaF2溶解度很小小，要求HF濃度小于300mgg/L。如濃度超超過限值，宜宜采用石灰乳乳進行中和。過濾中和法的優點點是操作管理理簡單，出水水pH值較穩定，不不影響環境衛衛生，沉渣少少，一般少于于廢水體積的的0.1%；缺點是進進水酸的濃度度受到限制。（四）堿性廢水的的中和處理堿性廢水的中和處處理法有用酸酸性廢水中和和、投酸中和和和煙道氣中中和三種。在采用投酸中和法法時，由于價價格上的原因因，通常多使使用93%～96%的工業濃硫硫酸。在處理理水量較小的的情況下，或或有方便的廢廢酸可利用時時，也有利用用鹽酸中和法法的。在投加加酸之前，一一般先將酸稀稀釋成10%左右的濃度度，然后按設設計要求的投投量經計量泵泵計量后加到到中和池。在原水pH值和流流量都比較穩穩定的情況下下，可以按一一定比例連續續加酸。當水水量及pH值經常有變變化時，應當當考慮設計自自動加藥系統統，例如采用用HBPH--3型工業酸度度計與CHEM--TECH型系列計量量泵組合成的的自動pH控制系統，已已比較廣泛地地用于廢水處處理工程。由于酸的稀釋過程程中大量放熱熱，而且在熱熱的條件下酸酸的腐蝕性大大大增強，所所以不能采用用將酸直接加加到管道中的的做法，否則則管道很快將將被腐蝕。一一般應該設計計混凝土結構構的中和池，并并保證一定的的容積，通常?？砂?～5min的停留時間間考慮。如果果采用其他材材料制作中和和池或中和槽槽時，則應該該充分考慮到到防腐及耐熱熱性能的要求求。煙道氣中含有COO2和SO2，溶于水中中形成H2CO3和H2SO3，能夠用來來使堿性廢水水得到中和。用用煙道氣中和和的方法有兩兩種，一是將將堿性廢水作作為濕式降塵塵器的噴淋水水，另一種是是使煙道氣通通過堿性廢水水。這種中和和方法效果良良好；其缺點點是會使處理理后的廢水中中懸浮物含量量增加，硫化化物和色度也也都有所增加加，需要進行行進一步處理理。第六章膜法水處理技術術第一節概論膜，更準確而言是是半滲透膜，它它是一薄層物物質，當一定定的推動力應應用于膜兩側側時，它能按按照物質的物物理化學性質質使物質進行行分離。通常常，膜是按照照物質的分離離范圍和應用用的推動力來來分類。在解決水水資源缺乏的的問題上，膜膜分離過程起起到了非常重重要的作用。在在廢水或污水水排放之前，膜膜分離過程可可以用于廢水水或污水處理理；在廢水進進入污水系統統之前，膜分分離過程可以以用于回收工工業上有用的的物質；當然然膜分離過程程也可以用于于生產飲用水水。在生產飲飲用水方面，使使用膜人們可可以利用大量量的海水資源源；此外，在在水與廢水循循環回用方面面，膜的特殊殊作用顯得十十分重要。膜分離技術術在水處理中中的應用，即即可用于給水水處理也可用用于廢水處理理。膜技術應用用于水處理具具有以下優點點：處理各種濾液，能能得到高質量量的濾出水；；膜過程可通過模擬擬裝置加以實實現，而且可可以連續操作作；對滲透液具有以一一定比例循環環作為工藝用用水或再利用用的潛力。膜技術應用于水處處理具也存在在以下缺點：：膜的相容性與孔的的大小、水的的pH值以及水的的溫度等許多多因素有關；；在某些情況下易生生成污垢，使使得在一些特特殊應用中膜膜的壽命較短短與傳統的物理化學學處理相比，一一般投資費用用較高。膜的使用壽命，短短的只有幾個個月，但通常常是3-7年，有的管管式膜系統可可超過15年。影響膜膜的使用壽命命的因素很多多，通常有加加料貯槽和泵泵的匹配性能能，預處理效效果，滲透液液的貯存裝置置以及膜的清清洗系統和效效果等。21世紀膜分離的應用用將持續增長長，尤其是微微濾/超濾、微濾/反滲透、微微濾/超濾/反滲透或鈉鈉濾結合的膜膜處理過程。增增長的領域包包括：飲用水處理工業廢水的脫色垃圾填埋場滲濾液液處理膜生物反應器的應應用5.水的回收與循環利利用等第二節膜分離過程程膜分離技術受到廣廣泛的注意，發發展迅速，是是因為膜分離離對混合物中中各組分的選選擇性很高，在在分離過程中中混合物主體體沒有相變，所所用的設備裝裝填密度大、效效率高。1.水處理和膜膜分離1）用水水的凈化與純化包包括從水中去去除懸浮物、細細菌、病毒、無無機物、農藥藥、有機物和和溶解氣體，在在這方面，膜膜分離技術發發揮了其獨特特的作用。2）工業用水日產高達數千噸以以致數萬噸的的反滲透水處處理裝置廣泛泛地應用于電電子、電力、醫醫藥、化工、飲飲料、冶金等等領域，反滲滲透是超純水水和純水制備備的優選方法法；膜軟化是是基于鈉濾膜膜對二價離子子，特別是二二價陰離子的的高脫除性而而開發新型的的膜分離過程程，膜軟化工工藝在美國應應用已很普遍遍，特別是新新建的軟化廠廠多采用此新新工藝。3）工業廢水和市政政廢水城市污水處理達標標排放僅僅是是基本要求，污污水是否能再再生回用，能能再生到什么么程度，是否否經濟可行，這這是廢水資源源化的關鍵。實實踐表明，常常規處理與膜膜法結合可給給出各種標準準、供不同用用途的再生水水，最后反滲滲透的產水完完全符合飲用用水標準。近年來浸沒式膜生生物反應器在在污水處理和和資源化方面面倍受重視，已已有商品化設設，適用于中中小型污水處處理廠。2.膜的定義和和分類膜是分離兩相和作作為選擇性傳傳遞物質的屏屏障。膜可以是固態的，也可以是液液態的；膜的的結構可能是是均質的，也也可能是非均均質的；膜可可以是中性的的，也可以是是帶電的；膜膜傳遞過程可可以是主動傳傳遞過程，也也可以是被動動傳遞過程。膜的形態結構決定定了分離機理理，從而也決決定了其應用用。按膜結構構分類可分為為對稱膜和不不對稱膜。按化學組成分類可可分為有機材材料類和無機機材料類。按分離機理分類，膜膜大致可分為為多孔膜、無無孔膜和載體體膜。多孔膜膜在處理溶液液時根據顆粒粒大小進行分分離，主要用用于超濾和微微濾。無孔膜膜利用分離體體系中各組分分溶解度或擴擴散系數的差差異進行分離離，主要用于于氣體分離、透透析、蒸汽滲滲透等過程。載載體膜是通過過載體分子對對某一組分高高度專一的親親和性來實現現不同組分間間的分離的，通通過膜的組分分可以是氣體體、液體、離離子或非離子子。按幾何形狀分類，有有平板式、管管式、毛細管管式和中空纖纖維式。后三三種皆為管狀狀膜，直徑大大于10mmm的為管式膜膜；直徑在0.5-100mm之間的的是毛細管式式膜；直徑小小于0.5mmm的為中空空纖維膜。管管狀膜直徑越越小，則單位位體積里的膜膜面積越大。3.膜分離的定定義和分類所有分離過程都是是利用在某種種環境中混合合物各組分性性質的差異進進行分離。膜膜分離過程是是以選擇性透透過膜為分離離介質，在兩兩側加以某種種推動力時，原原料側組分選選擇性地透過過膜，從而達達到分離或提提純的目的。1）反滲透和納濾反滲透已成為海水水淡化最經濟濟的技術，也也是苦咸水淡淡化的主要手手段，它已成成為超純水和和純水制備的的優選技術；；另外在各種種料液的分離離、純化和濃濃縮以及廢液液的再生回用用方面都發揮揮了重大作用用。我國反滲透技術能能在海水淡化化、脫水濃縮縮、高溫水再再用、市政和和工業廢水處處理與再用領領域發揮其應應有的作用。納濾膜介于反滲透透膜和超濾膜膜之間，是近近10多年發展較較快的膜品種種。a.反滲透原理理當用一個半透性膜膜分離兩種不不同濃度的溶溶液時，膜僅僅允許溶劑分分子通過。由由于濃溶液中中溶劑的化學學勢低于它在在稀溶液中的的化學勢，稀稀溶液中的溶溶劑分子自發發地透過半透透膜向濃溶液液中遷移。b.反滲透膜與與納濾膜及其其組件c.反滲透膜與與納濾膜由于反滲透膜與納納濾膜多種多多樣，主要有有平板不對稱稱膜、不對稱稱平板復合膜膜、管式不對對稱膜、中空空纖維不對稱稱膜、中空纖纖維復合膜等等。目前平板板不對稱膜和和中空纖維膜膜占據了市場場絕大部分的的份額。d.反滲透膜與與納濾膜組件件反滲透過程的經濟濟性和實用性性決定于組見見的價格和性性能。它對組組件的機械強強度、流體力力學結構及經經濟性都有較較高的要求。e.反滲透與納納濾工藝流程程反滲透與納濾工藝藝流程通常包包括前處理工工藝、膜分離離工藝和后處處理工藝三部部分。為減少少料液在膜分分離過程中對對膜的污染和和化學損傷，必必須對料液進進行適當的預預處理。在實實際生產中對對溶液的分離離有不同的要要求，必須選選用合適的膜膜和組件形式式，應該通過過計算確定組組件的排列和和操作條件。f.反滲透與納納濾應用反滲透應用領域可可分為兩大類類：水純化和和溶質濃縮。主主要用于水的的純化，如海海水和苦咸水水脫鹽制飲用用水，以及制制備半導體工工業、醫藥、化化學工業中所所需的超純水水。納濾膜對Na+和和Cl-單價離子的的截留率較低低，實踐證明明納濾可以代代替沉淀、pH調節和蒸發發等過程，達達到產品純化化和濃縮的目目的，是一新新的高效節能能的過程。此此外納濾在有有機小分子與與鹽的分離與與濃縮、去除除無脂奶粉的的異味等方面面得到了廣泛泛的應用。2）超濾a.超濾原理超濾膜多為不對稱稱結構，由一一層極薄、具具有一定尺寸寸孔徑的表皮皮層和一層較較厚、具有海海綿狀或指定定結構的多孔孔層組成。前前者起分離作作用，后者起起支撐作用。在在超濾膜分離離過程中，膜膜的孔徑大小小和膜表面的的化學性質等等將分別起著著不同的分離離作用。一般般情況下，超超濾膜的性能能指標有滲透透通量和截留留率。超濾膜的耐壓性、耐耐清洗性、耐耐溫性等性能能對于工業應應用是非常重重要的。目前前商品化的有有機材質的超超濾膜都是采采用相轉化法法制得的。b.超濾操作工工藝超濾的基本操作有有以下三種。重過濾濾操作，用于于大分子和小小分子的分離離。間歇操操作，常用于于小規模生產產。連續式式操作，常用用于大規模生生產。c.超濾應用超濾在需將尺寸較較大的分子或或微粒與低分分子物質或溶溶劑分離的領領域得到廣泛泛應用。超濾濾裝置可單獨獨運行，也可可與其他處理理設備結合應應用于各種分分離過程中。超超濾已成為蛋蛋白和酶純化化和濃縮的高高效過程。超超濾濃縮的優優點是無相變變、一般不需需加熱、工序序簡單、適用用pH范圍寬和防防止失活等，很很適用于熱敏敏性物質的分分離濃縮。3）微濾微濾（MF）是一一種與常規的的粗濾十分相相似的膜過程程。微孔濾膜膜具有比較整整齊、均勻的的多孔結構，孔孔徑范圍0.05--10um，使過濾從從一般只有比比較粗造的相相對性質過度度到精密的絕絕對性質，主主要用于對懸懸浮液和乳液液進行截留。微濾原理微濾又稱為精過濾濾，其基本原原理屬于篩網網狀過濾，在在靜壓差作用用下，小于膜膜孔的粒子通通過濾膜，大大于膜孔的粒粒子則被截留留到膜表面，使使大小不同的的組分得以分分離，操作壓壓力為0.7-77kPa。除此以外外，還有膜表表面層的吸附附截留和架橋橋截留，以及及膜內部的網網絡中截留。微濾操作工藝微濾有兩種操作工工藝：死端過濾在死端過濾時，溶溶劑和小于膜膜孔的溶質在在壓力驅動下下透過膜，大大于膜孔的顆顆粒被截留，通通常堆積在膜膜表面上。死死端過濾是間間隙式的，必必須周期性地地停下來清洗洗膜表面的污污染層或更換換膜。錯流過濾在泵的推動下料液液平行于膜面面流動，與死死端過濾不同同的是料液流流經膜面時產產生的剪切力力把膜表面上上的滯留的顆顆粒帶走，從從而使污染層層保持在一個個較薄的水平平。微濾膜微濾膜屬于篩網狀狀過濾介質，具具有形態整齊齊的結構，使使所有比網孔孔大的粒子全全部攔截在膜膜表面上。目前市場上的微孔孔濾膜的材質質可分為有機機和無機兩大大類。有機材材質主要是聚聚合物，常通通過相轉化、拉拉伸、燒結、徑徑跡刻蝕等方方法制備。微濾膜的應用微濾是所有膜過程程中應用最普普遍、銷售額額最大的一項項技術。工業業上，微濾主主要用于將大大于0.1um的粒子與溶溶液分開的場場合，它的最最大市場是制制藥行業的除除菌過濾和電電子工業用高高純水的制備備。其最新的的應用領域是是生物技術和和生物醫學領領域技術。4）滲析滲析；也是透析，是是溶質自身濃濃度梯度作用用下膜的上游游傳下下游的的過程。由于于分子大小及及溶解度不同同，使得不同同溶質的擴散散速率不同，從從而實現分離離。傳質理論原料液和透析掖流流向通常是逆逆向的，也可可以是同向的的。若溶劑與與溶液中其他他組分之間不不存在耦合作作用，則在滲滲透壓的作用用下溶劑從低低濃度側流向向高濃度側；；若原料液側側壓力高于滲滲透壓側，則則溶劑從原料料液側流向滲滲透壓側。滲析膜透析主要用于從高高分子量物質質中分離出低低分子量組分分，基于不同同組分物化性性質和分子尺尺寸的差異，導導致其在膜的的擴散速率不不同而實現分分離的。c.滲析應用用目前滲析最主要的的用途是血液液透析，即以以透析膜代替替腎除去尿素素、肌酸酐、磷磷酸鹽和尿酸酸等有毒的低低分子量組分分，以緩解腎腎衰竭和尿毒毒病患者的病病情。5）電滲析電滲析是在直流電電場作用下，以以電位差為推推動力，利用用離子交換膜膜的選擇透過過性，把電解解質從溶液中中分離出來，從從而實現溶液液的濃縮、淡淡化、精制和和提純。電滲析的基本原理理在陰極和陽極之間間交替排列一一系列陰離子子交換膜和陽陽離子交換膜膜。陰離子交交換膜能使陰陰離子透過，陽陽離子交換膜膜能使陽離子子透過。離子交換膜目前離子交換膜的的種類很多，常常用的膜按功功能分有陰離離子交換膜和和陽離子交換換膜。強酸性陽膜陽離子交換換膜中等酸性陽陽膜弱酸性陽膜膜強堿性陰膜膜陰離子交換膜中等等堿性陰膜弱堿性陰膜弱堿性陰膜電滲析的應用目前電滲析已是一一種相當成熟熟的膜分離技技術，主要用用途是苦咸水水淡化、生產產飲用水、濃濃縮海水制鹽鹽以及體系中中脫除電解質質。第三節膜組件工業應用中通常需需要較大面積積的膜。安裝裝膜的最小單單元稱為膜組組件。膜組件件的設計有很很多種形式，它它們均根據兩兩種膜結構形形式設計：平板膜和管式膜。板板框式和卷式式膜組件使用用平板膜，管管式、毛細管管式和中空纖纖維膜組件均均使用管式膜膜。板框式膜組件板框式膜組件的突突出優點是操操作靈活，其其主要特點有有：1）組裝簡單、堅固固，對壓力變變動和現場作作業的可靠性性較大；2）可以簡單的增加加膜的層數實實現增大處理理量；3）每兩片膜之間的的滲透物都是是被單獨引出出來的，可以以通過關閉個個別膜來消除除操作中的故故障，而不必必使整個組件件停止運行。板框式膜組件可用用于反滲透、超超濾和滲透汽汽化過程。在在不同的過程程中，組件的的具體設計也也不相同。2.卷式膜組件件卷式膜組件是目前前反滲透、超超濾及氣體分分離過程中最最重要的膜組組件形式，也也有少量用于于滲透汽化過過程。對于不同的處理對對象，可對卷卷式膜組件的的結構作相應應的改進。3.管式膜組件件管式膜組件是由園園管式的膜及及膜的支撐構構成。由于膜膜本身的強度度不夠，因此此在壓力下工工作時需要具具有良好透水水性能和高強強度的材料支支撐。管式膜的流道較大大，對料液中中雜質含量的的要求不高，可可用于處理高高固含量的料料液。膜面的的清洗不僅可可以用化學方方法，而且也也可以用海綿綿球之類的機機械清洗方法法。4.毛細管膜組組件毛細管膜組件的結結構類似于管管式膜。由于于膜的孔徑較較?。?.5-6mmm），能承承受高壓，所所以不用支撐撐管。毛細管管膜組件裝填填密度較大，制制造費用較低低，但壓縮強強度較小，在在多數情況下下料液的流動動為層流。目目前用于超濾濾、滲析、滲滲透汽化過程程以及某些氣氣體滲透過程程。5.中空纖維膜膜組件中空纖維膜組件與與毛細管膜組組件的形式相相同，差別在在于膜的規格格不同。通常常中空纖維的的外徑約40-2550um，外徑與內內徑之比為2-4。中空纖維最主要的的優點是裝填填密度很高，可可達160000-300000m2/m對反滲透、氣氣體分離、膜膜接觸器、液液膜等單位面面積滲透通量量很小的過程程是非常有利利的。第七章廢水生物處理技技術第一節概論生物處理的目的是是去除有機物物植物性營養養物以及通過過生物絮凝去去除膠體，同同時也可以獲獲得能量和產產品。其主要要機理是微生生物代謝。生生物處理工藝藝廣泛應用于于城市污水和和各類有機工工業廢水處理理。按照微生物對氧的的需求，生物物法分為好氧氧、厭氧（含含缺氧）兩類類；按微生物物生長方式分分為懸浮生長長、固著生長長、混合生長長3類。還可以以按照操作條條件和用途分分類。常用的好氧生物處處理工藝包括括：普通活性性污泥法、氧氧化溝、間歇歇式活性污泥泥法、生物接接觸氧化法、生生物轉盤以及及曝氣生物濾濾池等。常用的厭氧生物處處理工藝包括括：水解酸化化池、普通厭厭氧消化池、厭厭氧接觸法、厭厭氧濾池、升升流式厭氧污污泥床反應器器（UASB）、厭氧流流化床以及EGSB反應器、IC反應器等。通常在廢水處理工工程實踐中，往往往是將厭氧氧、缺氧、好好氧工藝進行行合理組合，以以彌補不同處處理方法的缺缺陷，達到理理想的處理效效果。A/O脫氮工藝、A/A/O同步脫氮除除磷工藝等都都是多種處理理方法相結合合的組合工藝藝。第二節生物脫氮工工藝廢水中的氮主要以以氨氮和有機機氮形式存在在，通常不含含或僅含有少少量的亞硝酸酸鹽氮和硝酸酸鹽氮。在未未經處理的廢廢水中，氮有有可溶性的或或顆粒狀的?？煽扇苄杂袡C氮氮主要以尿素素和氨基酸的的形式存在。一一部份顆粒性性有機氮在初初沉池中可以以去除。在生生物處理過程程中，大部分分顆粒性有機機氮轉化成氨氨氮和其它無無機氮。活性污泥法（A//O工藝）是生生物脫氮的主主要形式。生生物脫氮主要要是靠一些專專性細菌實現現氮的形態轉轉化，最終生生成無害的氮氮氣，從水體體中脫出。工藝原理1.氨化在氨化菌的作用下下，有機氮化化合物分解，轉轉化為NH3-N，以氨基酸酸為例，其反反應式為：RCHNH2COOOH+O22→RCOOHH+CO2+NH32.硝化生物硝化作用是利利用化能自養養微生物將氨氨氮氧化成硝硝酸鹽的一種種生化反應過過程。硝化作作用由兩類化化能自養細菌菌參與，亞硝硝化單胞菌首首先將氨氮NH3-N氧化成亞硝硝酸鹽NO2--N，硝化桿菌菌再將NO2--N氧化成穩定定狀態的硝酸酸鹽NO3--N。后一反應應較快，一般般不會造成NO2—N的積累。反應應過程如下：：第一步，氨轉化為為亞硝酸鹽：：NH4++3/22O2→NO2-+2H++H2O-ΔEΔE=2788.42kJJ第二步，亞硝酸鹽鹽為硝酸鹽：：NO2-+1/22O