廢水化學處理法

廢水化學處理法是指通過化學反應改變廢水中污染物的化學性質或物理性質，使它或從溶解、膠體或懸浮狀態轉變為沉澱或漂浮狀態，或從固態轉變為氣態，進而從水中除去的廢水處理方法。廢水化學處理法可分為：廢水中和處理法、廢水的混凝處理法、廢水的化學沉澱處理法、廢水氧化處理法、廢水萃取處理法等。有時為了有效地處理含有多種不同性質的污染物的廢水，將上述兩種以上處理法組合起來。如處理小流量和低濃度的含酚廢水，就把化學混凝處理法(除懸浮物等)和化學氧化處理法(除酚)組合起來。

基本介紹

• 中文名：廢水化學處理法
• 外文名：Chemical treatment of waste water
• 基礎：投加藥劑產生化學反應
• 概念：廢水臭氧化處理法等
• 學科：環境科學
• 目的：處理廢水

簡介

廢水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、萃取等。化學處理法，特別是化學沉澱法，早在廢水處理窮展的初期就開始套用。它比自然沉澱法能迅速而有效地去除廢水中的懸浮物，有代表性的去除懸浮物的效率達90%以上，去除BDD(生化需衷量)的效率可達85%。這種處理方法的缺點是化學藥劑比較昂貴，處理後產生大量難以脫水的污泥，因而它的發展一度受到限制。由於用途廣泛的許多種化學處理藥劑和設備相繼問世，價格逐漸降低，因此化學處理法在廢水處理中的套用日益廣泛，現今已漸與生物處理法並駕齊驅。

化學處理還可作為生物處理後的三級處理措施，如以析點氯化法或鹼化吹脫法去除氨氮，以化學沉澱法除磷，以臭氧、二氧化氯、高錳酸鉀等氧化法去除難以生物降解的有機污染物。

化學處理法還能有效地去除廢水中的多種劇毒和高毒污染物，如用中和沉澱和硫化物沉澱法、電解法、離子浮選法、化學吸附法、溶劑萃取法去除或回收汞、錫、銅、鋅、鉻等重金屬，用化學氧化法破壞氰化物和酚等。用強氧化劑的化學氧化法能分解難以生物降解的合成洗滌劑ABS，並能分解帶發色基團的化合物而去除其色度。中和法廣泛套用於處理酸性和鹼性廢水。

與生物處理法相比，化學處理法能迅速、有效地去除種類更多的污染物，特別是生物處理法不能奏效的一些污染物。化學處理設備容易操作，也容易實現自動檢測和控制；一些有毒有害的污染物能作為有用的資源回收利用。化學處理系統能實現一些工業用水的閉路循環，在水和其他資源日漸短缺的現狀下，廢水化學處理接將獲得更大的發展。

廢水化學沉澱處理法

廢水化學沉澱處理法是通過向廢水中投加可溶性化學藥劑，使之與其中呈離子狀態的無機污染物起化學反應，生成不溶於或難溶於水的化合物沉澱析出，從而使廢水淨化的方法。投入廢水中的化學藥劑稱為沉澱劑，常用的有石灰、硫化物和鋇鹽等。

化學沉澱法的原理是通過化學反應使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物，通過過濾和分離使沉澱物從水溶液中去除，包括中和沉澱法、硫化物沉澱法、鐵氧體共沉澱法。由於受沉澱劑和環境條件的影響，沉澱法往往出水濃度達不到要求，需作進一步處理，產生的沉澱物必須很好地處理與處置，否則會造成二次污染。

根據沉澱劑的不同，可分為：①氫氧化物沉澱法，即中和沉澱法，是從廢水中除去重金屬有效而經濟的方法；②硫化物沉澱法，能更有效地處理含金屬廢水，特別是經氫氧化物沉澱法處理仍不能達到排放標準的含汞、含鎘廢水；③鋇鹽沉澱法，常用於電鍍含鉻廢水的處理。化學沉澱法是一種傳統的水處理方法，廣泛用於水質處理中的軟化過程，也常用於工業廢水處理，以去除重金屬和氰化物。

廢水混凝處理法

廢水混凝處理法是通過向廢水中投加混凝劑，使其中的膠粒物質發生凝聚和絮凝而分離出來，以淨化廢水的方法。混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質，使膠粒電動電勢降低或消除，以致膠體顆粒失去穩定性，脫穩膠粒相互聚結而產生；後者系由高分子物質吸附搭橋，使膠體顆粒相互聚結而產生。

混凝劑在污水處理中的套用：顆粒中較大的粗粒懸浮物可以利用自然沉澱去除，但是更微小的懸浮物，甚至是某些有害的化學離子，特別是膠體粒子沉降得很慢，甚至能在水中長期保持分散的懸浮狀態而不能自然下沉，難以用自然沉澱的方法從水中分離除去。混凝劑的原理是破壞這些細小顆粒的穩定性，使其互相接觸而凝聚在一起，形成絮狀物，並下沉分離。

利用混凝劑治理污水綜合了混合、反應、凝聚、絮凝等九個過程。由於混凝劑投入水中，大多可以提供大量的正離子。正離子能把膠體顆粒表面所帶的負電中和掉，使其顆粒間排斥力減小，從而容易靠近並凝聚成絮狀細粒，實現了使水中細小膠體顆粒脫穩並凝聚成微小細粒的過程。微小的細粒通過吸附、卷帶和架橋形成更大的絮體沉澱下來，達到了可從水中分離出來的目的。　混凝劑可歸納為兩類；①無機鹽類，有鋁鹽（硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鉀等）、鐵鹽（三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等）和碳酸鎂等；②高分子物質，有聚合氯化鋁，聚丙烯醯胺等。處理時，向廢水中加入混凝劑，消除或降低水中膠體顆粒間的相互排斥力，使水中膠體顆粒易於相互碰撞和附聚搭接而形成較大顆粒或絮凝體，進而從水中分離出來。影響混凝效果的因素有：水溫、pH值、濁度、硬度及混凝劑的投放量等。

廢水氧化處理法

廢水氧化處理法是指利用強氧化劑氧化分解污染物以淨化廢水的一種化學處理方法。強氧化劑能把廢水中的有機物逐步降解，最後成為簡單的無機物，也能把溶解於水中的污染物，氧化為不溶於水、又易於從水中分離的物質。氧化處理法幾乎可以處理各種工業廢水，特別適用於處理廢水中難以生物降解的有機物，如絕大部分農藥和殺蟲劑、酚、氰化物，以及引起色度、臭味的某些物質，如丹寧、木質素等。

常用氧化劑：①氯類，有氣態氯、液態氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯等；②氧類，有空氣中的氧、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等。氧化劑的選擇應考慮：對廢水中特定的污染物有良好的氧化作用，反應後的生成物應是無害的或易於從廢水中分離，價格便宜，來源方便，常溫下反應速度較快，反應時不需要大幅度調節pH值等。氧化處理法幾乎可處理一切工業廢水，特別適用於處理廢水中難以被生物降解的有機物，如絕大部分農藥和殺蟲劑，酚、氰化物，以及引起色度、臭味的物質等。

廢水中和處理法

(一)酸、鹼廢水(或廢渣)中和法：(1)酸鹼廢水的相互中和可根據當量定律定量計算：NaVa=NbVb，其中：Na、Nb分別為酸鹼的當量濃度；Va、Vb分別為酸鹼溶液的體積。中和過程中，酸鹼雙方的當量數恰好相等時稱為中和反應的等當點。強酸、強鹼的中和達到等當點時，由於所生成的強酸強鹼鹽不發生水解，因此等當點即中性點，溶液的pH值等於7.0。但中和的一方若為弱酸或弱鹼，由於中和過程中所生成的鹽，在水中進行水解，因此，儘管達到等當點，但溶液並非中性，而根據生成鹽水的水解可能呈現酸性或鹼性，pH值的大小由所生成鹽的水解度決定。

(二)投藥中和法：投藥中和法是套用廣泛的一種中和方法。最常用的鹼性藥劑是石灰，有時也選用苛性鈉，碳酸鈉、石灰石或白雲石不等。選擇鹼性藥劑時，不僅要考慮它本身的溶解性，反應速度、成本、二次污染、使用方便等因素，而且還要考慮中和產物的性狀、數量及處理費用等因素。

(三)過濾中和法：一般適用於處理含酸濃度較低(硫酸<20g/L，鹽酸、硝酸<20g/L的少量酸性廢水，對含有大量懸浮物、油、重金屬鹽類和其他有毒物質的酸性廢水不適用。濾料可用石灰石或白雲石，石灰石濾料反應速度比白雲石快，但進水中硫酸充許濃度則較白雲石濾料低。中和鹽酸、硝酸廢水，兩者均可採用。中和含硫酸廢水，採用白雲石為宜。