《深度指导培训》讲义

1、深度指导培训讲义污水深度处理：是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质，SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。深度处理的方法有：絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换、电解处理、湿式氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。深度处理方法费用昂贵，管理较复杂，处理每吨水的费用约为一级处理费用的4-5倍以上。 此次介绍的深度处理是催化氧化法里的芬顿法Fenton法是1

2、894年法国科学家Fenton发现，在酸性条件下，H2O2在Fe2+离子的催化作用下可有效的将酒石酸氧化。后人将H2O2和Fe2+命名为Fenton试剂。该法既可以作为废水的预处理，又可以作为废水的最终深度处理，所以受到国内外的广泛关注。随着科学技术的发展与进步，各种水处理方法层出不穷，科学家们在Fenton试剂的基础上衍生出很多类Fenton法，如光（电）-Fenton，超声波-Fenton等Fenton法反应机理Fenton试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种。对有机物的氧化作用是指H2O2与Fe2+作用，生成具有极强氧化能力的羟基自由基OH而进行的游离基反应；另一方面，反

3、应生成的Fe(OH)3胶体具有絮凝、吸附功能，也可以去除水中部分有机物自由基原理目前公认的是1934年HarberWeiiss提出的自由基理论,即亚铁离子催化分解过氧化氢,使其产生羟基自由基(HO),进攻有机物分子,使其氧化分解为容易处理的物质。Fe2+H2O2 Fe3+OH-+OHFe3+H2O2 Fe2+HO2+H+Fe2+OH Fe3+ OH-Fe3+HO2 Fe2+O2+H+OH+H2O2 HO2+ H2OFe2+HO2 Fe3+ HO2-OH+RHR+H2OR+Fe3+R+Fe2+R+ H2O2 OH+OH羟基自由基(OH)是具有很强的氧化能力，仅次于氟，并且是一种非选择性的氧化剂，

4、易氧化各种有机物和无机物，氧化效率高，反应速度快。在废水均相和非均相氧化降解过程中，起氧化作用的主要因素是OH，在生物体内，需氧代谢的氧化还原反应所产生的羟基自由基，可以引发不饱和脂肪酸发生脂质过氧化、核酸断裂、蛋白质和多糖分解，损伤膜结构及功能。芬顿涉及到的药剂有：硫酸亚铁 （催化剂）双氧水硫酸 液碱 （调节PH值）聚丙烯酰胺（助凝剂 PAM）硫酸亚铁 常态：固体粉末状 分子式：FeSO47H2O，使用时尽量不要选用晶体状的，因为难溶解，使用时一般配置成10%或20%浓度的溶液。粉末状晶体状双氧水 中文名称： 过氧化氢 英文名称： hydrogen peroxide 分子式： H2O2 分子

5、量： 34.01 理化特性主要成分： 工业级 分为27.5、35两种。 外观与性状： 无色透明液体，有微弱的特殊气味。 熔点()： -2(无水) 沸点()： 158(无水) 相对密度(水=1)： 1.46(无水) 饱和蒸气压(kPa)： 0.13(15.3) 溶解性： 溶于水、醇、醚，不溶于苯、石油醚。 主要用途： 用于漂白，用于医药，也用作分析试剂。 健康危害： 吸入本品蒸气或雾对呼吸道有强烈刺激性。眼直接接触液体可致不可逆损伤甚至失明。口服中毒出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐、一时性运动和感觉障碍、体温升高等。个别病例出现视力障碍、癫痫样痉挛、轻瘫。长期接触本品可致接触性皮炎。 燃爆危险：

6、 本品助燃，具强刺激性。 危险特性： 爆炸性强氧化剂。过氧化氢本身不燃，但能与可燃物反应放出大量热量和氧气而引起着火爆炸。过氧化氢在pH值为3.54.5时最稳定，在碱性溶液中极易分解，在遇强光，特别是短波射线照射时也能发生分解。当加热到 100以上时，开始急剧分解。它与许多有机物如糖、淀粉、醇类、石油产品等形成爆炸性混合物，在撞击、受热或电火花作用下能发生爆炸。过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆炸，放出大量的热量、氧和水蒸气。大多数重金属（如铁、铜、银、铅、汞、锌、钴、镍、铬、锰等）及其氧化物和盐类都是活性催化剂，尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等也能加速分解。浓度超过74的过氧化

7、氢，在具有适当的点火源或温度的密闭容器中，能产生气相爆炸。硫酸中文名称:硫酸中文别名:电瓶酸；蓄电池硫酸；硫酸； 浓硫酸(70%)； 发烟硫酸(100%)英文名称:Sulfuric acid性状：无色或微黄色的澄清粘稠油状液体。成分/组成：浓硫酸98.3%(特浓) 70%(也属于浓硫酸)密度：98%的浓硫酸1.84g/mL摩尔质量：98g/mol物质的量浓度：98%的浓硫酸18.4mol/L沸点：338溶解性：与水和乙醇混溶凝固点：无水酸在10，98%硫酸在3时凝固。 液碱 氢氧化钠中文名：烧碱-氢氧化钠英文名：Sodium hydroxide; Caustic soda主要成份含量:液碱42

8、%；32%；30%相对分子质量：40.01分子式： NaOH化学类别：无机碱类危险性类别：第8.2类 碱性腐蚀品危险性综述：本品不燃，其强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤，对水体可造成污染。侵入途径：吸入、食入。健康危害：本品有强烈刺激和腐蚀性。刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；直接接触皮肤和眼可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。实验室拿片碱溶解自配成30%左右浓度聚丙烯酰胺中文名称：聚丙烯酰胺英文名称：polyacrylamide-PAM聚丙烯酰胺产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可

9、分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。工程上一般配成千分之一到千分之五（一般为阴离子）实验室小试拿到一个水样，先化验出水样的COD，然后按硫酸亚铁与双氧水的不同质量比（一般取1：1 2：1和3：1）看哪个去除效果最好。COD（mg/L）硫酸亚铁投加量双氧水投机量最佳反应PH值去除率%120以下根据双氧水的量按3个不同比例选取硫酸亚铁量做对比试验0.33kg/吨废水3-4不足可以加硫酸正常情况可以达到50-70%不同水质效果不一样150-4001kg /吨废水500-7002kg /吨废水800-12002-3kg /吨废水往水样中先加入事先计算出的硫酸亚铁量，再加双氧水量，曝气10分钟，

10、让其充分反应，反应后加液碱调PH至中性，最后加1-2滴PAM溶液搅拌均匀沉淀曝气过程最终沉淀效果硫酸亚铁过量2-3小时后上清液会变浑浊硫酸亚铁与双氧水比例好的情况下沉淀效果双氧水过量泥会漂浮泰瑞项目深度工程实例工艺流程：作用：集水池的作用是汇集、储存和均衡污水的水质水量保证污水处理设备和设施的正常运行 注：在进水的过程当中加以曝气可均衡水质使污水在反应罐中反应均衡2.四相反应器四相反应器基本情况反应器是污水和药剂进行充分反应场所，里面装有催化剂填料，运行的时的影响因素有：反应温度、曝气量的大小以及反应中pH值等。温度的高低或曝气量的大小都会影响到反应是否充分从而影响到水体中COD的去除率。因整

11、个反应器是在全封闭条件下进行，故而只能从反应器的出水口取样测其pH,并通过pH值来判断反应的相对情况。出水的最佳pH范围在34之间。3.后反应池后反应池底部加有曝气装置，其作用是进一步混合四相反应器出水，使其进一步反应降解COD。其中在后端加有液碱装置（回调pH）和聚丙烯酰胺装置（絮凝）。取后反应池第一格反应器的出水加到烧杯里，去除上浮的泡沫（以免带泥上浮，影响结果的判断），滴加液碱调节pH=67，（如果加液碱后水样有变绿现象，则可以判断为硫酸亚铁过量，需减小流量）再添加适量的聚丙烯酰胺并搅拌均匀，静置观察；如污泥表面分布有大量气泡或有飘泥现象则可以判断为双氧水过量，即降低双氧水的流量。取第四格的水静置观察，是否存在飘泥或者上清液泛黄等现象。如有大量气泡、飘泥则说明双氧水已过量，需做相应的调整不然会导致下环节的沉淀池出现大