廢水處理方法之廢水化學處理方法
廢水處理方法之廢水化學處理方法。
污水化學處理方法是指通過化學反應，改變污水中污染物的化學或物理性質，使其從溶解、膠體或懸浮物變為沉淀物或浮物，或從固體變為氣體，然后從水中除去的廢水處理方法。污水化學處理方法主要有：廢水中和處理方法、廢水混凝處理方法、廢水化學沉淀處理方法、廢水氧化處理方法、廢水萃取處理方法等。為有效處理含有多種不同性質的污染物的廢水，有時采用上述兩種以上處理方法相結合。例如，對小流量、低濃度的含酚廢水進行處理，就是將化學混凝處理(除懸浮物等)和化學氧化處理(除酚)結合起來。
污水化學處理法是指用化學反應的方法分離、回收污水中的污染物，或將其轉化為無害物質的方法，其方法主要有中和、混凝、化學沉淀、氧化還原、吸附、萃取等。化學法，尤其是化學沉淀法，在污水處理技術發展的初期就開始使用。與自然沉降法相比，可快速、有效地去除廢水中的懸浮物，具有代表性的去除效率為90%以上，對BDD的去除效率為85%。其缺點是化學藥劑較貴，處理后產生大量難脫水污泥，使其發展一度受到限制。隨著多種用途廣泛的化學處理劑和設備相繼問世，其價格逐漸下降，因此化學處理法在廢水處理中的應用越來越廣泛，如今已逐漸與生物處理法并駕齊驅。
在生物處理后，化學處理也可作為三級處理措施，如用氯化析點法或用堿化吹脫法脫除氨氮，用化學沉淀法除磷，用臭氧、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。
處理方法也可有效去除各種毒性強、毒性高的廢水污染物，如用中和沉淀和硫化物沉淀、電解、離子浮選、化學吸附、溶劑萃取等方法去除或回收重金屬如汞、錫、銅、鋅、鉻等，用化學氧化方法破壞氰化物和酚等。采用強氧化劑的化學氧化方法，可分解難生物降解的合成洗滌劑ABS，并可分解有發色基的化合物，去除色差。中和法用于酸、堿廢水的處理廣泛。
相對于生物處理方法，化學處理方法可以快速有效地去除多種污染物，尤其是某些生物處理方法不能有效去除的污染物。化工加工設備操作簡單，易于實現自動化檢測和控制；某些有毒有害污染物可作為有用資源進行回收利用。在水和其它資源日益短缺的情況下，化學處理系統可以實現部分工業用水的閉路循環，廢水化學處理將得到更大的發展。
一是廢水化學沉降處理工藝。
污水化學沉降處理法是將可溶性化學藥劑投入污水中，使其與其呈離子態的無機污染物發生化學反應，使不溶或難溶于水的化合物沉淀析出，從而凈化污水的一種方法。投入污水中的化學物質稱為沉淀劑，通常使用石灰，硫化物，鋇鹽等。
化學沉降法的原理是通過化學反應，將廢水中溶解的重金屬轉化為不溶于水的重金屬化合物，通過過濾分離，將包括中和沉降、硫化物沉降、鐵氧體共沉降等在內的沉降物從水中除去。沉淀劑和環境條件等因素影響，常使沉淀法出水濃度達不到要求，需要對其進行進一步處理，產生的沉淀物必須妥善處理和處置，否則會引起二次污染。
按沉積物可分為：
氫氧化物沉淀法，即中和沉淀法，是一種高效經濟地去除廢水中重金屬的方法；
硫化物沉淀法，可更有效地處理含金屬廢水，尤其是含汞、鎘廢水，經氫氧化物沉淀法處理后仍達不到排放標準；
鋇鹽沉淀法，常用于處理電鍍含鉻廢水。傳統的水處理工藝——化學沉淀法，廣泛應用于水質處理軟化過程，也經常應用于工業廢水處理，去除重金屬和氰化物。
二是污水混凝處理法。
污水混凝處理方法是將混凝劑投入污水中，使其中的膠粒物凝結并絮凝而分離，從而凈化污水。絮凝-凝結-絮凝的合稱。由于投加電解質使膠體粒子的電動電勢降低或消除，使膠體粒子失去穩定性，使膠體粒子彼此間發生脫穩聚結而產生；而后者則是通過聚合物吸附搭橋而產生的。
絮凝劑在污水處理中的應用：粗顆粒中較大的懸浮物可通過自然沉淀去除，但較小的懸浮物，甚至某些有害的化學離子，尤其是膠體顆粒，沉降速度很慢，甚至可在水中長時間保持分散的懸浮狀態，而不能自然下沉，很難通過自然沉淀法從水中分離。混凝原理就是破壞這些細小粒子的穩定性，使它們彼此接觸而結合，形成絮狀物，然后下沉分離。
采用絮凝劑對污水進行處理，綜合了混合、反應、凝結、絮凝等九個過程。大多數絮凝劑可以提供大量的正離子，因為它被注入水中。正離子能將帶負電中和的膠體顆粒表面，減小其顆粒間的排斥力，從而易于接近并凝聚成絮狀的細小顆粒，實現了在水中對細小膠體顆粒的脫除和凝聚。細小顆粒通過吸附、纏繞、架橋等方式形成較大的絮狀物沉淀，達到與水中分離的目的。混凝可以分為兩大類；
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)、碳酸鎂等；
聚合物，有聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等。在處理過程中，通過向廢水中添加混凝劑，可消除或降低水中膠體顆粒之間的互斥力，使之容易相互碰撞并粘結搭接形成較大顆粒或絮凝體，從而從水中分離。水溫、pH值、濁度、硬度和混凝劑用量等是影響凝結效果的主要因素。
三是廢水氧化處理方法。
污水氧化法是利用強氧化劑對污水進行氧化分解，從而凈化污水的化學處理方法。這種強氧化劑可以使廢水中的有機物逐漸降解，最終變成簡單的無機物，也可以將溶解在水中的污染物氧化成不溶于水且易于從水中分離出來。氧化法幾乎能處理所有類型的工業廢水，尤其適用于處理大部分農藥、殺蟲劑、酚類、氰化物等難生物降解有機廢水，以及能引起色度、臭味的物質，如丹寧、木素等。
普通氧化劑：
氯類，有氣態氯，液態氯，次氯酸鈉，次氯酸鈣，二氧化氯等等。
氧氣類，有空氣中的氧氣，臭氧，過氧化氫氣，高錳酸鉀等。在選擇氧化劑時要考慮：對廢水中的特殊污染物有良好的氧化作用，反應產生的產物應該是無害的，或者容易從廢水中分離出來，價格低廉，來源方便，在常溫下快速反應，反應時不需要大幅度調整pH值等。幾乎所有工業廢水都可以采用氧化處理方法進行處理，尤其適合于處理廢水中難以生物降解的有機物，例如大多數農藥和殺蟲劑，酚、氰化物，以及導致色度和氣味的物質等。
四是廢水中和處理工藝。
酸、堿廢水(或廢渣)中和法：(1)酸堿廢水的互中和等效定律可以定量計算：NaVa=NbVb，其中：Na,Nb是酸堿的當量濃度；Va,Vb是酸堿溶液體積。當酸堿雙方在中和過程中的當量正好相等時，稱為中和反應的當量。強酸、強堿中和達到等當點時，由于生成的強酸強堿鹽沒有水解，所以等當點即為中性點，溶液的pH值為7.0。但是，中和的一方若是弱酸或弱堿，則會因中和產生的鹽在水中被水解，因此，雖然達到了等當點，但溶液并不是中性的，這取決于生成鹽水的水解是酸性的還是堿性的，pH值的大小取決于生成鹽的水解程度。
投藥中和法：投藥中和法是一種廣泛使用的中和方法。最為常用的堿劑是石灰，有時還用苛性鈉，碳酸鈉，石灰石或白云石等。選堿時，不僅要考慮堿的溶解性，還要考慮反應速度、成本。
