(三)物理化學(xué)法
利用物理化學(xué)的原理和化工單元操作以去除水中的雜質(zhì)。它的處理對(duì)象主要是廢水中無(wú)機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì),尤其適用于雜質(zhì)濃度很高的廢水(用作回收利用的方法)或是很低的廢水(用作廢水的深度處理)。常用的物理化學(xué)處理法有以下幾種:
①吸附法:通過(guò)吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用,形成化學(xué)鍵引起吸附而除去污染物質(zhì)。常用的吸附劑有活性炭、沸石和腐植酸類吸附劑等。該法用于含汞廢水、含油廢水及印染廠廢水的深度處理。
②離子交換法:離子交換的實(shí)質(zhì)是不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng),是一種特殊的吸附過(guò)程,通常是可逆性化學(xué)吸附。在廢水處理中,主要用于去除廢水中的金屬離子。如,電鍍含鉻廢水的處理及含汞廢水的處理等。
③萃取法:利用廢水中的雜質(zhì)在水中和有機(jī)萃取劑中溶解度的不同,將雜質(zhì)提取出來(lái)。如,煤氣廠、焦化廠中含酚濃度較高的廢水處理,由于酚在有機(jī)溶劑中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其在水中的溶解度,選用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑可從廢水中把酚提取出來(lái)。
④膜析法:利用薄膜以分離水溶液中某些物質(zhì)。目前有滲析法、電滲析法、反滲透法和超過(guò)濾法等。
(1)滲析法
利用溶質(zhì)透過(guò)膜的擴(kuò)散差異而使之分離,適用于從廢液中回收純的燒堿。濃縮的不純燒堿液向上流動(dòng),水向下流動(dòng),兩者由半透膜分隔。燒堿透過(guò)半透膜進(jìn)入水的速度遠(yuǎn)比廢液中其他雜質(zhì)快,在不純?nèi)芤褐袩龎A的濃度總比水中的濃度大,而透過(guò)半透膜流入不純?nèi)芤旱乃?,只?huì)使不純?nèi)芤合♂尅?br /> (2)電滲析法
通過(guò)一種離子交換膜,在直流電作用下,廢水中離子朝相反電荷的極板方向遷移,陽(yáng)離子能穿透陽(yáng)離子交換膜,而被陰離子交換膜所阻;同樣,陰離子能透過(guò)陰膜,而被陽(yáng)膜所阻。廢水通過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜所組成的電滲析器時(shí),廢水中的陰陽(yáng)離子就可得至到分離,達(dá)到濃縮及處理目的。此法可用于酸性廢水回收、含氰廢水處理等
(3)反滲透法
通過(guò)一種特殊的半滲透膜,即只允許水分子滲透過(guò)去而溶質(zhì)分子被截留的材料膜,在一定壓力下,將水分子壓過(guò)膜,而污染物分子、離子則被膜所截留,使廢水得到濃縮,而壓過(guò)膜的水就是處理過(guò)的水。一般的滲透是水分子由稀溶液一邊滲向濃溶液一邊。但在反滲透中,由于在濃溶液一邊加了壓力,使水分子向相反的方向流動(dòng),因而使?jié)馊芤河鷣?lái)愈濃,稀溶液則愈來(lái)愈稀,從而使廢水得到濃縮,水得以分離凈化。反滲透法處理效果是比較好的,分離率達(dá)90%以上,這是一種高級(jí)處理方法,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高,一般用于有價(jià)值產(chǎn)品的回收,或特殊需求的處理。
(4)超過(guò)濾法。
利用機(jī)械隔濾原理,將比孔隙大的分子或粒子阻截。因此膜孔隙的大小是超過(guò)濾法的主要控制因素。超過(guò)濾的孔徑最細(xì)為2-3um,粗孔可達(dá)10um以上,比反滲透膜的孔徑大。為了使溶液或廢水能夠透過(guò)濾膜,也要加壓。壓力使其克服通過(guò)濾膜時(shí)的阻力,但這個(gè)壓力比反滲透法要小。在廢水處理中,主要用于分離有機(jī)的溶解物。如,淀粉、蛋白質(zhì)、樹(shù)膠、油漆等。
(5)蒸發(fā)法:
蒸發(fā)是一種熱處理法,將廢水加熱至沸騰、氣化,使溶液得到濃縮,再冷卻結(jié)晶。蒸發(fā)法適用于去除水溶性無(wú)機(jī)物(如,氰化物、磷酸鹽、硝酸鹽及某些金屬)。例如,酸洗鋼材的含酸廢水處理就是經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻后分離出硫酸亞鐵晶體及酸性母液。是否選用此法,主要考慮:1.殘?jiān)幕厥諆r(jià)值是否超過(guò)蒸發(fā)所用的燃料費(fèi)用;2.廢水中各種溶解固體的含量高時(shí),才適用此法。3.是否含有造成結(jié)垢、腐蝕或干擾蒸發(fā)時(shí)熱交換速度的雜質(zhì)。4.廢水中是否含有污染水體的礦物質(zhì)。否則,不一定要用此法處理。