废水处理工艺流程图

2024-07-09 版权声明 我要投稿

废水处理工艺流程图(推荐8篇)

废水处理工艺流程图 篇1

污水处理工艺流程图

污水进入厂区先通过截流井(让厂能处理的污水进入厂区进行处理)进入粗格栅(打捞较大的渣滓)到污水泵(提升污水的高度)到细格栅(打捞较小的渣滓)到沉沙池(以重力分离为基础,将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除)到生化池(采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷)进入终沉池(排除剩余污泥和回流污泥)进入D型滤池(进一步减少SS,使出水达到国家一级标准)进入紫外线消毒(杀灭水中的大肠杆菌)然后出水 生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥,剩下的送入污泥脱水间脱水外运

主要有物理处理法,生化处理法和化学处理法,生化处理法经常被使用,主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况,一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法,如活性污泥法,mbr 等方法。

污水处理

sewage treatment.wastewater treatment 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等.现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理.一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理.污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准.三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等.整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理.三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用.各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房

进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关.2.沉砂池 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨损,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池.沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统.3.初次沉淀池

初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面.处理的对象是SS和部分BOD5.可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷.初沉池包括平流沉淀池.辐流沉淀池和竖流沉淀池.初沉池的主要能耗设备是排泥装臵.比如链带式刮泥机.刮泥撇渣机.吸泥泵等.但由于排泥周期的影响.初沉池的能耗是比较低的.4.生物处理构筑物

污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例.它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能.其基本上是联系运行的.且功率较大.否则达不到较好的曝气效果.处理效果也不好.氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备.生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低.但目前应用较少.是以后需要大力推广的处理工艺.5.二次沉淀池 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比较低.6.污泥处理

污泥处理工艺中的浓缩池.污泥脱水.干燥都要消耗大量的电能.污泥处理单元的能量消耗是相当大的.这些设备的电耗功率都很大.针对各个处理构筑物的节能途径 1.污水提升泵房

污水提升泵房要节省能耗.主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约.正确科学的选泵.让水泵工作在高效段是有效的手段.合理利用地形.减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法.定期对水泵进行维护.减少摩擦也可以降低电耗.2.沉砂池

采用平流沉砂.避免采用需要动力设备的沉砂池.如平流沉砂池.采用重力排砂.避免使用机械排砂.这些措施都可大大节省能耗.3.初次沉淀池

初次沉淀池的能耗较低.主要能量消耗在排泥设备上.采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗.4.生物处理构筑物

国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程.他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上.因而节能应从提高全厂功率因数.选择高效机电设备及减少高峰用电要污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

求等方面入手.他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能.也包括解决运转的工艺问题.还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery).曝气系统的能耗相当大.对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新.新型的曝气设备虽然层出不穷.但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法.第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法.微孔曝气.曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施.在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区.用淹没式搅拌器混合的节能.生物除磷方案.这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗.如果算上混合用能.节能也达到12%.自动控制系统的应用于污水处理节能.曝气系统进行阶段曝气.溶解氧存在浓度梯度.既减少了能耗.又可以改善处理效果.减少污泥量.生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗.5.二次沉淀池

二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法.6.污泥处理

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收.从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践.但能源危机之前一直不受重视.目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用.一是污泥焚烧热的利用.污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

消化气性质稳定.易于贮存.它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能.废热还可回收于消化污泥加热.因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题.林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式.认为燃料电池能量利用率高.具有很好的发展前途.对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式.沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例.是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径.另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁.将固废与污水污泥一起焚烧.获得的电能用于处理厂的运转.城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步.由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺.节能措施的制订和实施常常超前.而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出.具有经验性和个别性.不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂,另一方面.从广义上说.污水处理学科领域的技术创新.新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力.因而节能的途径和手段往往是很宽泛的.结论

污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术.一段时期以来.能耗大.运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设.建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态.在今后相当长的一段时期内.能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈.能否解决耗污水厂的能耗问题.合理进行能源分配.已经成为决定污水处理污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

厂运行效益好坏的关键因素.能耗是否较低.也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素.开发能效较高的污水处理技术.合理设计及运行污水处理厂.必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路.?

污水处理厂的工作岗位

1.有哪些岗位? 主要职能是负责污水泵站、污水处理、污泥处理的安全、正常运行,确保进厂的污水经处理后全部达标排放。

职能部门一般有厂长、副厂长、生产、技术、办公室等。主要是生产技术,动力,设备人员,化验员,设备维修,设备操作人员等.一是中控室? 二是机修班 三是管网班。中控是上的小班制度,上班时间是白班是早上8点到晚上8点? 夜班是晚上8点到早上8点,上一个白班一个夜班就可以休息两天。机修和管网都是双休,上班时间是早上8.30到下午5点。2.处理工艺:

一般是传统活性污泥法工艺,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。污水处理方法分类:

(1).物理处理法。如过滤法、沉淀法。污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

(2).物理化学法。如混凝沉淀法。

(3).生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。活性污泥法是生物处理法的一种。

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秦皇岛污水处理厂实习报告

一.实习目的:生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课,它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识,进一步了解环境保护工作的实际,了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。

二.实习具体内容:实习地点:秦皇岛污水治理厂.实习时间:*****.污水厂概况;秦皇岛污水处理厂污水主要来源于城市污水收集的城市生活污水和部分工业废水,所有污水经过活性污泥法A/O工艺处理后,采用秦皇岛淹没排放方式排入长江,日排放量计划为64万吨(雨季),年平均为58万吨。该项目加氯间为密封式,加氯量按5mg/l考虑60万吨/日污水总投氯量125kg/h,设臵真空加氯系统一套,59 kg/h加污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

氯机2用1备。加氯间安装有自控报警系统。在城市发生较大范围疫情时,经防疫部门要求,环保部门批准,该厂对生化处理后的水进行加氯处理排入长江,平时处理水不加氯直接排放。该项目一期工程地面噪声源主要有格栅机、鼓风机、污泥脱水机和排放泵等。高噪声设备设有减振降噪部件,远离厂界。水下噪声源有污水潜水泵、曝气机等。该污水处理厂固体废弃物主要来自格栅沉渣和剩余污泥脱水后的泥饼。根据工艺的设计参数推算,污泥量为55.8吨/天(含水率为75%),其中格栅沉渣为20吨/天(含水率60%)。此污泥运到秦皇岛电厂焚烧发电。2.工艺流程:进水泵房—机械格栅槽—暴气沉砂池—配水井—辅流沉淀池—生物池—配水井—二沉池—提升泵房—排放泵房—水体。3.处理工艺秦皇岛污水处理厂采用A/O活性污泥法工艺。污水处理采用各种方法,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。污水处理方法分类:(1).物理处理法。如过滤法、沉淀法。(2).物理化学法。如混凝沉淀法。(3).生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。活性污泥法是生物处理法的一种。4.主要构筑物及其作用(1)预处理阶段a.格栅间格栅间用于去处污水中粗大漂浮或悬浮杂物,以保护后续处理设施不被磨损或堵塞。所以说在预处理过程中,格栅间是尤其重要的构筑物。秦皇岛污水处理厂共有两组十台,垂直放臵,钢丝绳牵引。b.曝气沉砂池暴气沉砂池一共有六组,利用水与无机颗粒物的比重不同从而达到沉淀目的。里面的水比较脏,有漂浮物和水泡。污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

格栅间有四台格栅。初沉池里的水也比较脏,漂着好多黑色的水泡,有一直径刮泥机。高压鼓风机也非常重要,直接影响到处理效果。二沉池采取的是一为周边进水中间出水,也有中间进水周边出水c.配水井其作用是将曝气沉砂池流过来的污水进行均衡分配和缓冲,确保两套工艺的过水两相同,且稳定的进行污水处理。d.初沉池是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣,其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机,泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。(2)生化处理阶段a.A/O生化池它是缺氧——好氧活性污泥除磷工艺的主要组成部分,分为五个廊道,两段(A级、B级)。污水和活性污泥混合进入A/O生化池,首先进入A级缺氧段,活性污泥中的微生物在这儿先释放磷,并且繁殖。当进入B级好氧段时,由于氧气充足,微生物大量吸收水中的磷和有机物,达到处理的目的。b.二沉池主要将A/O生化池的水和泥沉淀分开,底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池,处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。c.鼓风机房A/O生化池的供气最重要的部分,对活性污呢的培养有重要作用(3)水的排放和污泥处理系统a.水的排放系统经二沉池出来的水进入提升泵房后再由排放泵房直接排入长江。b.污泥处理系统污泥投配池—污泥浓缩及控制间—污泥消化池—沼气锅炉房—脱硫塔—沼气火炬—贮气罐—污泥脱水机房—回流污泥泵房。控制间加的絮凝剂PAM,消化池采用的是中温缺氧处理(31-35度), 投加消化污泥,易产生甲烷。在污泥脱水时分别采用离心和带式脱水机,加入PAM絮凝剂溶液。出厂污泥如黑炭色,含水75%,运往秦皇污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

岛电厂焚烧发电。5秦皇岛污水出理厂平面图 6.实习总结此次在秦皇岛污水处理厂的实习,使我在学生阶段能够最大程度深入学习活性污呢法的处理工艺.活性污泥法是目前处理城市和工业污水普遍采用的好氧生化处理技术.其工艺流程较为简单,处理成本低,而处理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到广泛的青睐.另外,这次实习也让我对污水处理厂的流程及基本操作有了一个大致了解.?

南京江心洲污水处理厂的实习报告一篇

一.实习目的: 生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课,它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识,进一步了解环境保护工作的实际,了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。二.实习具体内容: 实习地点:南京江心洲污水治理厂 实习时间:2008-5-22 1.污水厂概况;南京江心洲污水处理厂污水主要来源于城市污水收集的城市生活污水和部分工业废水,所有污水经过活性污泥法A/O工艺处理后,采用污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

江心淹没排放方式排入长江,日排放量计划为64万吨(雨季),年平均为58万吨。该项目加氯间为密封式,加氯量按5mg/l考虑60万吨/日污水总投氯量125kg/h,设臵真空加氯系统一套,59 kg/h加氯机2用1备。加氯间安装有自控报警系统。在城市发生较大范围疫情时,经防疫部门要求,环保部门批准,该厂对生化处理后的水进行加氯处理排入长江,平时处理水不加氯直接排放。该项目一期工程地面噪声源主要有格栅机、鼓风机、污泥脱水机和排放泵等。高噪声设备设有减振降噪部件,远离厂界。水下噪声源有污水潜水泵、曝气机等。该污水处理厂固体废弃物主要来自格栅沉渣和剩余污泥脱水后的泥饼。根据工艺的设计参数推算,污泥量为55.8吨/天(含水率为75%),其中格栅沉渣为20吨/天(含水率60%)。此污泥运到江宁协鑫电厂焚烧发电。2.工艺流程:

进水泵房—机械格栅槽—暴气沉砂池—配水井—辅流沉淀池—生物池—配水井—二沉池—提升泵房—排放泵房—水体。3.处理工艺

江心洲污水处理厂采用A/O活性污泥法工艺。污水处理采用各种方法,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。污水处理方法分类:

(1).物理处理法。如过滤法、沉淀法。污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

(2).物理化学法。如混凝沉淀法。

(3).生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。活性污泥法是生物处理法的一种。4.主要构筑物及其作用(1)预处理阶段 a.格栅间

格栅间用于去处污水中粗大漂浮或悬浮杂物,以保护后续处理设施不被磨损或堵塞。所以说在预处理过程中,格栅间是尤其重要的构筑物。江心洲污水处理厂共有两组十台,垂直放臵,钢丝绳牵引。b.曝气沉砂池

暴气沉砂池一共有六组,利用水与无机颗粒物的比重不同从而达到沉淀目的。里面的水比较脏,有漂浮物和水泡。格栅间有四台格栅。初沉池里的水也比较脏,漂着好多黑色的水泡,有一直径刮泥机。高压鼓风机也非常重要,直接影响到处理效果。二沉池采取的是一为周边进水中间出水,也有中间进水周边出水 c.配水井

其作用是将曝气沉砂池流过来的污水进行均衡分配和缓冲,确保两套工艺的过水两相同,且稳定的进行污水处理。d.初沉池

是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣,其刮泥采用的是污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

半桥式周边传动刮泥机,泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。(2)生化处理阶段 a.A/O生化池

它是缺氧——好氧活性污泥除磷工艺的主要组成部分,分为五个廊道,两段(A级、B级)。污水和活性污泥混合进入A/O生化池,首先进入A级缺氧段,活性污泥中的微生物在这儿先释放磷,并且繁殖。当进入B级好氧段时,由于氧气充足,微生物大量吸收水中的磷和有机物,达到处理的目的。b.二沉池

主要将A/O生化池的水和泥沉淀分开,底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池,处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。c.鼓风机房

A/O生化池的供气最重要的部分,对活性污呢的培养有重要作用(3)水的排放和污泥处理系统 a.水的排放系统

经二沉池出来的水进入提升泵房后再由排放泵房直接排入长江。b.污泥处理系统

污泥投配池—污泥浓缩及控制间—污泥消化池—沼气锅炉房—脱硫塔—沼气火炬—贮气罐—污泥脱水机房—回流污泥泵房。

控制间加的絮凝剂PAM,消化池采用的是中温缺氧处理(31-35度), 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

投加消化污泥,易产生甲烷。在污泥脱水时分别采用离心和带式脱水机,加入PAM絮凝剂溶液。出厂污泥如黑炭色,含水75%,运往协鑫电厂焚烧发电。

5江心洲污水出理厂平面图

6.实习总结

废水处理工艺流程图 篇2

电镀是使用铬、锌、镍、镉、铜、银等在工件的表面镀一层金属保护层, 增强金属制品的耐腐蚀性和美观性。电镀生产污染以废水和重金属为主, 有少量的废气和废渣产生。我国电镀废水治理处于起步阶段, 普遍存在点多而分散、布局不合理、生产技术相对落后等问题, 废水达标处理率很低。但国际上处理电镀废水的方法已从单项技术向设备化、系列化、社会化综合治理发展。

1 我国电镀废水处理现状

我国电镀生产大多以消耗物料、粗放型为特征。至今没有也无法普遍实施镀件清洗质量标准, 从而直接影响了镀层质量。目前大多数企业电镀废水处理基本上都是采用末端处理, 即“先污染、后治理”的传统方法。由于各家即使镀种相同, 镀液配方也各不相同, 以及镀件清洗方法的差异, 造成排出废水品种、数量、浓度也各不相同, 因而末端处理的废水处理设备很难也无法一一相适应。尽管投入大量的人力、物力, 电镀废水处理效果一直难以满足要求。改变我国电镀生产现状, 唯一的选择仍然是清洁电镀生产。

2 我国电镀废水处理发展概况

过去对电镀废水污染环境的后果认识不足, 因管理不善、控制不严等原因, 曾发生过一些事故, 如重金属污染土壤而引起农作物的重金属积累, 含氰废水排入河、湖中, 造成渔业减产甚至鱼类大量死亡。20世纪末, 我国各地电镀废水的管理已基本形成规范, 但对电镀重金属的废水管理依然强调不够。由于被电镀废水污染的水源、土壤、地下水在短期内很难净化, 故对电镀废水仍须严格管理, 妥善处理。

经过几十年的发展, 电镀废水的处理已从原来的“治废”, 转变成综合治理, 既要防治, 又要回收资源。过去对漂洗工艺进行了多方面的改革, 成绩显著, 既回收了有用物质, 又减少了电镀废水治理负担和治理成本。综合治理是防治污染的发展趋势, 同时也存在许多技术问题有待进一步解决。

在治理技术上要将无害化处理和综合利用结合起来, 首先是从改革电镀工艺着手, 以减少或消除污染物的产生;另外, 很重要的一点是提高和加强科学管理水平, 研究和推广资源能源的综合利用和闭路循环技术, 使废弃物资源化和无害化, 实现环境效益、社会效益和经济效益的统一。

3 电镀废水处理的有效工艺方法

国内外常用的电镀废水处理方法以化学法和物化法为主。化学法主要包括:中和沉淀法、氧化法、中和混凝沉淀法、还原法、钡盐法。物化法主要包括:电解法、离子交换法、膜分离法、蒸发浓缩法。化学法具有处理效果明显、运行费用低等诸多优点, 适合中国的国情。电镀废水的化学处理法是添加化学剂后, 通过化学反应改变废水中污染物的物理和化学性质, 使污染物能从废水中去除并达到国家排放标准的处理方法, 在国内外均已得到了广泛的应用, 并有较长的使用历史。

电镀废水处理设计与其他废水处理设计不同的是对每一种类废水中的污染物离子都有不同的处理方法, 而大多数电镀混合废水中也基本上是处理含铬废水、含氰废水以及一些重金属废水。

3.1含氰废水的处理工艺

含氰废水的处理方法很多, 如电解氧化法、活性炭吸附法、离子交换法、臭氧法和硫酸亚铁法等, 但目前国内外采用较多、应用最好的还是碱性氯化法。

碱性氯化法破氰分为两个阶段:第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐 (CNO-) , 对破氰来说尚不彻底, 叫“不完全氧化” ;第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成CO2和N2, 叫“完全氧化” 。目前国内由于受自动化仪器、仪表供应等限制, 处理含氰废水一般还只能做到不完全氧化阶段。

(1) 碱性氯化法基本原理。

碱性氯化法处理氰化物废水方法可分为两种:一是在碱性条件下, 直接向废水中投加次氯酸钠;二是投加氢氧化钠及通氯气生成次氯酸钠, 从而将氰化物氧化破坏而去除。方法的选择主要考虑经济性和安全性。后者的费用大约是前者的一半, 但后者操作较危险, 装置成本也较高。

(2) 碱性氯化法处理流程。

处理方式一般可分为间歇式、连续式和槽内式处理三种。如按氧化阶段则可分为不完全氧化和完全氧化。不完全氧化可采用间歇式或连续式处理。完全氧化一般多采用连续式处理。国内目前普遍采用的是不完全氧化处理。工艺流程如图1所示。

3.2 含铬废水的处理工艺

化学法处理电镀含铬废水是国内较为广泛使用的方法之一, 其中铁氧体处理法、亚硫酸盐还原处理法、槽内处理法是目前在处理电镀含铬废水中效果最为明显的几个方法。另外, 还有钡盐法、铅盐法、铁粉 (屑) 处理法等, 但这些方法只在少数厂点内使用。

随着国内外技术人员的不断实践发现, 亚硫酸盐还原处理法的研究是当前含铬废水的处理工艺中最为环保节能的方法之一, 既可以保证出水水质, 又可以节省经费, 节约占地面积, 并且能够带来长久效益。亚硫酸盐还原处理法也是国内常用的处理电镀含铬废水的方法之一, 它主要的优点是处理后水能够达到排放标准, 并能够回收利用氢氧化铬, 设备和操作也较为简单。其基本原理是:在酸性条件下, 使废水中的六价铬还原成三价铬, 然后加碱调节pH值, 使其形成氢氧化铬沉淀而去除, 废水得到净化。常用的亚硫酸盐有:NaHSO3、Na2SO3、Na2S2O5等。处理流程如图2所示。

3.3 沉淀法处理混合废水工艺

目前国内常用化学中和、凝聚沉淀等方法处理电镀混合废水, 使废水中的酸碱中和, 同时使重金属离子形成氢氧化物沉淀, 然后再经过固液分离装置去除沉淀物, 处理后水回用或一部分排放。常用的固液分离技术有溶气气浮、斜扳沉淀、过滤法等。

近年来在处理上还配置了pH值自动检测和投试剂装置, 推动了这种处理方法的技术进步。在国内市场上也有成套的处理装置销售。

用化学中和、凝聚沉淀处理法处理电镀混合废水, 其处理后水能够达到排放标准。但由于处理后水中含盐量较高, 在回用或循环利用上还存在需要解决的问题, 处理后的污泥量较大, 污泥成分复杂也给污泥综合利用带来一定的困难。另外, 还需要设法降低处理成本。

化学中和沉淀法的技术难点是在固定pH值下把多种重金属离子除去, 于是人们使用ISX (淀粉黄原酸脂) , 它能在较宽的pH范围内沉淀重金属, 使处理后废水可回用, 沉淀快易过滤, 沉淀物可安全填埋或回收, 无二次污染。工艺流程如图3所示。

摘要:在分析我国电镀废水处理现状及发展的基础上, 介绍了电镀废水处理的相关工艺方法与流程, 为电镀行业实现节能减排提供参考。

利用“模型法”突破工艺流程图题 篇3

关键词:模型;模型法;工艺流程图题

文章编号:1005–6629(2015)1–0084–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

工艺流程图题是对化工生产过程(或化学实验研究过程)进行概括与抽象,将主要操作步骤或物质转化用框图与箭头连接起来,并以文字、表格或图像补充相关信息,然后针对流程中涉及到的中学化学知识进行设问[1]。工艺流程图题综合了元素化合物、反应原理以及实验操作等知识内容,能考查学生分析问题与解决问题的综合能力,已成为化学高考试题中常见的题型。

将分析与解决工艺流程图题中常见问题的策略方法进行提炼与概括,抽象出解决此类问题的通用模式,称之为模型。类比迁移模型去解决工艺流程图题,可以使复杂的工艺流程问题变得简单而有规律,能够使解题过程模式化、程序化与规范化,从而能够有效地突破工艺流程图题。

1 建构模型

建构模型,就是把研究对象,即实例原型的一些次要细节及非本质内容舍去,将解决问题的分析思路与步骤方案进行提炼与概括,并用符号、线条与图形等形式,简化和理想化原型中的各种复杂结构、功能和联系[2]。依据实例原型建构模型会比较直观、具体,学生应用起来也会比较自如。

案例1 建构工艺流程图分析模型

(2013江苏,16)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

该工艺是先将化工原料菱镁矿用稀硫酸进行预处理,然后除去不溶于稀硫酸的杂质——滤渣1。再将杂质Fe2+经H2O2氧化为Fe3+,之后通过加入NH3·H2O调高pH以除去Fe(OH)3——滤渣2。最后将MgSO4溶液蒸干得到MgSO4固体,再用木炭还原制备高纯度MgO。在实验流程中,“用木炭还原MgSO4制备MgO”是该实验的主要目的,称之为核心反应,其他实验操作都是为了铺垫或延续该核心反应。

结合其他一些工艺流程图,可以概括抽象出工艺流程图的一般组成与流程顺序:预处理原料→除杂→核心反应→分离产品→提纯产品等。其中制得目标产品是工艺流程的宗旨,整个流程操作都是围绕着此宗旨而进行。工艺流程图的一般分析模型如下:

流程图中箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)。在工艺流程图中,将各个部分按照一定顺序连接在一起的纽带称之为主线,常见的主线有:以物质转化为主线、以物质转化的设备为主线、以物质转化的操作为主线以及混合型主线等[3]。除主线之外,杂质及副产物为支线,可循环利用的物质则采用回头线。

2 模型的种类

根据模型的形态与应用功能,模型可分为分析式模型、归类式模型与程序式模型等。

2.1 分析式模型

分析表征问题是解决问题的前提和条件,分析式模型是以分析问题为主,凸显问题的整体结构与分析思路。比如,“案例1”为工艺流程图的分析模型。

2.2 归类式模型

将工艺流程中诸如原料的预处理、除杂、产品的分离与提纯等常见问题进行归类,以形成解决同类问题不同方法的归类式模型。归类式模型有利于学生优化认知结构,能够提升学生表征问题的准确性,这也是高三化学复习中常用的建模方式。

案例2 工艺流程中的除杂方法

在进行核心反应之前,要将无关杂质除去,以排除杂质对核心反应及提纯产品的干扰。因此,什么是杂质以及如何除去杂质都要依据核心反应及目标产品来确定。工艺流程中常见的除杂方法有:

(1)沉淀法。既可以通过加入沉淀剂直接沉淀杂质离子,也可以通过沉淀转化间接除去。比如,(2014四川,11)加入MnS,通过转化为溶解度更小的沉淀物,以除去MnSO4溶液中含有的Cu2+与Ni2+杂质。

(2)调pH法。当原料用酸浸进行预处理后,溶液呈现强酸性,加入物质消耗部分H+会使溶液的pH升高,通过控制溶液pH的方法可以将杂质离子沉淀除去。比如,加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等将溶液的pH调高至3.7~5.2,可以除去CuSO4溶液中混有的Fe3+杂质。

2.3 程序式模型

对问题进行分析表征后,就进入了解决问题的操作环节。将解决问题的关键环节或步骤以简明扼要的形式进行罗列,凸显其条理性与可操作性,便形成了程序式模型。

案例3 氧化还原反应类型离子方程式的书写程序

方程式的书写是分析工艺流程图题的工具,并据此来分析流程图中各部分的成分。方程式的书写除根据框图信息确定反应物、生成物外,对于氧化还原类型离子方程式的书写则需要依据一定的程序步骤。

比如,(2013安徽,27)H2O2将CeO2还原为Ce3+,具体的书写程序为:

(1)根据框图信息及元素化合价升降原理写出氧化剂、还原剂、氧化产物与还原产物等;

CeO2+H2O2→Ce3++O2↑

(2)利用电子转移相等配平氧化剂、还原剂、氧化产物与还原产物;

2CeO2+H2O2→2Ce3++O2↑

(3)根据电荷守恒在方程式两边补充相应数目的H+或OH-。

2CeO2+H2O2+6H+→2Ce3++O2↑

(4)根据原子守恒配平方程式,如补充相应数目的H2O等。

2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O

3 “模型法”的应用策略

工艺流程图题是由题头、流程图、问题三部分组成,题头一般是简单介绍工艺生产的原料或工业生产的目的;流程图主要用框图的形式将操作或物质转换或原料到产品的主要工艺流程表示出来;问题部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设计成系列问题。

在解决工艺流程图题时,首先要以流程图为分析平台,通过提取题头、问题信息分析流程图,同时借助于“工艺流程图分析模型”进行类比解读。然后将待解决的具体问题转化为容易解决的模型问题。最后将解决模型问题中的分析方法或程序步骤迁移至待解决的问题中,从而形成解决实际问题的策略方案。

应用“模型法”解决工艺流程图题的思路如下:

其中,解决工艺流程图题的关键是分析与理解工艺流程图,分析与理解流程图的程度直接决定了解题的准确度。

案例4 工艺流程图的分析方法

(2014江苏,16)实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

应用“模型法”分析解决此题时,首先要从粉煤灰的成分切入,利用各步反应的方程式,分析各步操作后混合液的主要成分,再根据实验目的并结合“工艺流程图分析模型”厘清各步操作的作用。

酸浸是为了将Al2O3处理转化为Al3+,之后的过滤Ⅰ操作是为了除去SiO2杂质。接着加入CaCO3粉末消耗H+,以调高混合液的pH,使Al3+水解为碱式硫酸铝,之后进行过滤Ⅱ操作除去CaSO4杂质。最后,再用碱式硫酸铝溶液吸收烟气SO2并进行研究。具体分析如下:

化学模型是一种理想化的范式,而实际问题情境又复杂多样,因此,在应用模型类比迁移解决具体问题时,要审辨问题的本质和侧重点,这样才能够做到灵活地应用模型而不被模型所束缚。比如,上述流程图中,在“核心反应”之后,不仅有“分离提纯”以制备碱式硫酸铝,还增加了“碱式硫酸铝溶液继续作为吸收SO2烟气脱硫研究”的“后续研究”内容。

4 “模型法”的教学策略

4.1 引导学生绘制工艺流程图

解决工艺流程图题的关键是学会分析流程图,引导学生绘制流程图,以直观、简洁的图式展示实验全貌,既能够消除学生对流程图的神秘感和畏惧感,还能够加深学生对实验中关键操作和核心物质的理解,并能够提升学生分析实验和概括实验的能力。因此,要积极开发课本中的实验素材价值,分模块、按章节逐步引导学生绘制并使用流程图。

案例5 绘制流程图

人教版必修2(2007年3月第3版)P91“实验4-2”,引导学生根据“检验海带中的碘元素”的实验步骤绘制实验流程图:

课本中可引导学生画出流程图的实验还有:

(1)人教版选修5(2007年2月第2版)P42“科学探究”,引导学生设计“溴乙烷中溴元素检验”的实验流程图。

(1)人教版选修5(2007年2月第2版)P82“科学探究”,引导学生设计“蔗糖水解溶液的还原性实验”的流程图。

……

4.2 丰富与完善模型

通过实例原型建构起来的模型,内容相对比较单一,随着应用内容与范围的不断拓展,模型的内涵与外延也在不断地丰富与完善。当累积到一定阶段,就有必要对模型进行重整与升级,以协助学生建构更加完善的知识结构,并提升学生解决问题的准确性与创新性。

案例6 晶体的制备方法与提纯

通过创设“从NaCl与KNO3混合液中分别提纯制得NaCl晶体与KNO3晶体”问题情境,将蒸发结晶法与降温结晶法整合在一起,具体整理如下:

当然,也可以把NaCl与KNO3混合液趁热过滤得到NaCl晶体后,直接将母液冷却结晶,即可析出KNO3晶体。

如果要对晶体粗品进行提纯,则要按照如下操作流程:将晶体粗品配成热的饱和溶液→升温结晶(或冷却结晶)→趁热过滤(或过滤)→洗涤→将晶体继续配成热的饱和溶液→……。将晶体粗品经过多次提纯后,便能得到一定纯度的晶体。上述多次结晶的操作称之为重结晶。

参考文献:

[1]王保强.化学工艺流程图题的命题特点和应对策略[J].化学教学,2013,(8):64~66.

[2]张君梅.“建模思想”在化学解题中的应用[J].江苏教师,2011,(8):46.

电厂化学水处理工艺流程 篇4

总 硬 度(μmol/L)溶解氧(μg/L)电导率(μs/cm)二氧化硅(μg/L)PH值(25℃)二氧化碳(μg/L)标准 ≤30 ≤50 10 ≤20 8.8~9.2 ≤20 我国北方多采用深井水源,其水质超标最严重的是总硬度,总硬度是指溶液中钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)摩尔浓度的平均值。所谓摩尔浓度指每升溶液中溶质含量的毫摩尔数。例如Ca的原子量为40,1mol Ca2+的质量是80g(其化学意义是:1mol Ca2+内含6.02×1023个钙离子)。如果1L溶液中含有1g Ca2+,那么它的摩尔浓度是1/80=0.0125mol/L=12.5mmol/L。

给水水质不良,特别是钙、镁、钠、硅酸根离子超标,会给热力 设备造成如下危害: 1.热力设备的结垢:如果进入锅炉或其它热交换器的水质不良,则经过一段时间运 行后,在和水接触的受热面上,会生成一些固体附着物,这种现象称为结垢,这些固体附着物称为水垢。因为水垢的导热性比金属差几百倍,而这些水垢又极易在热负荷很高的锅炉炉管中生成,所以结垢对锅炉(或热交换器)的危害性很大;它可使结垢部位的金属管壁温度过高,引起金属强度下降,这样在管内压力的作用下,就会发生管道局部变形、产生鼓包,甚至引起爆管等严重事故。结垢不仅危害安全运行,而且还会大大降低发电厂的经济性。例如,热力发电厂锅炉的省煤器中,结有1mm厚的水垢时,其燃料用量就比原来的多消耗1.5%~2.0%。因此有效防止或减少结垢,将会产生很大的经济效益。另外,循环水的水质不良,在汽轮机凝汽器内结垢会导致凝汽器真空度降低,从而使汽轮机的热效率和出力下降;过热器的结垢会使蒸汽温度达不到设计值,使整个热力系统的经济性降低。热力设备结垢以后,必须及时进行清洗工作,这就要停运设备,减少了设备的年利用小时数;此外,还要增加检修工作量和费用等。

2.热力设备及其系统的腐蚀:发电厂热力设备的金属经常和水接触,若水质不良,则会引起金属腐蚀,如给水管道,省煤器、蒸发器、加热器、过热器和汽轮机凝汽器的换热管,都会因水质不良而腐蚀。腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限,造成经济损失;而且腐蚀产物转入水中,使给水中杂质增多,从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程,结成的垢又会加速炉管的垢下腐蚀。此种恶性循环,会迅速导致爆管等事故。

3.过热器和汽轮机流通部分的积盐:水质不良还会使蒸汽溶解和携带的杂质(主要是Na+和HSiO3-离子)增加,这些杂质会沉积在蒸汽的流通部位,如过热器和汽轮机,这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁过热甚至爆管;阀门会因积盐而关闭不严;汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率,即使少量的积盐也会显著增加蒸汽流通的阻力,使汽轮机的出力下降。当汽轮机积盐严重时,还会使推力轴承负荷增大,隔板弯曲,造成事故停机。

总之,给水硬度高,表示钙、镁离子含量大,易造成锅炉各受热面、汽包以及管道内壁结垢及腐蚀,轻则影响热量的传导,重则引起锅炉爆管;水中杂质经蒸汽携带到过热器和汽轮机,则会引起蒸汽通流部位积盐,造成进一步危害。

● PH值是判断水质酸碱性的指标,PH值=-log(溶液中氢离子浓度,mol/L)。纯水中H+和OH-的含量都是1×10-7mol/L,因此PH值=7。水中若溶入酸,例如盐酸HCl,H+浓度就会增加,H+浓度越大,PH值越小,PH值<7为酸性水质;水中若溶入碱,例如氢氧化钠NaOH,H+浓度就会减小,金属钠离子浓度就会增加,H+浓度越小,金属离子浓度越大,PH值就越大,PH值>7为碱性水质。

经过化学方法(离子交换)处理的水,显示弱碱性(PH值=8.8~9.2)。弱酸性水对金属有腐蚀性;采用弱碱性水,具有钝化钢、铜表面的优点,使之不易被腐蚀,防止在锅炉及换热器表面结铁垢和铜垢。二.水处理的的流程

本电站的水处理流程分为两大组成部分,第一部分是物理软化水流程,第二部分是化学除盐水流程。

物理软化水流程:来自厂区供水管网的原水(又称生水),经过石英砂过滤器、活性碳过滤器,除去了原水中的固体颗粒和悬浮杂质,称为澄清水;澄清水再经过反渗透装置清除了其中大部分钙、镁离子,成为软化水。s 化学除盐水流程:软化水经过除碳器,除去水中的二氧化碳(严格地说是HCO3—),再经过混床,除去水中残存的钙、镁、钠、硅酸根等有害离子,成为除盐水,也就是锅炉补给水,存储在除盐水箱,再用除盐水泵打入除氧器,最终经给水泵打入锅炉汽包。图5.1是余热电站10t/h水处理系统的流程示意图。

废水处理工艺流程图 篇5

造纸厂最大的污染是废气污染物有二氧化硫、氮氧化物和烟尘;废水污染物有有COD、SS、总磷、氨氮、总氮等等。造纸厂废水的主要成分:

根据你生产的原材料以及工艺的不同还有不同生产环节所产生的废水污染成分也大不相同。碱法制浆中段废水:纤维,杂细胞,半纤维,甲醇,醋酸,蚁酸,糖类,木素及衍生物,松香酸和不饱和脂肪酸。

机械磨木浆,半化学浆污水:主要是纤维,木素及衍生物,胶状物等

废纸脱墨废水:主要成分为纤维及降解物,胶状物,油墨,脱墨剂等表面活性剂。

Chulifangfa2 基本处理方法

2.1 气浮或沉淀法

采用气浮或沉淀方法,通过投加混凝剂,可去除绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD。其典型的处理工艺流程如下:

废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放

气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,其COD去除率一般高于制浆中段水的COD去除率,通常能达到70%~85%。对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企业,通过气浮或沉淀处理,出水水质指标可达到或接近国家排放标准。

2.2 物化与生化处理相结合对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业,期望通过单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度,因为可溶性COD、BOD 主要需通过生化方法才能有效去除。一般,采用物化加生化的处理方法。典型工艺流程如下:废水→筛网→调节→沉淀或气浮→A/O或接触氧化→二沉池→排放

A/O(缺氧—好氧)处理工艺,通过缺氧段的微生物选择作用,只是对有机物进行吸附,吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。因此A段停留时间短,约在40~60min。

Feishuide tedian

造纸工业是能耗、物耗高,对环境污染严重的行业之一,其污染特性是废水排放量大,其中COD、悬浮物(SS)含量高,色度严重。

水源污染的防治方法

水源污染的防治对维护管理水源保护区十分重要。防治污染原则是预防为止,重在管理,主要方法:

1.定期进行水体污染源调查。根据水源污染的类型进行定期调查,要实地观察,收集排污资料,并且将污水排放口的水样委托当地卫生防疫或环保部门进行分析,并将调查结果整理成文字材料,预测污染发展的趋势。调查时间一般每年一次,规模要大,最好会同卫生防疫、环保部门一起调查,如果水质发生变化则相应增加调查次数。

2.加强水源上游水质监测。监测项目主要选择对水源有影响项目,可以选择反映水的感官性状的如浊度、色度、臭味、肉眼可见物等;反映有机物污染的如溶解氧、生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、三氮(氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐);反映细菌污染的微生物指标等;富营养化的加上藻类与浮游生物的监测

COD和BOD的主要区别 我主要说一下区别:COD,化学需氧量是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。水样在一定条件下,以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标,折算成每升水样全部被氧化后,需要的氧的毫克数,以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

BOD,生化需氧量(BOD)是一种环境监测指标,主要用于监测水体中有机物的污染状况。一般有机物都可以被微生物所分解,但微生物分解水中的有机化合物时需要消耗氧,如果水中的溶解氧不足以供给微生物的需要,水体就处于污染状态。

这才是有关环保的指标!!

COD值和BOD值

COD为化学耗氧量国标三级好象是500PPM,BOD是生物耗氧量国标三级好向是300PPM。

废水处理工艺流程图 篇6

设计进水水质:

污染因子

化学需氧量CODCr(mg/L)

金属离子含量

Ni Cr Cu(mg/L)

悬浮物SS

(mg/L)

石油类

(mg/L)

PH

数值

≤800

≤20

≤300

≤200

6~9

1、设计处理水量及出水水质

污染因子

CODCr(mg/L)

Ni Cr Cu(mg/L)

SS(mg/L)

石油类(mg/L)

PH

数值

≤80

≤0.5(Cr6+≤0.1)

≤30

≤5

6~9

1.1.设计处理水量

不锈钢工件清洗车间污水最高日排放量约10m3/d。主要污染物是含有油脂、悬浮物、清洗剂和中低浓度的重金属化合物,污水经过管道收集后汇入污水处理站进行处理。

设计水量: 10m3/d

运行时间: 10h

时变化系数: 1.2

设计小时处理量: 3.0m3/h

1.2.设计污水进水水质

参考同类水水质,确定本工程污水水质如下:

1.3.处理后水质要求

污水确保处理后出水水质指标达到《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)标准

2、工艺流程及说明

2.1工艺流程

不锈钢工件清洗及冲洗废水等含有油脂、悬浮物、清洗剂和中低浓度的重金属化合物,排水时间相对集中等特点。根据此特点,本项目设计采用加药混凝沉淀+气浮+石英砂过滤的物化与活性炭的吸附处理工艺,使出水最终达到回用或达标排放。

计量泵投加混凝剂、还原剂、重捕剂

格栅与格网

达标排放

2.2主要处理单元及设备设计参数

(1)格栅井

油污水经沟渠汇总进入格栅井,由于进水中有可能含有大的固体悬浮物与杂物,因此需要设置一台手动格栅或格网,可以将这些固体垃圾先截留处理,防止后续潜污泵的堵塞。

构筑物说明

功能: 拦截大固体杂物与漂浮物

内净尺寸: 1900×600×1200mm

结构: 钢结构(内防腐)

污水进口中心标高: +0.50米(相对地坪±0.00)

内设备说明

    人工平面格栅(不锈钢304)

数量 1片

栅隙 5-10mm

安装宽度 0.6m

安装深度 1.2m

(2)预沉(沉砂)隔油池

进水含有浮油以及泥沙,通过沉砂隔油池可以大量截留,以减少后续处理工序的负荷,同时进行泥砂沉降。

构筑物说明

尺寸: 2000×1500×1800mm

数量: 1座

结构: 钢结构(内防腐)

截留的砂粒及浮油定期抽吸外运集中处理。

(3)油污水调节池

由于维修场地等排水时间比较集中,所以需设置调节池调节水量水质,减少污水的负荷对后续设备的冲击,调节池停留时间按4h以上考虑。

构筑物说明

功能: 调节水质水量

尺寸: 1500×1000×1800mm

结构: 钢结构(内防腐)

内设备说明

    污水提升泵(潜污泵)

数量: 2台(互用互备)

型号: F-05U

流量: 0-15m3/h

额定扬程: 2-10m

功率: 0.4kw

安装方式: 自耦安装

厂家: 南方泵业或同档产品

控制要求: 液位控制二次信号输出由PLC来自动控制

液位仪要求: 采用浮球控制器

浮球控制仪,数量:2只,规格:排水型,5m电缆,设立高低液位输出信号由PLC来完成对水泵自动控制

(4)混凝斜管沉淀池

由于流动机械主要工作是不锈钢工件清洗,污水中不仅含有机械油还含金属离子与金属氧化物残留,污水中也含有大量的清洗废液的颗粒及悬浮物,污水中悬浮物含量高,需要混凝沉淀达到去除悬浮物,去除金属化合物,澄清水质。

设备说明

    混凝斜管沉淀池

规格尺寸: 2000×1400×2500

数量: 1套

处理量: 3m3/h

材质及防腐: SS304

斜管填料规格: Ф50×500,附:电动排泥球阀,规格:DN50,数量:2只

(5)混凝高效气浮装置

混凝高效气浮装置系统应包括与药剂混凝、溶气反应、固液分离、清水调节溢出。污水在其内通过药剂反应,废水中的乳化油、重金属、其他有机物以及微小的悬浮颗粒物在混凝剂的反应作用下形成较大的絮体,其比重小于水,溶气微小气泡将污水中的油污形成的矾花絮体黏附上浮至水面上,然后通过刮泥机将悬浮物刮入浮渣池。

设备说明

    气浮装置

规格型号: YF-3.0,1500×1200×2000mm

最大产水量: 3.0 m3/h

数量: 1套

材质及防腐: SS304

浮渣形式: 浮渣由刮渣机刮除。

    溶气水泵

型号:25BXG2Z,流量:2 m3/h/0.4MPa,功率:1.5kw

    刮渣机

规格型号: B-1500,BLD-59-0.55

数量: 1台

工作方式: 时间间隙运行,与溶气泵联动

(6)加药装置

加药装置是制备及投加混凝剂与中和剂的容器,由容器本体、计量泵、搅拌机组成,药剂制备由搅拌机搅拌融合成溶液,计量泵投加

设备说明

    加药装置

规格型号: JY-Ⅱ

数量: 4套

溶液桶: Ф800

材质及防腐: Q235+δ=8mm(设备内部二粗二细玻璃钢FRP防腐)

    计量泵(投加混凝剂PAC、FeSO4及重捕剂,去除镍、铬、铜等)

型号: KDV-82H,0-40L/H

功率: 0.2kW

数量: 3台

厂家: 米顿罗或同档产品

    计量泵(投加絮凝剂PAM药剂)

型号: KDV-52H,0-25L/H

功率: 0.2kW

数量: 1台

厂家: 米顿罗或同档产品

    污泥浓缩计量泵(投加絮凝剂PAM药剂)

型号: KDV-33L,0-174L/H

功率: 0.2kW

数量: 1台

厂家: 米顿罗或同档产品

    搅拌机

型号: BLD-17-0.55

搅拌轴: 叶轮Ф200,Q235+衬塑防腐

功率: 0.55kw

数量: 4套

(7)中间水池

污水经气浮处理出水至中间水池,污水在中间水池得到过渡缓冲停留。中间水池装有液位浮球控制器

构筑物说明

功能: 停留缓冲

尺寸: 2500×1300×2200mm

结构: 钢结构(内防腐)

内附浮球控制仪,数量:2只,规格:排水型,5m电缆,设立高低液位输出信号由PLC来完成对过滤提升水泵自动控制。

(8)过滤系统

过滤系统由活性炭过滤器及石英砂过滤器组成,活性炭过滤器是以椰壳活性炭为滤料的主要是进一步去除清洗废水中残留的有机物、重金属、悬浮物的污水,并可去除水中的色度和异味。它正常过滤时,待滤水在过滤器内自上而下沿核活性炭滤料层过滤,去除污染物净化水质。随时间推移,滤料层吸附、截留的污物逐渐增多,滤层失去过滤能力,当达到一定的水头损失时进行反冲洗,通过清水与活性炭滤料反复搓洗,再通过搅拌机和流化床强有力的相结合的清洗作用后恢复过滤能力。石英砂过滤器是以石英砂为滤料的过滤器,主要工作原理与活性炭过滤器一样,其主要作用是去除污水中的悬浮物。(过滤系统中包括过滤提升泵、引水筒,反冲洗泵、活性炭过滤器及石英砂过滤器组成)

设备说明

    过滤提升泵

型号: CDL4-4

流量: 1.5-4m3/h

扬程: 13-38m

功率: 0.75kw

数量: 2台(互用互备)

厂家: 南方泵业或同档产品

控制: 浮球液位信号输出由PLC进行自动控制

    椰壳活性炭过滤器

规格型号: WLJ-800, φ800×1900

处理水量: 3m3/h

数量: 1台

材质及防腐: Q235δ=8mm+内部衬δ=3mm硫化橡胶

布水器: 不锈钢304筛管Ф100,筛隙0.8mm

收水器: ABS滤头,规格:1T/每个

滤料: 椰壳活性炭(规格1-2mm)

搅拌机规格型号: 直径Ф700,减速机型号:BLD-71-4

功率: N=4.0KW 数量:1套

活性炭过滤器上设立压力变送器(压力变化自动反冲洗滤料层,PLC自动控制),规格型号:WIDEPLUS,测量范围0~4kgf/cm2数量:1套

    石英砂过滤器

规格型号: SM-800, φ800×1900

处理水量: 3m3/h

数量: 1台

材质及防腐: Q235δ=8mm+内部衬δ=3mm硫化橡胶

布水器: 不锈钢304筛管Ф100,筛隙0.5mm

收水器: ABS滤头,规格:1T/每个

滤料: 优质石英砂(规格0.5-1.25,1-2mm)

石英砂过滤器上设立压力变送器(压力变化自动反冲洗滤料层,PLC自动控制),规格型号:WIDEPLUS,测量范围0~4kgf/cm2数量:1套

    反冲洗提升泵

型号: CDL8-4

流量: 5-12m3/h

扬程: 26-41m

功率: 1.5kw

数量: 1台

控制: 回用清水池低液位信号输出及过滤器压力输出由PLC进行自动控制

附:泵前配引水筒

规格:φ350×800mm,材质:Q235, 数量:1台

    过滤器进出水管上电动阀门

规格型号: DN50,EK50

数量: 9只

功能: 通过对水位测量输出信号由PLC来完成对水泵自动控制。

(9)排放水池

过滤出水排放水池,满足过滤器反冲洗用水的需要。

构筑物说明

功能: 停留贮存作用

尺寸: 1500×1500×1200mm

结构: 钢筋砼结构,地埋式

内附浮球控制仪,数量:1只,规格:排水型,5m电缆,设立高低液位输出信号由PLC来完成对反冲洗泵自动控制。

(10)出水计量沟槽

构筑物说明

功能: 计量出水量

尺寸: 1000×500×1000mm

结构: 钢结构(内防腐)

设备说明

    电磁流量计

规格型号: LDQ-100(潜水型)

测量范围: 0.5-20 m3/h

数量: 1台

二次表安装在设备房内

(12)污泥处理系统及油污泥池

油污泥池:贮存油浮渣及污泥,定期由泵提升污泥提升污泥压榨干化处理。

构筑物说明

功能: 存放浮渣及油污泥

尺寸: 2200×1000×1200mm

结构: 钢结构(内防腐,池内做斗集泥)

设备说明

    污泥提升泵(潜污泵)

数量: 1台

型号: F-05U

流量: 0-15m3/h

额定扬程: 2-10m

功率: 0.4kw

安装方式: 移动式安装

板框式压滤机(液压压紧,自动保压)

型号: XAY12/630/UBK

过滤面积: 10m2

过滤压力: 0.6Mpa

功率: 1.5Kw

数量: 1台

附:压滤机操作平台,规格尺寸:3000×2200×1500mm

    污泥浓缩装置

规格: Ф1500×2800mm

数量: 1套

材质及防腐: Q235+δ=8mm(设备内部二粗二细玻璃钢FRP防腐)

附:混合搅拌机,减速机型号:BLD-59-1.1,叶轮Ф350,Q235+衬塑防腐,数量:1台

    螺杆泵

数量: 1台

型号: G35-1

流量: 4.5m3/h

最大出口压力: 0.6MPa

功率: 2.2kw

(13)电气控制系统

    电气控制柜

功能:清洗废水电气控制系统是污水处理中所有机械设备的自动控制及手动操作,自动控制由西门子PLC(S7-200)来完成。

规格: 800×600×1800mm

数量: 2套

柜内电气元件(空开、接触器、热继电器):施耐德品牌

☆电气控制设备

室内控制柜钢板制成,封闭防尘结构,内装排风扇和照明灯。包括操作方式选择开关、各装置的起动/停止按钮开关及指示灯、紧急停止按钮开关、灯检查按钮开关、数字显示仪表、主电源和电灯电源开关及指示灯、主电源电压、电流表。控制柜防护等级IP40。箱内安装有操作按钮开关、控制选择开关和辅助设备。

利用PLC对系统实现程序控制的同时,PLC要求具有系统故障诊断功能。控制系统内PLC主机和存储器带有失电保护,并留有存储器容量10%的余量。I/O模块留有所需I/O数量10%的余量。

所设置的电磁流量计应满足就地、远传、连锁控制的要求,电磁流量计具有瞬时和累计流量显示功能。

阀的控制方式,投标人参考招标人提供的图纸,在满足招标人提出的全面自动控制功能要求的前提下,最终确定系统中各类阀的控制方式

防腐措施

(1)、不锈钢部件加工完后对其进行酸洗、钝化处理

(2)、碳钢、铸件部件表面除锈后,按设计标准设备内部采用硫化橡胶衬胶外部环氧树脂油漆进行防腐。

(3)、污水管、污泥管等工艺管道主要采用经防腐处理的U-PVC工程塑料管,加药管采用UPVC管,使用寿命长,且并于安装维修和保养。管径根据计算确定。

废水处理工艺流程图 篇7

1 实验工艺流程

在工艺流程中一般习惯采用中和调节、污水沉淀、气浮处理的水酸解化方式来调节酸碱值的大小以及降低污水中固体悬浮物的浓度, 因为一般在污水处理的过程中, 工业污水酸碱值变化幅度很大而且水质不均, 采用这种方式可以良好保证生物处理环节的有效性, 完全除去污水中的ss、codcr和P以及N。

2 工艺方式的选择

2.1 气浮药剂的使用

经过专家学者的不断实验与研究, 迄今为止市面上已经出现了很多种类的气浮药剂。并且这些气浮药剂在处理高浓度抗生素污水的时候都取得了很好的效果, 对于污水内的固体悬浮物与相关化学耗氧量都有很高的除去率。一些业界专家们利用分散型水介质阳离子pam来对每升内含有65000毫克固体悬浮物和50000毫克codcer的工业污水进行处理, 固体悬浮物以及codcr的去除率分别高达到99.1%和76%。与以上不同的是本次实验中所采用的气浮药剂是聚合氯化铝和阳离子型的pam。其中PAM的浓度为0.03%, 聚合氯化铝浓度为1%。pam分别加入浓度为每千克10mg、5mg、, 3mg、将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度每千克200mg、150mg、100mg。然后进行气浮药剂实验, 并检测进出水中的固体悬浮物以及codcr的浓度。

2.2 水解酸化工艺

水解酸化工艺流程主要就是控制好污水酸碱度以及停留时间, 将厌氧反应准确控制在酸化以及水解阶段。利用一些细菌生长周期以及生存环境的不同, 对其进行水解酸化处理, 这样工业污水中一些难以分解的大分子就会慢慢被变成很容易就能分解的小分子, 使其生化毒性逐渐降低, 提高工业污水的生化性。在此流程中同时设置了两个长宽高分别为5 米、5.3米、5.3 米的反应器, 有效容积120m3。反应器底部设置了药剂填料层, 其填料空间占据将近反应器一半的容积。当填料层填满后, 可以进行挂膜, 使水解酸化程度不断提高, 同时也可以过滤一些微小的杂质, 从而降低污水中各种污染物的流失量。然后利用水泵向反应器中注水, 让工业污水在气浮后可以长时间的停留在水解酸化的反应器当中, 一般停留6 个半h、13h、26h为最佳时间。完毕后在检测出进出水过程中各种污染物的浓度以及水中vfa的浓度。

2.3 sbr负荷工艺

sbr工艺是由好氧与厌氧两个过程进行不断交替形成的。具有以下优点:耐冲击性强、脱氮率高、除磷率高、可以灵活调整工序、占地面积小、操作简单、成本低等。一般这种工艺主要用于一些小规模的污水处理工程中。要想处理高浓度污水, 必须要采用好氧与厌氧以及一些其他工艺同时进行联合处理。此流程中采用的是两个长宽高尺寸分别为5.2米、6.3米、5.4米的反应器, 容积为125 立方米。 污水中污泥浓度为每升2000mg, 排出量占总数的35%, 全程排水时间为一小时, 沉淀和进水共计两小时。通过加入清水可以有效调节进水中过程中cod的浓度, 同时调节相关操作时间可以调整污水中的污泥负荷。然后检测出在进出水中的污染物浓度, 从而确定sbr的负荷承受力。

3 化工厂污水处理工艺的改进思路

3.1 除COD

在除COD时, 可以采用增加污泥浓度的方法, 同时延长曝气的时间, 加大污染物的讲解力度。从而提高污水的可生化性。

3.2 改造基建设施

做好构筑物的功能调整, 其中包括: (1) .调整好氧池、厌氧池、缺氧池以及沉淀池的顺序 (;2) .调整好氧池、厌氧池、缺氧池以及沉淀池的相关功能; (3) .改变设备进出水的位置, 同时改变回流量 (;4) .改变气浮药剂的投放方式以及药剂使用量。

3.3 对于除磷的改进

近年来, 化工企业在处理污水时对于除磷的要求越来越高。主要影响除磷率的因素有:设计参数、水质原因、环境原因等。提高除磷率的有效途径主要有以下几点: (1) .增加厌氧池:可以提高污泥的沉降率, 将好氧和厌氧交替进行, 可以提高除磷效果; (2) .把硝态氮的影响降到最低:尽可能减少硝态氮与磷的接触, 在除磷之前设置好缺氧段, 先完成脱氮之后再进行除磷; (3) .降低厌氧池的DO浓度:保持好厌氧池中的DO含量, 防止其产生快速降解现象, 保证脂肪酸的数量, 从而提高除磷率。

4 结语

通过以上分析证明:利用气浮、水解酸化、sbr工艺处理化工企业的高浓度污水很具有推广价值。目前我国市场经济快速发展, 要想良好顺应行业的发展要求, 化工企业在污水处理工作上必须要严阵以待, 不断完善相关工艺流程, 时刻把节能、环保、提高效率放在发展第一位, 这样才能使得企业的生产效率更加符合国家标准。不仅促进了企业自身的良好发展, 同时也为我国环境保护工作做出了巨大贡献。

参考文献

化学工艺流程试题解读 篇8

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑

(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。

(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

(作者单位:贵州省遵义县第一中学)

2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑

(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。

(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

(作者单位:贵州省遵义县第一中学)

2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑

(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。

(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

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