工业废水处理流程化学

2024-06-02

工业废水处理流程化学（通用6篇）

篇1：工业废水处理流程化学

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工业污水处理流程

工业企业主要分布在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业。从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看，电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。

一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水

在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。一般可参考以下处理工艺流程进行处理：

废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水

常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。

一般可以参考以下处理工艺进行处理：

废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放

该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。3.酸洗磷化废水

酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。可参考以下处理工艺进行处理：

废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放

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磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。可参考以下处理工艺进行处理：

废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放

4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。

二、电镀废水

电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。

对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1.含氰废水

目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。

该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程分为两个阶段，第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段，第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化阶段。反应条件控制：

一级氧化破氰：pH值10～11；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73，复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300～350mv，反应时间10～15分钟。

二级氧化破氰：pH值7～8（用H2SO4回调）；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09，复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600～700mv；反应时间10～30分钟。反应出水余氯浓度控制在3～5mg/1。

处理后的含氰废水混入电镀综合废水里一起进行处理。2.含铬废水

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含六价铬废水一般采用铬还原法进行处理，该法原理是在酸性条件下，投加还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等，将六价铬还原成三价铬，然后投加氢氧化钠、氢氧化钙、石灰等调pH值，使其生成三价铬氢氧化物沉淀从废水中分离。还原反应条件控制：

加硫酸调整pH值在2.5～3，投加还原剂进行反应，反应终点以ORP仪控制在300～330mv，具体需通过调试确定，反应时间约为15-20分钟。搅拌可采用机械搅拌、压缩空气搅拌或水力搅拌。混凝反应控制条件：

PH值：7～9，反应时间：15～20分钟。3.综合重金属废水

综合重金属废水是由含铜、镍、锌等非络合物的重金属废水以及酸、碱前处理废水所组成。此类废水处理方法相对简单，一般采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺进行处理。处理工艺流程如下：

综合重金属废水→调节池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→过滤→pH回调池→排放

反应条件一般控制在pH值9～10，具体最佳pH条件由调试时确定。反应时间快混池为20～30分钟，慢混池10～20分钟。搅拌方式以机械搅拌最好，也可用空气搅拌。4.多种电镀废水综合处理

当一个电镀厂含有多种电镀废水，如含氰废水、含六价铬废水、含酸碱、重金属铜、镍、锌等综合废水，一般采取废水分流处理的方法，首先含氰废水、含铬废水应从生产线单独分流收集后，分别按照上述对应的方法对含氰、含铬废水进行处理，处理后的废水混入综合废水中与其一起采用混凝沉淀方法进行后续处理。处理工艺流程如下: 含氰废水→调节池→一级破氰池→二级破氰池→综合废水池含铬废水→调节池→铬还原池→综合废水池

综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放

三、线路板废水

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生产线路板的企业在对线路板进行磨板、蚀刻、电镀、孔金属化、显影、脱膜等的工序过程中会产生线路板废水。线路板废水主要包括以下几种：

化学沉铜、蚀刻工序产生的络合、螯合含铜废水，此类废水pH值在9～10，Cu2＋浓度可达100～200mg/l。电镀、磨板、刷板前清洗工序产生的大量酸性重金属废水（非络合铜废水），含退Sn/Pb废水，pH值在3～4，Cu2＋小于100mg/l，Sn2＋小于10mg/l及微量的Pb2＋等重金属。

干膜、脱膜、显影、脱油墨、丝网清洗等工序产生较高浓度的有机油墨废液,COD浓度一般在3000～4000mg/l。针对线路板废水的不同特点，在处理时必须对不同的废水进行分流，采取不同的方法进行处理。1.络合含铜废水（铜氨络合废水）

此类废水中重金属Cu2＋与氨形成了较稳定的络合物，采用一般的氢氧化物混凝反应的方法不能形成氢氧化铜沉淀，必须先破坏络合物结构，再进行混凝沉淀。一般采用硫化法进行处理，硫化法是指用硫化物中的S2－与铜氨络合离子中的Cu2＋生成CuS沉淀，使铜从废水中分离，而过量的S2－用铁盐使其生产FeS沉淀去除。反应条件的控制要根据各厂水质的不同在调试中确定。一般在加硫化物等破络剂之前将pH值调到中性或偏碱性，防止硫化氢的生成，也有的将pH值调到略偏酸性。硫化物的投药量根据废水中铜氨络离子的量来确定，一般投放过量的药。在破络池安装ORP仪测定，当电位达到－300mv（经验值）认为硫化物过量，反应完全。对过量的硫化物采用投加亚铁盐的方法去除，亚铁的投加量根据调试确定，通过流量计定量加入。破络池反应时间为15～20分钟，混凝反应池反应时间为15～20分钟。2.油墨废水

脱膜和脱油墨的废水由于水量较小，一般采用间歇处理，利用有机油墨在酸性条件下，从废水中分离出来生产悬浮物的性质而去除，经过预处理后的油墨废水，可混入综合废水中与其一起进行后续处理，如水量大可单独采用生化法进行处理。

当废水量少时，反应池内的油墨颗粒物在气泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣，可以用人工方法撇去；当水量大时，可用板框压滤机脱水，也可在撇渣后进行生化处理，进一步去除COD。3.线路板综合废水

此类废水主要包括含酸碱、Cu2＋、Sn2＋、Pb2＋等重金属的综合废水，其处理方法与电镀综合废水相同，采用氢氧化物混凝沉淀法处理。4.多种线路板废水综合处理

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当一个线路板厂含有以上几种线路板废水时，应将铜氨络合废水、油墨废水、综合重金属废水分流收集，油墨废水进行预处理后，混入综合废水中与其一起进行后续处理，铜氨络合废水单独处理后进入综合废水处理系统。处理工艺流程如下：

铜氨络合废水→调节池→破络反应池→混凝反应池→斜管沉淀池→中间水池有机油墨废水→酸化除渣池→排入综合废水池

综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放

四、常见有机类污染物废水的处理技术 1.生活污水

较常用的生活污水处理方法是A2/O法，处理工艺流程如下：

生活污水→格栅池→调节池→厌氧池→缺氧池→好氧池→混凝反应池→沉淀池→排放 2.印染废水

此类废水水量大、色度高、成分复杂，一般可采取水解酸化－接触氧化－物化法处理印染废水。处理工艺流程如下：

印染废水→调节池→混凝反应池1→斜沉池→水解酸化池→接触氧化池→氧化反应池→混凝反应池2→二沉池→中间池→过滤器→清水池→排放 3.印刷油墨废水

此类废水特点是水量小、色度深、SS和COD等浓度高。可参考以下处理工艺：

水墨废水→调节池→混凝气浮池→水解酸化池→接触氧化池→混凝反应池→斜沉池→氧化池→过滤器→清水池→排放

篇2：工业废水处理流程化学

一、表面处理废水1磨光、抛光废水

在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。

参考工艺流程废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2除油脱脂废水

常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。参考工艺流程废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放

该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。

当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。3酸洗磷化废水

酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。参考工艺流程废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 4磷化废水

磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。

参考工艺流程废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 5铝的阳极氧化废水

所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。

二、电镀废水

电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1含氰废水

目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程分为两个阶段，第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段，第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化阶段。

参考工艺流程含氰废水→调节池→一级破氰池→二级破氰池→斜沉池→过滤池→回调池→排放反应条件控制：

一级氧化破氰：pH值10～11；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73，复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300～350mv，反应时间10～15分钟。二级氧化破氰：pH值7～8（用H2SO4回调）；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09，复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600～700mv；反应时间10～30分钟。反应出水余氯浓度控制在3～5mg/1。处理后的含氰废水混入电镀综合废水里一起进行处理。2含铬废水

含六价铬废水一般采用铬还原法进行处理，该法原理是在酸性条件下，投加还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等，将六价铬还原成三价铬，然后投加氢氧化钠、氢氧化钙、石灰等调pH值，使其生成三价铬氢氧化物沉淀从废水中分离。

参考工艺流程含Cr6＋废水→调节池→还原反应池→混凝反应池→沉淀池→过滤器→pH回调池→排放还原反应条件控制：加硫酸调整pH值在2.5～3，投加还原剂进行反应，反应终点以ORP仪控制在300～330mv，具体需通过调试确定，反应时间约为15-20分钟。搅拌可采用机械搅拌、压缩空气搅拌或水力搅拌。

混凝反应控制条件：PH值：7～9，反应时间：15～20分钟。3综合重金属废水

综合重金属废水是由含铜、镍、锌等非络合物的重金属废水以及酸、碱前处理废水所组成。此类废水处理方法相对简单，一般采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺进行处理。参考工艺流程综合重金属废水→调节池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→过滤→pH回调池→排放

反应条件一般控制在pH值9～10，具体最佳pH条件由调试时确定。反应时间快混池为20～30分钟，慢混池10～20分钟。搅拌方式以机械搅拌最好，也可用空气搅拌。4多种电镀废水综合处理

当一个电镀厂含有多种电镀废水，如含氰废水、含六价铬废水、含酸碱、重金属铜、镍、锌等综合废水，一般采取废水分流处理的方法，首先含氰废水、含铬废水应从生产线单独分流收集后，分别按照上述对应的方法对含氰、含铬废水进行处理，处理后的废水混入综合废水中与其一起采用混凝沉淀方法进行后续处理。

三、线路板废水生产线路板的企业在对线路板进行磨板、蚀刻、电镀、孔金属化、显影、脱膜等的工序过程中会产生线路板废水。线路板废水主要包括以下几种：

化学沉铜、蚀刻工序产生的络合、螯合含铜废水，此类废水pH值在9～10，Cu2＋浓度可达100～200mg/l。电镀、磨板、刷板前清洗工序产生的大量酸性重金属废水（非络合铜废水），含退Sn/Pb废水，pH值在3～4，Cu2＋小于100mg/l，Sn2＋小于10mg/l及微量的Pb2＋等重金属。干膜、脱膜、显影、脱油墨、丝网清洗等工序产生较高浓度的有机油墨废液,COD浓度一般在3000～4000mg/l。

针对线路板废水的不同特点，在处理时必须对不同的废水进行分流，采取不同的方法进行处理。1络合含铜废水（铜氨络合废水）

此类废水中重金属Cu2＋与氨形成了较稳定的络合物，采用一般的氢氧化物混凝反应的方法不能形成氢氧化铜沉淀，必须先破坏络合物结构，再进行混凝沉淀。一般采用硫化法进行处理，硫化法是指用硫化物中的S2－与铜氨络合离子中的Cu2＋生成CuS沉淀，使铜从废水中分离，而过量的S2－用铁盐使其生产FeS沉淀去除。

参考工艺流程铜氨络合废水→调节池→破络反应池→混凝反应池→斜管沉淀池→中间水池→过滤器→pH回调池→排放反应条件的控制要根据各厂水质的不同在调试中确定。一般在加硫化物等破络剂之前将pH值调到中性或偏碱性，防止硫化氢的生成，也有的将pH值调到略偏酸性。硫化物的投药量根据废水中铜氨络离子的量来确定，一般投放过量的药。在破络池安装ORP仪测定，当电位达到－300mv（经验值）认为硫化物过量，反应完全。对过量的硫化物采用投加亚铁盐的方法去除，亚铁的投加量根据调试确定，通过流量计定量加入。破络池反应时间为15～20分钟，混凝反应池反应时间为15～20分钟。2油墨废水

参考工艺流程有机油墨废水→酸化除渣池→排入综合废水池或进行生化处理

当废水量少时，反应池内的油墨颗粒物在气泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣，可以用人工方法撇去；当水量大时，可用板框压滤机脱水，也可在撇渣后进行生化处理，进一步去除COD。3线路板综合废水此类废水主要包括含酸碱、Cu2＋、Sn2＋、Pb2＋等重金属的综合废水，其处理方法与电镀综合废水相同，采用氢氧化物混凝沉淀法处理。4多种线路板废水综合处理

当一个线路板厂含有以上几种线路板废水时，应将铜氨络合废水、油墨废水、综合重金属废水分流收集，油墨废水进行预处理后，混入综合废水中与其一起进行后续处理，铜氨络合废水单独处理后进入综合废水处理系统。

参考工艺流程综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放常见有机类污染物废水的处理技术 1生活污水

较常用的生活污水处理方法是A2/O法。

参考工艺流程生活污水→格栅池→调节池→厌氧池→缺氧池→好氧池→混凝反应池→沉淀池→排放 2印染废水

此类废水水量大、色度高、成分复杂，一般可采取水解酸化－接触氧化－物化法处理印染废水。

篇3：工业废水处理流程化学

本节课以含铬废水处理为探究点, 通过问题设置, 以物质转化关系为核心, 提炼出从试剂、方法、装置、操作层面解决污水处理的方法, 并通过课堂练习评价课堂效果, 渗透可持续发展提出的STSE, 即科学、技术、社会、环境相融合的思想。

情境线:含铬污水处理相关问题分析。

方法线:分析并提炼污水处理过程的一般思路和方法。

核心观念:转化观。

二、三维教学目标设计

(一) 知识与技能

1.掌握重铬酸钾的强氧化性, 了解其用途及危害。

2. 掌握从化学角度进行污水处理的重要方法。

3.明确污水处理基本流程, 提炼处理相关问题的有效思路及方法。

4.通过例题的分析、解答和评价落实化学基本功。

(二) 过程与方法

1.以分析含铬废水的除污方法, 引领学生认识到转化关系的重要性, 继而发散延伸到合理选择试剂、方法、装置并进行有效操作等。

2.强化对知识的融会贯通, 对学习素材进行分析与归纳, 将化学思想、方法贯穿于化学知识的学习过程中。?

3.通过学习, 了解科学探究的一般思路和实施过程, 并能学以致用, 使学生主动在后续复习中自主探究, 逐步实现知识的迁移和思维的提升。?

(三) 情感态度与价值观

1.通过问题探究, 激发好奇心和求知欲, 培养自主、合作学习的意识和勇于探索、积极进取、追求真知的思想品质。

2.以含铬废水处理为载体, 帮助学生构建和掌握转化观等化学思维和方法。

3. 以解决生产生活中的实例强调化学的作用, 渗透化学在可持续发展中的重要性。

三、教学过程与教学资源设计

1.教学重点:污水处理方法、试剂的选择、流程和转化关系的整合及应用

2.教学难点:思路和方法、信息方程式的书写

3.教学手段:问题驱动, 综合启发式?

4.教学过程设计

5.课后反思

污水处理源于工业生产和生活实际, 这节课我精心设计了一系列问题, 从电镀厂含铬污水变废为宝入题, 通过问题驱动模式, 在优化教学设计过程中, 在问题探讨的教学活动中, 从学生困惑点出发, 在纠结、思考、探讨、领悟、解惑过程中实现对整个转化过程的梳理并提炼出相关的方法, 使学生的思维、综合能力得到充分的提升, 其特点可概括为:1.选材好、视角新;2.问题串、助思考;3.转化观、寻突破;4.联系实际、促发展。

篇4：工业流程题处理策略

一、精选例题

例题碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。

（1）步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是。

（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO2-4，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有。

（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为。

（5）从母液中可回收的主要物质是。

二、学生解题情况统计与讲评策略

一个具体的工业流程题往往与具体的知识和方法相对应，统计学生的解题实际，并及时针对学生的质疑、错误予以评价是进行习题讲评的重要环节。

笔者就上面例题学生的完成情况进行了统计：

1.第一小问的答题分析

以β-锂辉石为原材料制备Li2CO3，在第一步浸取之前，为什么必须先将β-锂辉石粉碎成细颗粒状呢？这个问题的答案不难，但是如果学生没有将这一个操作与后一步操作有效连贯，不能看到该操作对浸取锂的作用，往往容易导致答题的不完整，十二、根据物质的性质来确定化学式

例13黑色粉末A在空气中燃烧可生成X和Y两种气体，X气体与黑色粉末A反应又可生成Y，Y燃烧又生成X，则用化学式表示A ；X；Y。

解析A黑色粉末可燃烧生成两种气体X和Y，则A为碳，X、Y是CO2、CO，X气体能与A反应生成Y，Y能燃烧生成X，说明X为CO2，Y为CO，所以用化学式表示分别为：A：C，X：CO2，Y：CO。

十三、根据化学方程式计算来确定化学式

例14将14.4 g某金属氧化物和CO在高温条件下充分反应，可得到8.8 g CO2，这种氧化物是（）。

A.ZnO B.FeO C.CuO D.HgO

解析题给所有选项的化学式，金属原子个数均为1，设所求氧化物的化学式RO，相对分子质量为x，则

RO+CO高温R+CO2

x44

14.4 g8.8 g

x∶44=14.4∶8.8 g

解之：x=72

所以R相对原子质量为72-16=56，则答案选B。（收稿日期：2015-12-20）笔者将学生的错误进行了统计如表1所示。

表1

编号答案评价1使反应速率更快2反应更加充分没有从操作的连贯性角度进行回答，导致了答案不完整。正确的答案是：增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率。

讲评时，要求学生围绕：“影响化学反应速率的因素有哪些？”这个问题进行思考。

（1）内因——反应物的性质；

（2）外因——浓度、温度、接触面积等因素。

那么，本题的操作呢？“固体粉碎”带来什么结果？粉碎的过程，颗粒变细的过程是其表面积增大的过程，有效增大了固液接触的表面积，因此加快了反应的速率，使得浸出率更高。经过这样的思考，结论自然得到。

2.第二小问的答题分析

对于这个小问，部分学生选择物质错误，这是学生认知不到位导致的。但是，有学生还跑过来和笔者交流，问为什么不是给定三个答案以外的答案？这出乎笔者的意料，对于第二个小问的确是可以有其他选择的，问了比较多的就是填NaOH是否可以？

其实，学生能够想到NaOH，就说明他已经知道要把pH调高，但是答案是限定的三个答案，在肯定学生思维的同时，要引导学生想一想题目中给定的三个，有没有和NaOH相同的作用了，引导学生将思维转向正确的选择——石灰石。

讲评时，要求学生注意前后步骤的联系和重视审题。（1）前一步用到了硫酸浸取锂，“此时是酸性溶液”这样的提示性语言也指出溶液应该具有较高的酸度；（2）后面一个步骤是“除杂”，题目中也有提示“需要加入一些物质把溶液的pH调节到6.0～6.5”。

结合上面的分析，说明加入的物质能够有效增大溶液的pH。对应给定的三个物质：氯化钙是中性的，稀硫酸是酸性的，只有加入石灰石与溶液中的酸反应，才能达到这一目的。

3.第三小问的答题分析

篇5：工业废水化学需氧量的测定

摘要：水是人类社会赖以生存的最重要物质条件之一,但随着社会经济的发展和人口的急剧增长,人类对水的需求量不断增加,加之人类用水的不科学和工农业生产及城乡生活对水的严重污染,使可利用水资源逐年税减。人类活动对水的污染使人的生存环境恶化,各大河川、湖泊几乎没有一洼净水。由于水资源严重不足、水质不断恶化,水污染是我国面临的主要环境问题之一。随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和地下水。水体一旦受到污染，要想在短时间内恢复到原来的状态是不容易的。水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响地下水的利用。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的四分之一。而地表水和地下水的污染，将进一步使可供利用的水资源数量日益减少，势必影响工农渔业生产，直接或间接地给人民生活和身体健康带来危害。所以对于化学废水含氧量的测定就很重要①。

关键词：工业废水，化学含氧量，危害，测定。

1.摘要..............................................................1 2.工业废水.........................................................3 2.1化学含氧量......................................................4 2.2重铬酸盐法......................................................5 2.3分光光度法......................................................7 2.4快速消解法......................................................8 2.5快速消解分光光度法..............................................8 3.测量方法：........................................................9 结论................................................................9 致谢...............................................................10 参考文献：.........................................................10

一.工业废水

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。它可以分为三类；第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，[3]含无机污染物为主的为无机废水，含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水，是无机废水；食品或石油加工过程的废水，是有机废水。

第二种是按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。

第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。

前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。第三种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。

此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发，将废水中主要污染物归纳为三类：第一类为废热，主要来自冷却水，冷却水可以回用；第二类为常规污染物，即无明显毒性而又易于生物降解的物质，包括生物可降解的有机物，可作为生物营养素的化合物，以及悬浮固体等；第三类为有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物质，包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。

实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。纺织印染废水，由于织物和染料的不同，其中的污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业，虽然产品、原料和加工过程截然不同，也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等，可能均有含油、含酚废水排出②

二.化学含氧量

废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。化学需氧量（COD）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。

一般测量化学需氧量所用的氧化剂为高锰酸钾或重铬酸钾，使用不同的氧化剂得出的数值也不同，因此需要注明检测方法。为了统一具有可比性，各国都有一定的监测标准。

化学需氧量还可与生化需氧量（BOD）比较，BOD/COD的比率反映出了污水的生物降解能力。生化需氧量分析花费时间较长，一般在20天以上水中生物方能基本消耗完全，为便捷一般取五天时已耗氧约95%为环境监测数据，标志为BOD5。

所谓化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KmnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。有机物对工业水系统的危害很大。含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低。有机物在经过预处理时（混凝、澄清和过滤），约可减少50%，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀。在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。在循环冷却水系统中COD（KmnO4法）>5mg/L时，水质已开始变差。

在饮用水的标准中Ⅰ类和Ⅱ类水化学需氧量(COD)≤

15、Ⅲ类水化学需氧量(COD)≤20、Ⅳ类水化学需氧量(COD)≤30、Ⅴ类水化学需氧量(COD)≤40。COD的数值越大表明水体的污染情况越严重。

提供了一种清洗水系统的方法和一种用于该方法的单过硫酸钾化合物。含有低浓度（<0．5%）的氧代二硫酸钾副产物的单过硫酸钾用于该方法。由于含有低的氧代二硫酸钾，该化合物不受目前单过硫酸钾化合物的严格使用限制。本文还提供了一种聚糖涂料，用于控制单过硫酸钾的分解率。使用该涂料，单过硫酸钾能够连续使用而不是定期冲击式处理。含有低氧代二硫酸钾化合物使该方法的使用与是否使用水系统无关。

重铬酸盐法

化学需氧量测定的标准方法以我国标准GB/T11914《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》和国际标准ISO6060《水质化学需氧量的测定》为代表，该方法氧化率高，再现性好，准确可靠，成为国际社会普遍公认的经典标准方法。

其测定原理为：在硫酸酸性介质中，以重铬酸钾为氧化剂，硫酸银为催化剂，硫酸汞为氯离子的掩蔽剂，消解反应液硫酸酸度为9mol/L，加热使消解反应液沸腾，148℃±2℃的沸点温度为消解温度。以水冷却回流加热反应反应2h，消解液自然冷却后，以试亚铁灵为指示剂，以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾，根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量计算水样的COD 值。所用氧化剂为重铬酸钾，而具有氧化性能的是六价铬，故称为重铬酸盐法。

附:测量方法

一、主题内容与应用范围

本标准规定了水中化学需氧量的测定方法，适用于各种类型的含COD值大于30mg／L的水样，对未经稀释的水样的测定上限为700mg／L，不适用于含氯化物浓度大于1000mg／L(稀释后)的含盐水。

二、定义

在一定条件下，经重铬酸钾氧化处理时，水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。

三、原理

在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。

在酸性重铬酸钾条件下，芳烃及吡啶难以被氧化，其氧化率较低。在硫酸银催化作用下，直链脂肪族化合物可有效地被氧化。

四、试剂

除非另有说明，实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂，试验用水均为蒸馏水或同等纯度的水。

1、0.2500mol/l重铬酸钾标准溶液：

称取优级重铬酸钾12.2579g（预先在于120℃烘箱中烘2小时并在干燥器内冷却）溶于蒸馏水中，稀释至1L。2、0.050mol/l硫酸亚铁铵标准溶液：称取硫酸亚铁铵19.75克溶于蒸馏水中，待完全溶解后加入10mL98%硫酸，加蒸馏水稀释至1L，摇匀。每日使用前用重铬酸钾溶液标定。标定方法：用移液管吸取5.00mL0.2500mol/l重铬酸钾标准溶液置于锥形瓶中，加入100mL蒸馏水，加入15mL98%硫酸，混匀，冷却后，加3滴(约0.15mL)试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵滴定溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量V(mL)。

3、试亚铁灵指示剂：

称取1.485克化学邻菲啰啉与0.695克硫酸亚铁铵溶于蒸馏水中，稀释至100 mL。

4、硫酸——硫酸银 5克硫酸银溶于500 mL.硫酸中摇匀。5、98%硫酸硫酸汞化学纯结晶或粉末。

五、仪器

回流装置：带有24号标准磨口的250mL锥形瓶。回流冷凝管长度为300—500mm。若取样量在30mL以上，可采用带500 mL锥形瓶的全玻璃回流装置。防爆沸玻璃珠。加热装置（六联电炉）。25mL或50mL酸式滴定管。20ml或15ml移液管。

六、步骤

1、用移液管吸取10mL蒸馏水于锥形瓶中加0.2克硫酸汞，再准确加入5mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。缓慢加入15mL硫酸银－硫酸试剂，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。摇匀后装上冷凝器在电炉上加热回流两小时（从沸腾起记时）。冷却后，从冷凝管上端慢慢加入80mL蒸馏水冲洗冷凝管管壁后，取下锥形瓶在冷水浴中冷却至室温后，加入3滴试亚铁灵指示剂溶液用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为（红褐色）即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V0mL。（A）

2、用移液管吸取10mL水样于锥形瓶中，再准确加入5mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。缓慢加入15mL硫酸银－硫酸试剂，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。摇匀后装上冷凝器在电炉上加热回流两小时（从沸腾起记时）。若水样中含较多氯化物，则取10mL水样于锥形瓶中加0.2克硫酸汞再准确加入5mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。缓慢加入15mL硫酸银－硫酸试剂，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。摇匀后装上冷凝器在电炉上加热回流两小时（从沸腾起记时）。冷却后，从冷凝管上端慢慢加入80mL蒸馏水冲洗冷凝管管壁后，取下锥形瓶在冷水浴中冷却至室温后，加入3滴试亚铁灵指示剂溶液用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为（红褐色）即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V1mL。（B）

在特殊情况下，需要测定的试料在10.0mL到50.0mL之间，试剂的体积或重量要按表1作相应的调整水样重铬酸钾硫酸——硫酸银前总体积

硫酸汞

硫酸亚铁铵溶液滴定5 15 0.2 0.050 70 20 10 30 0.4 0.100 140 30 15 45 0.6 0.150 210 40 20 60 0.8 0.200 280 50 25 75 1 0.250 350

七、以mg／L计的水样化学需氧量，计算公式如下：

样品水 CODcr＝（A－B）×C×8×1000／V 式中：C——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，moL／L；

A——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL； B——试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL； V0－所取水样的体积，mL；

测定结果一般保留三位有效数字，对COD值小的水样，当计算出COD值小于10mg／L时，应表示为“COD＜10mg／L”。

八、注意点：

1、向水样及空白实验中加入各种试剂的次序一致。

2、试亚铁灵不宜过早加入，因溶液未冷却加入指示剂，指示剂易被破坏而影响实验效果。

3、对于污染严重的水样。可选取所需体积1／10的试料和1／10的试剂，放入15×150mm硬质玻璃管中，摇匀后，用酒精灯加热至沸数分钟，观察溶液是否变成蓝绿色。如呈蓝绿色，应再适当少取试料，重复以上试验，直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。稀释所取水样不得少于5 mL。

然而这一经典标准方法还是存在不足之处：回流装置占的实验空间大，水、电消耗较大，试剂用量大，操作不便，难以大批量快速测定。

高锰酸钾法

以高锰酸钾作氧化剂测定COD，所测出来的称为高锰酸钾指数。

分光光度法

以经典标准方法为基础，重铬酸钾氧化有机物物质，六价铬生成三价铬，通过六价铬或三价铬的吸光度值与水样COD 值建立的关系，来测定水样COD 值。采用上述原理，国外最主要代表方法是美国环保局EPA.Method 0410.4 《自动的手动比色法》、美国材料与试验协会ASTM：D1252—2000《水的化学需氧量的测定方法B—密封消解分光光度法》和国际标准ISO15705—2002《水质化学需氧量（COD）的测定小型密封管法》。我国是国家环保总局统一方法《快

速密闭催化消解法（含分光度法）》。

快速消解法

经典的标准方法是回流2h 法，人们为提高分析速度，提出各种快速分析方法。主要有两种方法：一是提高消解反应体系中氧化剂浓度，增加硫酸酸度，提高反应温度，增加助催化剂等条件来提高反应速度的方法。国内方法以GB/T14420—1993《锅炉用水和冷却用水分析方法化学需氧量的测定重铬酸钾快速法》及国家环保总局推荐的统一方法《库仑法》和《快速密闭催化消解法（含光度法）》为该方法的代表。国外以德国标准方法DIN38049 T.43 《水的化学需氧量的测定快速法》为代表。

上述方法同经典标准方法相比，消解体系硫酸酸度由9.0mg/l 提高到10.2mg/l，反应温度由150℃提高到165℃，消解时间由2h 减少到10min～15min。二是改变传统的靠导热辐射加热消解的方式，而采用微波消解技术提高消解反应速度的方法。由于目前微波炉种类繁多，功率不一，很难试验出统一功率和时间，以求达到最好的消解效果。微波炉的价格也很高，较难制订统一的标准方法。

快速消解分光光度法

化学需氧量（COD）测定方法无论是回流容量法、快速法还是光度法，都是以是以重铬酸钾为氧化剂，硫酸银为催化剂，硫酸汞为氯离子的掩蔽剂，在硫酸酸性条件测定COD 消解体系为基础的测定方法。在此基础，人们为达到节省试剂减少能耗、操作简便、快速、准确可靠为目的开展了大量研究工作。快速消解分光光度法综合了上述各种方法的优点，是指采用密封管作为消解管，取小计量的水样和试剂于密封管中，放入小型恒温加热皿中，恒温加热消解，并用分光光度法测定COD 值；密封管规格为φ16mm 长度100mm～150 mm壁厚度为1.0mm～1.2 mm 的开口为螺旋口，并加有螺旋密封盖。该密封管具有耐酸，耐高温，抗压防爆裂性能。一种密封管可作为消解用，称为消解管。另一种型密封管即可作为消解用，还可作为比色管用于比色用，称为消解比色管。小型加热消解器以铝块为加热体，加热孔均匀分布。孔径φ16.1mm，孔深50mm ～100mm，设定的加热温度为消解反应温度。同时，由于密封管适宜的尺寸，消解反应液占据密封管适宜的空间比例。盛有消解反应液的密封管一部分插入加热器加热孔中，密封管底部恒定165℃温度加热；密封管上部高出加热孔而暴露在空间，在空气自然冷却下使管口顶部降到85℃左右；温度的差异确保了小型密封管中反应液在该恒温下处于微沸腾回流状态。紧凑的COD 反应器可放置25 只密封管。采用密封管消解反应后，消解液转入比色皿可在一般光度计上测定，用密封比色管消解后可直接用密封比色管在COD 专用光度计上测定。在600nm 波长可测定COD 值为100mg/L～1000mg/L 的试样，在440nm 波长处可测定COD 值为15mg/L～250mg/L 的试样。该方法具有占用空间小，能耗小，试剂用量小，废液减到最小程度，能耗小，操作简便，安全稳定，准确可靠，适宜大批量测定等特点，弥补了经典标准方法的不足。

附录：

1.测量方法：可以用COD测定仪，也可用GB11914-89《COD测定重铬酸盐法》如果初始测定值太高可以稀释后再测

2.废水常用的三个有机污染指标:①.化学需氧量（COD），是在一定条件，用一定的强氧化剂处理水样所消耗对于的氧化剂的量，以氧的毫克/升表示，它是指示水体被还原性物质污染的主要指标，还原性物质包括各种有机物、亚硝酸盐、亚铁盐和硫化物等，但水样受有机物污染是极为普遍的，因此化学需氧量可做有机物相对含量的指标之一。化学需氧量的测定，根据所用氧化剂的不同，分为高锰酸钾法和重铬酸钾法。高锰酸钾四法操作简便，所需时间短，在一定程度上可以说明水体受有机物污染的状况，常被用于污染程度较轻的水样，重铬酸钾法对有机物氧化比较完全、适用于各种水样。

②.生化需氧量（BOD),是指水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的氧气量。是一种以微生物学原理为基础的测定方法。所有影响微生物降解的因素，如温度的时间等将影响BOD的测定。最终的BOD是指全部的有机物质经生化降解至简单的最终产物所需的氧量。一般采用20℃和培养5天的时间作为标准。以BOD表示，通常用亳克/升或ppm作为BOD的量度单位

③.总有机碳TOC,也就是说测的是水样里所有有机物的含量,这是通过高温灼烧后co2的量来测定水样的有机物cod是重铬酸钾所能氧化的有机物的含量,有些有机物是重铬酸钾所不能氧化的,而toc是可以绝对的完全的测得水样中的有机物,他们是一个相关而不必要的条件,也就是说cod高toc一定高,toc高cod却未必高.对于特定的废水需进行多组TOC和COD的测定，以确定其相关关系。简单地说，TOC是以碳12来计量的，COD是以氧16计量的，粗略地计算，应该是COD>TOC，相关方程的回归系数应在16/12＝1.3左右，这也仅局限于含碳有机化合物，如有机物中含有氮、硫、磷等其他元素，COD会比TOC更大。如果大家都从分子的水平.氧化还原反应的本质.得失电子的高度来思考这个问题就更能接近事实了,TOC测水中的总有机碳,但是有机物的碳是处于什么价态,它根本没有办法指针的,过程在理论上是把所有的不同价态的碳百分百氧化成二氧化碳.COD铬化测是在特定的条件下,用重铬酸钾氧化样品,其中的有机物中的碳氮等元素,也包括其它还原性物质如亚硝氮.亚铁等被部分的氧化,它们的氧化只能有比较完全来表述,氧化率从0%到120%都是有可能的.这就都与水样的组成有关.所以说它们都是衡量水体有机物污染水平的综合指标!

结论水是基础性的自然资源和战略性的经济资源，水资源是人类、资源、环境大系统地结合点，社会经济发展中有着举足轻重的地位，随着人类的发展和社会的进步，人们越来越深切认识资源保护对经济社会发展的极端重要性，水资源的管理也正经历着从传统水利向现代水利，续水利的转变。水资源还是社会的基础资源，具有功能的不可替代性和多样性。水资源短缺成为可持续发展的最大制约因素③。

作为一个化工系的学生，我深知工业废水对我们环境的危害是极其的严重。所以，我们应该从自身做起，在日常生活中节约用水，自觉树立节水意识，用洗菜洗衣服的水冲厕所，使用节水龙头，并养成随手关紧水龙头的习惯；企业生产要实行节能减排，利用先进技术循环用水，防止水污染；政府要大力宣传，积极倡导，建立全民节水意识，建立健全相关法律以及各种赏罚制度。通过对工业废水化学含氧量的测定，我们应该身体力行，为工业废水的处理的无污染化和再利用献出一份力。

致谢

本次毕业实习历时20个周，在实习期间得到指导员孙焕红老师的细心指导，孙老师经常询问论文的进展，多次指出我论文中的错误，并讲解错误的原因，使我们能及时改正。孙焕红老师对工作认真负责，不仅治学严谨而且为人师表，堪称良师益友，教给我们的不仅是知识还有待人处事的积极态度。在此，向孙焕红老师表示最衷心的感谢和最诚挚的敬意

参考文献：

①姜兆春《我国污水资源化的现状分析与对策探讨》 1998年10月第7卷第5期《环境科学进展》

②陈阿江《水污染的社会文化逻辑》