第十二章 废水处理工程的基础理论

 

第十二章 废水处理工程的基础理论

所有的点污染的废水处理过程都是在特定边界所限定的空间内发生的，

这种空间通常称为反应器。在反应器内，废水中的污染物与其他药剂或物质进

行物理、化学、物化或生物化学的反应，由此，污染物发生相应的变化。

废水中的一些主要组分是通过物理、化学和生物方法去除的。各种方法通

常分为物理单元操作、化学单元过程和生物单元过程。物理、化学、物化和生物

等的反应速率和转化速率十分重要，它将对必需设置的处理设备的尺寸产生

影响。而反应和转化的速率及其完成的程度一般是所含组分、温度和反应器型

式的函数。因此，温度和所使用反应器的型式这两者的影响对处理过程的选择

具有重要意义。在对废水处理的一些物理、化学和生物单元操作和单元过程进

行分析时所依据的是物料质量平衡原理，它是对发生反应转化前和转化后的

质量进行计算。

 

第一节 反应过程动力学

废水处理过程动力学专门研究和讨论废水处理反应器内部所发生反应的

反应速率和反应过程机理。在掌握了过程动力学之后，环境工程工作者能从那

些影响反应速率和变化程度的因素着手，控制废水处理过程，确定废水处理

程度。

1. 化学反应速率

1.1 反应速率

随着化学反应的进行，反应物的数量不断减少，产物却不断地增加，单

位体积、单位时间内反应物（即废水中污染物）或产物（即处理后水中生成物

如活性污泥、絮凝沉淀等）的数量变化称化学反应速率。

1 dN

R

V

dt

=

                                                            12-1

式中，R---反应速率；

V---反应器体积；

N---反应物或产物的数量；

t---反应时间。

由于反应器容积在反应前后的变化很小，假设其保持恒定。则：

1

时间 t

反应物
(A)

产物 (P)

二级
n=2

一级
n=1

零级

n=0