污水物理化学治理是运用物理和化学的综合作用使污水得到净化的方法。它是由物理方法和化学方法组成的废水处理系统，或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法，如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。污水物理化学处理技术具有占地面积少、出水水质好且比较稳定、对污水水量、水温和浓度变化适应性强、管理操作易于自动检测和自动控制等优点，但是处理系统的设备费和日常运转费较高。
（1）电解 污水电解处理法是应用电解的基本原理，使污水中有害物质通过电解转化成为无害物质以实现污水净化的方法。污水进行电解反应时，其中的有毒物质在阳极和阴极分别进行氧化还原反应，反应产物或附在电极表面沉淀或沉淀析出或形成气体逸出溶液，从而降低了废水中有毒物质的浓度。污水电解处理包括电极表面电化学作用、间接氧化和间接还原、电浮选和电絮凝等过程，分别以不同的作用去除污水中的污染物。
电解法主要用于含铬废水和含氰废水的处理，其主要优点如下：①使用低压直流电源，不必大量耗费化学药剂；②在常温常压下操作，管理简便；③如污水中污染物浓度发生变化，可以通过调整电压和电流的方法，保证出水水质稳定；④处理装置占地面积不大。但此法在处理大量污水时电耗和电极金属的消耗量较大，分离的沉淀物不易处理利用。
（2）吹脱 污水吹脱法是指让污水与空气充分接触，使污水中的溶解气体和易挥发的溶质穿过汽液界面，向气相扩散，从而去除污水中污染物的方法。吹脱法常用于处理低浓度污水，还可以同时回收有用的资源。
（3）汽提 污水汽提法是指采用热蒸汽与污水接触，使污水升温至沸点，利用蒸馏作用使污水中挥发性溶解物（如挥发酚、甲醛、硫化氢等）挥发到大气中的处理方法。汽提法常用于炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度污水治理。此法效率较高，氨氮去除率能达到90%以上，但能耗较大，不仅需要蒸汽锅炉，而且维护工作量大。
（4）萃取 污水萃取处理法是利用与水不互溶且密度不同于水的特定有机溶剂（萃取剂）和污水接触，通过溶解、配位、螯合式离子缔合等作用下，使原本溶解于污水中的某种组分从水相转移到有机相中，从而净化污水的方法。萃取法常用于较高浓度的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工业污水的处理。
萃取法工艺流程为：①混合，即使污水和萃取剂最大限度地接触；②分离，即使轻、重液层完全分离；③萃取剂再生，即萃取后，分离出被萃取物，回收萃取剂，重复使用。
萃取剂的选择应满足如下条件：①对被萃取物的溶解度大，而对水的溶解度小；②与被萃取物的比重、沸点有足够差别；③具有化学稳定性，不与被萃取物起化学反应；④易于回收和再生；⑤价格低廉，来源充足。
（5）膜分离 污水膜分离技术是利用特殊半透膜的选择性透过作用，将污水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法。反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（EDI）技术都属于膜分离技术。膜分离技术能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，去除率高达97%～98%。膜分离技术具有容易操作、不消耗热能、设备可工厂化生产等优点，但处理能力相对较小，且需要消耗一定的能量。(www.xing528.com)
（6）臭氧氧化 污水臭氧氧化处理法是用含低浓度臭氧的空气或氧气作氧化剂对污水进行净化和消毒处理的方法。这种方法主要用于水的消毒，去除水中酚、氰等污染物质，水的脱色，水中铁、锰等金属离子的去除，异味和臭味的去除等。主要优点是反应迅速、流程简单、无二次污染，但由于臭氧是一种极不稳定、易分解的强氧化剂，需现场制造。
（7）光氧化 污水光氧化处理法是利用紫外光线和氧化剂的协同氧化作用分解污水中有机物，使污水净化的方法。采用人工紫外光源照射污水可使污水中的氧化剂分子吸收光能而被激发，形成具有更强氧化性能的自由基，增强氧化剂的氧化能力，从而能迅速、有效地去除污水中的有机物。光氧化法适用于化学法难以氧化分解的有机废水的处理。
（8）吸附 污水吸附处理法是利用多孔性固体（吸附剂）吸附污水中某种或几种污染物（吸附质），以回收或去除某些污染物，从而使污水得到净化的方法。吸附法可用于脱色、除臭、去除重金属离子、可溶性有机物以及细菌、病毒等，但预处理要求高、吸附成本较大。常用的吸附剂主要有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、焦炭、木炭、木屑、炉渣、褐煤、泥煤、黏土、粉煤灰等，其中最为常用的是活性炭。常用的吸附处理设备有固定床、移动床和流化床等。
吸附法单元操作分三步：①使废水和固体吸附剂接触，废水的污染物被吸附剂吸附；②将吸附有污染物的吸附剂与废水分离；③进行吸附剂的再生或更新。
按吸附剂表面吸附力的不同，吸附法可分为物理吸附和化学吸附两种。
按接触、分离的方式的不同，吸附法可分为：①静态间歇吸附法，即将一定数量的吸附剂投入反应池的污水中，使吸附剂和污水充分接触，经过一定时间达到吸附平衡后，利用沉淀法或再辅以过滤将吸附剂从污水中分离出来；②动态连续吸附法，即当污水连续通过吸附剂填料时，吸附去除其中的污染物，在污水处理中常采用此法。
（9）离子交换 污水离子交换处理法是借助于离子交换剂中的可交换离子同污水中的离子进行当量交换而去除污水中有害离子的方法。离子交换是在固体颗粒和液体界面上发生的离子交换过程，是一种特殊的吸附过程，由于依当量关系进行，因此反应是可逆的，交换剂具有选择性。离子交换法通常用于各种金属表面加工产生的污水处理和从原子核反应器、医院和实验室废水中回收或去除放射性物质。
离子交换操作通常在装有离子交换剂的交换柱中以过滤的方式进行，其交换过程如下：①被处理溶液中的某离子迁移到附着在离子交换剂颗粒表面的液膜中；②该离子通过液膜扩散进入颗粒中，并在颗粒的孔道中扩散而到达离子交换剂的交换基团的部位上；③该离子同离子交换剂上的离子进行交换；④被交换下来的离子沿相反途径转移到被处理的溶液中。离子交换反应是瞬间完成的，而交换过程的速度主要取决于历时最长的膜扩散或颗粒内扩散。
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