第四章物理化学法污水处理装置
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1、第四章 物理化学法污水处理装置第一节 吸附 物理化学处理法物理化学处理法 通过物理化学过程来通过物理化学过程来除去污染物的方法，如吸附、电渗析、反除去污染物的方法，如吸附、电渗析、反渗透、超过滤等方法渗透、超过滤等方法 一、吸附理论一、吸附理论1.吸附的本质和类型：吸附剂，吸附质吸附的本质和类型：吸附剂，吸附质2.吸附剂种类和性能吸附剂种类和性能 活性炭、焦炭、高岭土、硅藻土等活性炭、焦炭、高岭土、硅藻土等吸附 溶质从液相或气相转移到固相的现象溶质从液相或气相转移到固相的现象。(该过程包括两相:液相(气相)固相) 表面能发生吸附作用的固体称为吸附剂(吸附介质),一般为多孔微粒或多孔膜.被吸附的
2、溶质称为吸附物.吸附机制：吸附机制： 固体表面分子固体表面分子( (或原子或原子) )处于特殊的状态。固体内处于特殊的状态。固体内部分子所受的力是对称的，部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。但在界故彼此处于平衡。但在界面分子的力场是不饱和的，面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分面上形成多分子层或单分子层。子层。吸附作用吸附作用: 物质从气体或液体浓缩到固体表面从而实现分离的过程吸附剂吸附剂: 在表面上能发生吸附作用的固体吸附物吸附物: 被吸附的物
3、质吸附剂的类型吸附剂的类型种类包括非孔型，多孔型和凝胶型种类包括非孔型，多孔型和凝胶型。多孔型多孔型：脱色，除臭脱色，除臭 活性炭：活性炭：硅胶、硅藻土：硅胶、硅藻土：大网格吸附剂：有机高分子材料，如聚苯乙烯，聚酯。大网格吸附剂：有机高分子材料，如聚苯乙烯，聚酯。凝胶型凝胶型：纤维素凝胶，琼脂糖凝胶，匍聚糖凝胶等。纤维素凝胶，琼脂糖凝胶，匍聚糖凝胶等。 硅藻土过滤机硅藻土过滤机吸附剂的性能表征 化学成分化学成分 材料结构材料结构 比表面积：单位质量物体所具有的表面积比表面积：单位质量物体所具有的表面积(m(m2 2/g) /g) 测量方法：测量方法：BETBET法法 一般采用B.E.T(Bru
4、nueer-Emmett-Teller)法：在液氮温度下(-196C)，用吸附剂吸附氮气，在吸附剂表面形成单分子吸附层，测定氮气的吸附体积vm(cm3/g)，计算比表面积a(cm2/g): 平均孔径、或平均粒度平均孔径、或平均粒度, , 及其分布，孔隙率及其分布，孔隙率 测量方法：压汞法测量方法：压汞法影响吸附过程的因素 （1） 吸附剂的性质吸附剂的性质 （2）吸附物的性质）吸附物的性质 （3）溶液的）溶液的pH （4） 温度温度 （5）其他组分）其他组分吸附剂的再生 加热再生 化学氧化再生 药剂再生 生物再生立式多段再生炉新型活性炭再生炉吸附工艺与设计吸附工艺静态吸附动态吸附固定层吸附移动床
5、流化床降流式固定层吸附塔固定床吸附操作 多柱串联吸附操作活性炭吸附塔第二节 离子交换 定义定义离子交换分离法是利用离子交换剂与溶液中离子交换分离法是利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。法。 原理原理离子交换分离法是基于物质在固相与液相之离子交换分离法是基于物质在固相与液相之间的分配。间的分配。应用：应用：水的软化、除盐回收污水中重金属水的软化、除盐回收污水中重金属（二）离子交换剂（二）离子交换剂 离子交换剂可分为离子交换剂可分为无机无机和和有机有机两大类两大类有机离子交换剂：煤，褐煤，泥煤，有机合成树脂无机离子交换剂：沸石，人工
6、离子交换剂离子交换树脂的性能离子交换工艺 静态法 动态法固定床连续床移动床流动床1.固定床离子交换 交换 反洗 再生 正洗LRO-H离子交换系统离子交换离子交换/生物脱氮组合工艺生物脱氮组合工艺 连续离子交换系统有机玻璃离子交换装有机玻璃离子交换装置置FYFY组合型净水器，集净化组合型净水器，集净化杀菌为一体净水效果杀菌为一体净水效果 各种型号的净水装置含铬废水的处理含铬废水的处理 N Na aO OH H再再生生剂剂 H H2 2S SO O4 4再再生生剂剂柱柱1 1阴阴离离子子交交换换柱柱号号2 2C Cu uS SO O4 4Z Zn nS SO O4 4N Ni iS SO O4 4
7、C Cr rO O4 42 2- -( (H H2 2C Cr rO O4 4) )去去除除C Cr rO O4 42 2- -回回收收C Cr rO O4 42 2- -H H2 2C Cr rO O4 4回回收收N Na a2 2C Cr rO O4 4N Na a2 2S SO O4 4去去中中和和工工序序H H2 2O O废废水水废废水水含含C Cr rO O4 42 2- -C Cu u2 2+ +Z Zn n2 2+ +N Ni i2 2+ +去去除除C Cu u2 2+ +Z Zn n2 2+ +N Ni i2 2+ +废废水水再再生生水水图图6 6- -4 4 废废水水中中铬铬
8、酸酸回回收收流流程程示示意意图图号号（H H型型）柱柱（H H型型）1 1，2 2号号柱柱再再生生剂剂都都是是5 5% %的的H H2 2S SO O4 4，阴阴离离子子交交换换柱柱再再生生剂剂是是1 10 0% %的的N Na aO OH H第三节 膜分离设备 水处理膜的种类和应用水处理膜的种类和应用 按膜的滤过孔径一般按膜的滤过孔径一般将其分为四种：将其分为四种： 微滤膜微滤膜：滤除一般悬浮物质滤除一般悬浮物质 超滤膜超滤膜：滤除所有悬浮物和微滤除所有悬浮物和微生物生物 纳滤膜纳滤膜：滤除二价离子滤除二价离子 反渗透膜反渗透膜：滤除几乎所有离滤除几乎所有离子子膜微孔尺寸分布膜微孔尺寸分布卷
