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污水物理化学处理法

'污水物理化学处理法'
水污染控制工程第9章 污水的吸附法、离子交换法、 萃取法和膜析法处理 目录w 第一节 吸附法w 第二节 离子交换法w 第三节 萃取法w 第四节 膜析法 第一节 吸附法一、吸附原理w 吸附可分为物理吸附和化学吸附。w 物理吸附:吸附剂与吸附质之间通过分子间引力 (即范德华力)产生吸附。w 化学吸附:吸附剂与吸附质之间产生化学作用,生 成化学键引起吸附。w 一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质、 浓度和温度有关。表明被吸附物质的量与浓度之间 的关系式称为吸附等温式。w 1.弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式 y 1 y 1 ? K ? n 两边取对数: log( ) ? logK ? log? m m n 式中: y—吸附剂吸附的物质总量,mg m—投加的吸附剂量,mg ρ—到达平衡时溶液中被吸附物的浓度,mg/L K、n—经验常数。 N值在正常条件下大于1。 w 2.朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式 y K ? ? ? m 1? K1 ? ? ? 1 K 1两边同时被ρ除: ? ? ? y K K m 式中: y—吸附剂吸附的物质总量,mg m—投加的吸附剂量,mg ρ—到达平衡时溶液中被吸附物的浓度,mg/L K、K1—经验常数。 二、影响吸附的因数w吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂的 吸附能力可用吸附量来衡量。吸附速度指单位重量吸附剂在单位 时间内所吸附的物质量。它决定接触时间及吸附设备的容积。u 吸附过程基本上可分为三个连续的阶段。第一阶段为吸附质扩散 通过水膜而到达吸附剂表面(膜扩散);第二阶段为吸附质在孔隙 内扩散;第三阶段为吸附质在吸附剂内表面上发生吸附。通常吸 附阶段反应速度非常快,总的过程速度由第一、二阶段速度所控 制。在一般情况下,吸附过程开始时往往由膜扩散控制,而在吸 附接近终了时,内扩散起决定作用。 u 吸附剂结构的影响 Ø 比表面积Ø 孔结构 大孔 >100 nm 2nm<过渡孔<100nm 微孔<2nmØ 表面化学性质 表面含氧官能团的性质 -COOH、-OH等 有助于对极性分子的吸附u 吸附质性质的影响 对于一定的吸附剂,由于吸附质性质的差异,吸附效果 也不一样。通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减 小,而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少 而增加,也即吸附量随有机物分子量的增大而增加(不能过 大)。如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸<乙酸<丙酸<丁 酸的次序而增加。 活性炭处理废水时,对芳香族化合物的 吸附效果较脂肪族化合物好,不饱和链有机物较饱和链有机 物好,非极性或极性小的吸附质较极性强吸附质好。实际废 水体系的吸附质往往不是单一的,它们之间可以互相促进、 干扰或互不相干。 u 操作条件的影响 吸附是放热过程,低温 有利于吸附,升温有利于解 吸。溶液的pH值影响到溶 质的存在状态(分子、离子、 络合物),也影响到吸附剂 表面的电荷特性和化学特性, 进而影响到吸附效果。国内 用太原8#炭吸附Cd—CN 络合物的试验结果如图所示。 三、吸附剂w 活性炭:比表面积可达800—2000m2/g,有很高的吸附能力。 一般可制成粉末状或颗粒状。粉末状活性炭吸附能力强,制 备容易,价格降低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒 状活性炭价格较贵,但可再生重复使用,并且使用时劳动条 件较好,操作管理方便。活性炭的再生方法主要有:加热再 生、化学再生。w 腐殖酸类吸附剂:天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤 等,它们可直接使用或简单处理后使用。腐殖酸是一组芳香 结构的,性质与酸性物质相似的复杂混合物,可吸附工业废 水中许多金属离子,如汞、镉、镉、锌、铅、铜等。 四、吸附工艺和设备w 吸附的操作方式分为间 歇式和连续式。w 间歇式是将废水和吸附 剂放在吸附池内进行搅 拌30min左右,然后静 置沉淀,排除澄清液。w 连续式吸附可以采用固 定床、移动床和流化床。 五、吸附法在污水处理中的应用 w 由于吸附法对废水的预处理要求高,吸附剂价格昂 贵,因此在废水处理中,吸附法主要用于去除废水 中的微量污染物,以达到深度净化的目的。 w 例1:吸附法除汞工艺流程 Ca(OH)2 FeSO4含汞废水 反应池 沉淀池 吸附池1 吸附池2 排放 Na2S 图17-2 吸附法除汞流程(10 -20m3/d)w 例2:炼油厂、印染厂废水的深度处理 含油废水经隔油、气浮和生物处理后,再经砂 滤和活性炭过滤深度处理。废水中含酚量从0.1(生 物处理后)降至0.005mg/L,氰从0.19mg/L降至 0.048mg/L,COD从85mg/L降至18mg/L。 第二节 离子交换法w 在废水处理中,离子交换主要用于去除废水中的金属离子。 离子交换的实质是不溶性离子化合物(又称离子交换剂)上 的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种 特殊的吸附过程,通常是可逆性化学吸附。 RH ? M ? ? RM ? H ? 在平衡状态下,树脂中及溶液中的反应物浓度符合下列关系式: [ RM ][ H ? ] ? K [ RH ][ M ? ] K是平衡常数。K大于1,且越大越有利于交换反应。K值得大 小能定量的反映在离子交换剂对某两个固定离子交换选择性 的大小。 一、交换树脂w 离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物,由树脂本体(又称母 体或骨架)和活性基团两个部分组成。生产离子交换剂的树脂母 体最常见的是苯乙烯的聚合物,是线性结构的高分子有机化合物。 在原料中常加入一定数量的二已烯苯做交联剂,使线性聚合物之 间相互交联,成立体网状结构。树脂本身不是离子化合物,无离 子交化能力,需经适当处理加活性基团,活性基团由固定离子和 活动离子组成。固定离子固定在树脂网状骨架上,活动离子(或 称交换离子)则依靠静电引力与固定离子结合在一起,二者电性 相反电荷相等。w 离子交换树脂外形呈球状颗粒,按树脂类型和孔结构的不同分为: 凝胶型、大孔型、多孔凝胶型、巨孔型(MR)和高巨孔型(超 MR)树脂等。按活性基团的不同分为:含有酸性基团的(强酸 性、弱酸性)阳离子交换树脂,含有碱性基团(强碱性、弱碱性) 的阴离子交换树脂、含有胺酸基团等的螯合树脂,含有氧化还原 基团的氧化还原树脂和两型树脂等。 二、 离子交换树脂的选用w 1.离子交换树脂的有效PH值范围:强酸、强碱性交换树脂的 活性基团电离能力强,其交换能力基本上与PH值无关。弱 酸性离子交换树脂在碱性溶液中才有较高的交换能力;若碱 性离子则反之。w 2.交换容量:全交换容量与工作交换容量。单位:mol(可 交换离子)/kg(干树脂或湿树脂)。树脂的全交换容量可由 滴定法测定。w 3.交联度:交联度较高的树脂,孔隙度较低,密度较大,离 子扩散速度较低,对半径较大的离子和水合离子的交换量较 小,浸泡在水中则水化度较低,形变较小,也比较稳定,不 易破裂。水处理中使用的交换树脂,交联度为7%-10%。w 4.交换势:对同一种交换树脂RH讲,交换反应的平衡常数K 值随交换离子M+而异,K值越大,表明交换离子越容易取代 树脂上的可交换离子,也表明交换离子与树脂的亲和力愈大, 通常说这种离子的交换势很大;反之,K值愈小,通常说交 换势很小。当含有多种离子的废水同离子交换树脂接触时, 交换势大的离子必然最先同树脂上的离子进行交换。 三、离子交换的工艺和设备w 离子交换装置,按照进行方式的不同,可分为固定床(单层 床、双层床、混合床)和连续床(移动床、流动床)两大类。 其中在废水处理中,单层固定床离子交换装置(图17-4)是 最常用、最基本的一种型式。w 用于废水处理的离子交换系统一般包括:预处理设备(一般 包括砂滤器,用于去除悬浮物,防止离子交换树脂受污染和 交换床堵塞)、离子交换器和再生附属设备(如再生液配制 设备)。w 离子交换的运行操作包括四个步骤:交换、反洗、再生、清 洗。 四、离子交换法在废水处理中的应用 表17-2 离子交换法在废水处理方面的某些应用废水种类 有害离子 树脂类型 废水出路 再生剂 再生液出路 2-电镀铬废水 CrO4 大孔型阴离 循环使用 食盐或烧 用氢型阳离子 子交换树脂 碱 交换树脂除钠 后回用于生产电镀废水 Cr3+,Cu2+ 氢型强酸性 循环使用 18%-20% 蒸发浓缩后回 阳离子交换 硫酸 用 树脂含汞废水 Hg2+ 氯型强碱性 中和后排 盐酸 回收汞 (x-2)- 大孔阴离子 放 HgClx 交换树脂粘胶纤维废 Zn2+ 强酸性阳离 中和后排 硫酸 回用于生产水 子交换树脂 放氯苯酚废水 氯苯酚 弱碱性大孔 排放 2%NaOH 回收酚或甲 型离子交换 甲醇 醇 树脂 第四节 膜析法w 膜析法是用薄膜(又称半透膜)以分离水溶液中某些物质的 方法统称。目前有扩散渗析法(渗析法)、电渗析法、反渗 透法和超滤法等。一、渗析法 半透膜 清水 盐水 图17-15 渗析现象w 起渗析作用的薄膜,因对溶质的渗透性有选择作用,故叫半 透膜。w 半透膜的渗析作用有三种类型:①依靠薄膜中“孔道”的大 小分离大小不同的分子或离子;②依靠薄膜的离子结构分离 性质不同的离子,例如阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过 阳离子,叫阳离子交换膜,用阴离子交换树脂做成的薄膜可 以透过阴离子,叫阴离子交换膜;③依靠薄膜的有选择的溶 解性分离某些物质,例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体 的性质,而使这些物质透过薄膜。w 一种薄膜只要具备上述三种作用之一,就能有选择地让某些 物质透过而成为半透膜。w 在膜析法中,物质透过薄膜需要动力,目前利用的有三种动 力:分子扩散作用力、电力、压力。反渗透和超滤都要把水 加压。用电力的是电渗析。依靠分子自然扩散的是扩散渗析 法,简称渗析法。二、电渗析 水污染控制工程第9章 污水的吸附法、离子交换法、 萃取法和膜析法处理 目录w 第一节 吸附法w 第二节 离子交换法w 第三节 萃取法w 第四节 膜析法 第一节 吸附法一、吸附原理w 吸附可分为物理吸附和化学吸附。w 物理吸附:吸附剂与吸附质之间通过分子间引力 (即范德华力)产生吸附。w 化学吸附:吸附剂与吸附质之间产生化学作用,生 成化学键引起吸附。w 一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质、 浓度和温度有关。表明被吸附物质的量与浓度之间 的关系式称为吸附等温式。w 1.弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式 y 1 y 1 ? K ? n 两边取对数: log( ) ? logK ? log? m m n 式中: y—吸附剂吸附的物质总量,mg m—投加的吸附剂量,mg ρ—到达平衡时溶液中被吸附物的浓度,mg/L K、n—经验常数。 N值在正常条件下大于1。 w 2.朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式 y K ? ? ? m 1? K1 ? ? ? 1 K 1两边同时被ρ除: ? ? ? y K K m 式中: y—吸附剂吸附的物质总量,mg m—投加的吸附剂量,mg ρ—到达平衡时溶液中被吸附物的浓度,mg/L K、K1—经验常数。 二、影响吸附的因数w吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂的 吸附能力可用吸附量来衡量。吸附速度指单位重量吸附剂在单位 时间内所吸附的物质量。它决定接触时间及吸附设备的容积。u 吸附过程基本上可分为三个连续的阶段。第一阶段为吸附质扩散 通过水膜而到达吸附剂表面(膜扩散);第二阶段为吸附质在孔隙 内扩散;第三阶段为吸附质在吸附剂内表面上发生吸附。通常吸 附阶段反应速度非常快,总的过程速度由第一、二阶段速度所控 制。在一般情况下,吸附过程开始时往往由膜扩散控制,而在吸 附接近终了时,内扩散起决定作用。 u 吸附剂结构的影响 Ø 比表面积Ø 孔结构 大孔 >100 nm 2nm<过渡孔<100nm 微孔<2nmØ 表面化学性质 表面含氧官能团的性质 -COOH、-OH等 有助于对极性分子的吸附u 吸附质性质的影响 对于一定的吸附剂,由于吸附质性质的差异,吸附效果 也不一样。通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减 小,而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少 而增加,也即吸附量随有机物分子量的增大而增加(不能过 大)。如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸<乙酸<丙酸<丁 酸的次序而增加。 活性炭处理废水时,对芳香族化合物的 吸附效果较脂肪族化合物好,不饱和链有机物较饱和链有机 物好,非极性或极性小的吸附质较极性强吸附质好。实际废 水体系的吸附质往往不是单一的,它们之间可以互相促进、 干扰或互不相干。 u 操作条件的影响 吸附是放热过程,低温 有利于吸附,升温有利于解 吸。溶液的pH值影响到溶 质的存在状态(分子、离子、 络合物),也影响到吸附剂 表面的电荷特性和化学特性, 进而影响到吸附效果。国内 用太原8#炭吸附Cd—CN 络合物的试验结果如图所示。 三、吸附剂w 活性炭:比表面积可达800—2000m2/g,有很高的吸附能力。 一般可制成粉末状或颗粒状。粉末状活性炭吸附能力强,制 备容易,价格降低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒 状活性炭价格较贵,但可再生重复使用,并且使用时劳动条 件较好,操作管理方便。活性炭的再生方法主要有:加热再 生、化学再生。w 腐殖酸类吸附剂:天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤 等,它们可直接使用或简单处理后使用。腐殖酸是一组芳香 结构的,性质与酸性物质相似的复杂混合物,可吸附工业废 水中许多金属离子,如汞、镉、镉、锌、铅、铜等。 四、吸附工艺和设备w 吸附的操作方式分为间 歇式和连续式。w 间歇式是将废水和吸附 剂放在吸附池内进行搅 拌30min左右,然后静 置沉淀,排除澄清液。w 连续式吸附可以采用固 定床、移动床和流化床。 五、吸附法在污水处理中的应用 w 由于吸附法对废水的预处理要求高,吸附剂价格昂 贵,因此在废水处理中,吸附法主要用于去除废水 中的微量污染物,以达到深度净化的目的。 w 例1:吸附法除汞工艺流程 Ca(OH)2 FeSO4含汞废水 反应池 沉淀池 吸附池1 吸附池2 排放 Na2S 图17-2 吸附法除汞流程(10 -20m3/d)w 例2:炼油厂、印染厂废水的深度处理 含油废水经隔油、气浮和生物处理后,再经砂 滤和活性炭过滤深度处理。废水中含酚量从0.1(生 物处理后)降至0.005mg/L,氰从0.19mg/L降至 0.048mg/L,COD从85mg/L降至18mg/L。 第二节 离子交换法w 在废水处理中,离子交换主要用于去除废水中的金属离子。 离子交换的实质是不溶性离子化合物(又称离子交换剂)上 的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种 特殊的吸附过程,通常是可逆性化学吸附。 RH ? M ? ? RM ? H ? 在平衡状态下,树脂中及溶液中的反应物浓度符合下列关系式: [ RM ][ H ? ] ? K [ RH ][ M ? ] K是平衡常数。K大于1,且越大越有利于交换反应。K值得大 小能定量的反映在离子交换剂对某两个固定离子交换选择性 的大小。 一、交换树脂w 离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物,由树脂本体(又称母 体或骨架)和活性基团两个部分组成。生产离子交换剂的树脂母 体最常见的是苯乙烯的聚合物,是线性结构的高分子有机化合物。 在原料中常加入一定数量的二已烯苯做交联剂,使线性聚合物之 间相互交联,成立体网状结构。树脂本身不是离子化合物,无离 子交化能力,需经适当处理加活性基团,活性基团由固定离子和 活动离子组成。固定离子固定在树脂网状骨架上,活动离子(或 称交换离子)则依靠静电引力与固定离子结合在一起,二者电性 相反电荷相等。w 离子交换树脂外形呈球状颗粒,按树脂类型和孔结构的不同分为: 凝胶型、大孔型、多孔凝胶型、巨孔型(MR)和高巨孔型(超 MR)树脂等。按活性基团的不同分为:含有酸性基团的(强酸 性、弱酸性)阳离子交换树脂,含有碱性基团(强碱性、弱碱性) 的阴离子交换树脂、含有胺酸基团等的螯合树脂,含有氧化还原 基团的氧化还原树脂和两型树脂等。 二、 离子交换树脂的选用w 1.离子交换树脂的有效PH值范围:强酸、强碱性交换树脂的 活性基团电离能力强,其交换能力基本上与PH值无关。弱 酸性离子交换树脂在碱性溶液中才有较高的交换能力;若碱 性离子则反之。w 2.交换容量:全交换容量与工作交换容量。单位:mol(可 交换离子)/kg(干树脂或湿树脂)。树脂的全交换容量可由 滴定法测定。w 3.交联度:交联度较高的树脂,孔隙度较低,密度较大,离 子扩散速度较低,对半径较大的离子和水合离子的交换量较 小,浸泡在水中则水化度较低,形变较小,也比较稳定,不 易破裂。水处理中使用的交换树脂,交联度为7%-10%。w 4.交换势:对同一种交换树脂RH讲,交换反应的平衡常数K 值随交换离子M+而异,K值越大,表明交换离子越容易取代 树脂上的可交换离子,也表明交换离子与树脂的亲和力愈大, 通常说这种离子的交换势很大;反之,K值愈小,通常说交 换势很小。当含有多种离子的废水同离子交换树脂接触时, 交换势大的离子必然最先同树脂上的离子进行交换。 三、离子交换的工艺和设备w 离子交换装置,按照进行方式的不同,可分为固定床(单层 床、双层床、混合床)和连续床(移动床、流动床)两大类。 其中在废水处理中,单层固定床离子交换装置(图17-4)是 最常用、最基本的一种型式。w 用于废水处理的离子交换系统一般包括:预处理设备(一般 包括砂滤器,用于去除悬浮物,防止离子交换树脂受污染和 交换床堵塞)、离子交换器和再生附属设备(如再生液配制 设备)。w 离子交换的运行操作包括四个步骤:交换、反洗、再生、清 洗。 四、离子交换法在废水处理中的应用 表17-2 离子交换法在废水处理方面的某些应用废水种类 有害离子 树脂类型 废水出路 再生剂 再生液出路 2-电镀铬废水 CrO4 大孔型阴离 循环使用 食盐或烧 用氢型阳离子 子交换树脂 碱 交换树脂除钠 后回用于生产电镀废水 Cr3+,Cu2+ 氢型强酸性 循环使用 18%-20% 蒸发浓缩后回 阳离子交换 硫酸 用 树脂含汞废水 Hg2+ 氯型强碱性 中和后排 盐酸 回收汞 (x-2)- 大孔阴离子 放 HgClx 交换树脂粘胶纤维废 Zn2+ 强酸性阳离 中和后排 硫酸 回用于生产水 子交换树脂 放氯苯酚废水 氯苯酚 弱碱性大孔 排放 2%NaOH 回收酚或甲 型离子交换 甲醇 醇 树脂 第四节 膜析法w 膜析法是用薄膜(又称半透膜)以分离水溶液中某些物质的 方法统称。目前有扩散渗析法(渗析法)、电渗析法、反渗 透法和超滤法等。一、渗析法 半透膜 清水 盐水 图17-15 渗析现象w 起渗析作用的薄膜,因对溶质的渗透性有选择作用,故叫半 透膜。w 半透膜的渗析作用有三种类型:①依靠薄膜中“孔道”的大 小分离大小不同的分子或离子;②依靠薄膜的离子结构分离 性质不同的离子,例如阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过 阳离子,叫阳离子交换膜,用阴离子交换树脂做成的薄膜可 以透过阴离子,叫阴离子交换膜;③依靠薄膜的有选择的溶 解性分离某些物质,例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体 的性质,而使这些物质透过薄膜。w 一种薄膜只要具备上述三种作用之一,就能有选择地让某些 物质透过而成为半透膜。w 在膜析法中,物质透过薄膜需要动力,目前利用的有三种动 力:分子扩散作用力、电力、压力。反渗透和超滤都要把水 加压。用电力的是电渗析。依靠分子自然扩散的是扩散渗析 法,简称渗析法。二、电渗析 水污染控制工程第9章 污水的吸附法、离子交换法、 萃取法和膜析法处理 目录w 第一节 吸附法w 第二节 离子交换法w 第三节 萃取法w 第四节 膜析法 第一节 吸附法一、吸附原理w 吸附可分为物理吸附和化学吸附。w 物理吸附:吸附剂与吸附质之间通过分子间引力 (即范德华力)产生吸附。w 化学吸附:吸附剂与吸附质之间产生化学作用,生 成化学键引起吸附。w 一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质、 浓度和温度有关。表明被吸附物质的量与浓度之间 的关系式称为吸附等温式。w 1.弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式 y 1 y 1 ? K ? n 两边取对数: log( ) ? logK ? log? m m n 式中: y—吸附剂吸附的物质总量,mg m—投加的吸附剂量,mg ρ—到达平衡时溶液中被吸附物的浓度,mg/L K、n—经验常数。 N值在正常条件下大于1。 w 2.朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式 y K ? ? ? m 1? K1 ? ? ? 1 K 1两边同时被ρ除: ? ? ? y K K m 式中: y—吸附剂吸附的物质总量,mg m—投加的吸附剂量,mg ρ—到达平衡时溶液中被吸附物的浓度,mg/L K、K1—经验常数。 二、影响吸附的因数w吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂的 吸附能力可用吸附量来衡量。吸附速度指单位重量吸附剂在单位 时间内所吸附的物质量。它决定接触时间及吸附设备的容积。u 吸附过程基本上可分为三个连续的阶段。第一阶段为吸附质扩散 通过水膜而到达吸附剂表面(膜扩散);第二阶段为吸附质在孔隙 内扩散;第三阶段为吸附质在吸附剂内表面上发生吸附。通常吸 附阶段反应速度非常快,总的过程速度由第一、二阶段速度所控 制。在一般情况下,吸附过程开始时往往由膜扩散控制,而在吸 附接近终了时,内扩散起决定作用。 u 吸附剂结构的影响 Ø 比表面积Ø 孔结构 大孔 >100 nm 2nm<过渡孔<100nm 微孔<2nmØ 表面化学性质 表面含氧官能团的性质 -COOH、-OH等 有助于对极性分子的吸附u 吸附质性质的影响 对于一定的吸附剂,由于吸附质性质的差异,吸附效果 也不一样。通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减 小,而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少 而增加,也即吸附量随有机物分子量的增大而增加(不能过 大)。如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸<乙酸<丙酸<丁 酸的次序而增加。 活性炭处理废水时,对芳香族化合物的 吸附效果较脂肪族化合物好,不饱和链有机物较饱和链有机 物好,非极性或极性小的吸附质较极性强吸附质好。实际废 水体系的吸附质往往不是单一的,它们之间可以互相促进、 干扰或互不相干。 u 操作条件的影响 吸附是放热过程,低温 有利于吸附,升温有利于解 吸。溶液的pH值影响到溶 质的存在状态(分子、离子、 络合物),也影响到吸附剂 表面的电荷特性和化学特性, 进而影响到吸附效果。国内 用太原8#炭吸附Cd—CN 络合物的试验结果如图所示。 三、吸附剂w 活性炭:比表面积可达800—2000m2/g,有很高的吸附能力。 一般可制成粉末状或颗粒状。粉末状活性炭吸附能力强,制 备容易,价格降低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒 状活性炭价格较贵,但可再生重复使用,并且使用时劳动条 件较好,操作管理方便。活性炭的再生方法主要有:加热再 生、化学再生。w 腐殖酸类吸附剂:天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤 等,它们可直接使用或简单处理后使用。腐殖酸是一组芳香 结构的,性质与酸性物质相似的复杂混合物,可吸附工业废 水中许多金属离子,如汞、镉、镉、锌、铅、铜等。 四、吸附工艺和设备w 吸附的操作方式分为间 歇式和连续式。w 间歇式是将废水和吸附 剂放在吸附池内进行搅 拌30min左右,然后静 置沉淀,排除澄清液。w 连续式吸附可以采用固 定床、移动床和流化床。 五、吸附法在污水处理中的应用 w 由于吸附法对废水的预处理要求高,吸附剂价格昂 贵,因此在废水处理中,吸附法主要用于去除废水 中的微量污染物,以达到深度净化的目的。 w 例1:吸附法除汞工艺流程 Ca(OH)2 FeSO4含汞废水 反应池 沉淀池 吸附池1 吸附池2 排放 Na2S 图17-2 吸附法除汞流程(10 -20m3/d)w 例2:炼油厂、印染厂废水的深度处理 含油废水经隔油、气浮和生物处理后,再经砂 滤和活性炭过滤深度处理。废水中含酚量从0.1(生 物处理后)降至0.005mg/L,氰从0.19mg/L降至 0.048mg/L,COD从85mg/L降至18mg/L。 第二节 离子交换法w 在废水处理中,离子交换主要用于去除废水中的金属离子。 离子交换的实质是不溶性离子化合物(又称离子交换剂)上 的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种 特殊的吸附过程,通常是可逆性化学吸附。 RH ? 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