化学物理化学处理精选PPT.ppt

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1、关于化学物理化学处理关于化学物理化学处理第1页，讲稿共61张，创作于星期日根根据据污污水水处处理理程程度度一级处理一级处理只去除只去除漂浮物和易沉物漂浮物和易沉物，使城市污水，使城市污水排入水体时不致立即出现不洁现象。排入水体时不致立即出现不洁现象。二级处理二级处理去除漂浮物和易沉物外，进而稳定污去除漂浮物和易沉物外，进而稳定污水中的水中的有机物有机物，基本上消除污水的耗氧性，基本上消除污水的耗氧性能。使水体接纳污水后不至于出现严重缺能。使水体接纳污水后不至于出现严重缺氧情况，水体生态系统将基本上维持原有氧情况，水体生态系统将基本上维持原有的平衡状态。的平衡状态。三级处理三级处理残留微量的悬浮

2、固体和溶解的有害物。残留微量的悬浮固体和溶解的有害物。第2页，讲稿共61张，创作于星期日课程内容课程内容概论概论污水的物理处理污水的物理处理污水的生化处理污水的生化处理污水的化学处理污水的化学处理污水的物理化学处理污水的物理化学处理城市污水回用城市污水回用污泥的处理和处置污泥的处理和处置水处理工艺设计水处理工艺设计第3页，讲稿共61张，创作于星期日污水的化学处理污水的化学处理 是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。处理对象处理对象 废水中无机或有机的溶解性物质和胶体物质。废水中无机或有机的溶解性物质和胶体物质。（难生物降解的）（难生物降解的）第4页，讲稿共

3、61张，创作于星期日目目 录录第一节第一节 化学混凝法化学混凝法第二节第二节 中和法中和法第三节第三节 化学沉淀法化学沉淀法第四节第四节 氧化还原法氧化还原法第5页，讲稿共61张，创作于星期日去除对象去除对象水处理中常见水处理中常见胶体胶体：粘土颗粒（对于粘土颗粒（对于d4md4m），大部分细菌（），大部分细菌（0.20.280nm80nm），病毒（），病毒（1010300nm300nm），蛋白质。），蛋白质。胶体可分为憎水性、亲水性胶体或介于两者之间胶体可分为憎水性、亲水性胶体或介于两者之间F对憎水性胶体，其稳定性可用对憎水性胶体，其稳定性可用双电层结构双电层结构来说明。来说明。F对于亲水性

4、胶体，其稳定性主要由于它所对于亲水性胶体，其稳定性主要由于它所吸附的大量水吸附的大量水分子分子所构成的水壳来说明。所构成的水壳来说明。第一节第一节 化学混凝法化学混凝法第6页，讲稿共61张，创作于星期日 胶体物质难沉淀的原因（稳定性）胶体物质难沉淀的原因（稳定性）胶体物质的形成胶体物质的形成 难容物质从液体中析出：难容物质从液体中析出：离子聚集形成微粒物质表面离子聚集形成微粒物质表面-吸附能力吸附能力 电离后的颗粒表面电离后的颗粒表面-带电性能（负电荷）带电性能（负电荷）难沉淀（稳定）的原因难沉淀（稳定）的原因F同性相斥（静电斥力）同性相斥（静电斥力）-微粒状态微粒状态F表面水化层表面水化层-

5、分散状态分散状态稳定性：胶体颗粒在水中保持分散状态稳定性：胶体颗粒在水中保持分散状态 的性质。的性质。第7页，讲稿共61张，创作于星期日第一节第一节 化学混凝法化学混凝法混凝过程具有两个作用：混凝过程具有两个作用：第一个作用：使水中原有的离散微粒首先具有粘附在固第一个作用：使水中原有的离散微粒首先具有粘附在固 体颗粒上的性质体颗粒上的性质凝聚（凝聚（coagulationcoagulation）第二个作用：使这些具有粘附性的离散微粒能够粘结成絮第二个作用：使这些具有粘附性的离散微粒能够粘结成絮 体体絮凝（絮凝（flocculationflocculation）混凝（混凝（coagulation

6、-flocculationcoagulation-flocculation）第8页，讲稿共61张，创作于星期日电位离子反离子扩散层扩散层胶团边界胶团边界滑动面滑动面胶粒胶粒吸附层吸附层胶核胶核电位电位电位电位第9页，讲稿共61张，创作于星期日 胶体的脱稳及凝聚（混凝原理）胶体的脱稳及凝聚（混凝原理）压缩双电层作用（凝聚作用）压缩双电层作用（凝聚作用）:水中投加电解质等混凝剂，消除或降低胶粒的水中投加电解质等混凝剂，消除或降低胶粒的地位，地位，使颗粒碰撞聚结，失去稳定性（凝聚）。使颗粒碰撞聚结，失去稳定性（凝聚）。第10页，讲稿共61张，创作于星期日 胶体的脱稳及凝聚（混凝原理）胶体的脱稳及凝聚

7、（混凝原理）压缩双电层作用（凝聚作用）压缩双电层作用（凝聚作用）:吸附架桥作用（絮凝作用）：吸附架桥作用（絮凝作用）：高分子混凝剂溶于水高分子混凝剂溶于水水解和缩聚反应水解和缩聚反应高分子聚合物高分子聚合物两端吸附颗粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，两端吸附颗粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体（絮凝）。使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体（絮凝）。网捕作用（过滤作用）：网捕作用（过滤作用）：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等颗粒，使胶体粘结

8、。降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等颗粒，使胶体粘结。第11页，讲稿共61张，创作于星期日二、常用混凝剂和助凝剂二、常用混凝剂和助凝剂1 1、混凝剂、混凝剂（1 1）无机盐类混凝剂：）无机盐类混凝剂：铝盐（硫酸铝、明矾）、铁盐（三氯化铁、硫酸铝盐（硫酸铝、明矾）、铁盐（三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁）。亚铁、硫酸铁）。（2)2)高分子混凝剂：高分子混凝剂：无机类（聚合氯化铝、聚合氯化铁）无机类（聚合氯化铝、聚合氯化铁）有机类（聚丙烯酰胺）。有机类（聚丙烯酰胺）。第12页，讲稿共61张，创作于星期日二、常用混凝剂和助凝剂二、常用混凝剂和助凝剂 2 2、助凝剂：、助凝剂：F酸碱类：调节碱度酸碱类：调节

9、碱度（石灰、海藻酸钠）F增加絮体性能类：密实性和沉降性（增加絮体性能类：密实性和沉降性（活性炭）F氧化剂类：破坏混凝过程中的有干扰的氧化剂类：破坏混凝过程中的有干扰的 有机物质有机物质 （氯气）v作用：提高沉淀效果作用：提高沉淀效果 提高澄清效果提高澄清效果 第13页，讲稿共61张，创作于星期日三、影响混凝效果的主要因素三、影响混凝效果的主要因素水温水温水解速率非常缓慢。水解速率非常缓慢。粘度大，不利于脱稳胶粒相互絮凝。粘度大，不利于脱稳胶粒相互絮凝。PHPH 用硫酸铝去除水中浊度时，最佳用硫酸铝去除水中浊度时，最佳pHpH值范围在值范围在6.5-7.5 6.5-7.5；用于除色时，；用于除色

10、时，pHpH值在值在4.5-54.5-5之间之间水中杂质的成分、性质和浓度水中杂质的成分、性质和浓度水力条件水力条件混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极大。混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极大。整个混凝过程可以分为两个阶段：混合和反应整个混凝过程可以分为两个阶段：混合和反应。第14页，讲稿共61张，创作于星期日四、化学混凝的设备四、化学混凝的设备化学混凝的设备包括：化学混凝的设备包括：F混凝剂的配置和投加设备混凝剂的配置和投加设备F混合设备混合设备F反应设备反应设备第15页，讲稿共61张，创作于星期日F混凝剂的配置和投加设备混凝剂的配置和投加设备v调配方法：干法、湿法调配方法：干法、

11、湿法v调配设备：溶解池、溶液池调配设备：溶解池、溶液池v投加设备：泵前重力投加投加设备：泵前重力投加 水射器投加水射器投加 计量泵投加计量泵投加v计量设备：转子流量计，电磁流量计计量设备：转子流量计，电磁流量计第16页，讲稿共61张，创作于星期日第17页，讲稿共61张，创作于星期日F混合设备混合设备v水泵混合水泵混合v隔板混合隔板混合v机械混合机械混合F反应设备反应设备根据搅拌方式的不同：根据搅拌方式的不同：v水力搅拌反应设备水力搅拌反应设备v机械搅拌反应设备机械搅拌反应设备第18页，讲稿共61张，创作于星期日第19页，讲稿共61张，创作于星期日 第20页，讲稿共61张，创作于星期日第21页，

12、讲稿共61张，创作于星期日第二节第二节 中和法中和法酸性和碱性废水的处理酸性和碱性废水的处理-中和法。中和法。一、酸性废水中和一、酸性废水中和F碱性废水、废渣碱性废水、废渣F投药中和投药中和（石灰、电石渣和石灰石等中和剂能配（石灰、电石渣和石灰石等中和剂能配制成溶液或浆料）制成溶液或浆料）F过滤中和过滤中和（石灰石、白云石、大理石等中和剂为（石灰石、白云石、大理石等中和剂为粒料或块料时）粒料或块料时）第22页，讲稿共61张，创作于星期日第二节第二节 中和法中和法二、碱性废水中和二、碱性废水中和酸性废水、废液酸性废水、废液商品酸（工业硫酸、盐酸）商品酸（工业硫酸、盐酸）酸性废气（烟道气）酸性废气

13、（烟道气）第23页，讲稿共61张，创作于星期日目目 录录第一节第一节 化学混凝法化学混凝法第二节第二节 中和法中和法第三节第三节 化学沉淀法化学沉淀法第四节第四节 氧化还原法氧化还原法第24页，讲稿共61张，创作于星期日第三节第三节 化学沉淀法化学沉淀法（chemical precipitation)chemical precipitation)用易溶的化学药（沉淀剂）使溶液中某种粒用易溶的化学药（沉淀剂）使溶液中某种粒子以它的一种子以它的一种难溶的盐或氢氧化物难溶的盐或氢氧化物从溶液中析从溶液中析出，在化学上称沉淀法。出，在化学上称沉淀法。废水处理中，常用化学沉淀法去除废水中废水处理中，常用

14、化学沉淀法去除废水中有害离子有害离子，如阳离子如阳离子HgHg2+2+、CdCd2+2+、PbPb2+2+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+、CrCr6+6+，阴，阴离子离子SOSO4 42-2-、PO4PO43-3-、CrOCrO4 42-2-。第25页，讲稿共61张，创作于星期日化学沉淀法原理化学沉淀法原理溶度积（溶度积（KsKs）：难溶盐和难溶氢氧化物在溶液中的离子的浓难溶盐和难溶氢氧化物在溶液中的离子的浓度之积。度之积。是常数（溶解平衡常数）是常数（溶解平衡常数）。vv溶解盐类是否产生沉淀的必要条件溶解盐类是否产生沉淀的必要条件 当能结合成难溶盐的当能结合成难溶盐的两种离子的浓度之积

15、超两种离子的浓度之积超过这盐的溶度积过这盐的溶度积（Ks)Ks)时时，这盐将析出，而这这盐将析出，而这两种离子的浓度将下降，需要去除的离子就两种离子的浓度将下降，需要去除的离子就与水分离。与水分离。第26页，讲稿共61张，创作于星期日第三节第三节 化学沉淀法化学沉淀法根据使用根据使用沉淀剂沉淀剂的不同：的不同：氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法 硫化物沉淀法硫化物沉淀法 碳酸盐沉淀法碳酸盐沉淀法 铁氧体沉淀法铁氧体沉淀法第27页，讲稿共61张，创作于星期日第四节第四节 氧化还原法氧化还原法 氧化还原法在废水处理中不多见。氧化还原法在废水处理中不多见。F原理：投加氧化剂和还原剂，经过与污染物原理：投加

16、氧化剂和还原剂，经过与污染物质的氧化还原反应使有毒物质向无毒或微毒质的氧化还原反应使有毒物质向无毒或微毒物质的转变。物质的转变。v电镀废水处理中去除铬酸根和氰根电镀废水处理中去除铬酸根和氰根v含汞废水亦可用氧化还原法回收汞含汞废水亦可用氧化还原法回收汞第28页，讲稿共61张，创作于星期日第四节第四节 氧化还原法氧化还原法一、化学氧化法一、化学氧化法氯系氧化法氯系氧化法-氢化物、硫化物的去除氢化物、硫化物的去除（印染废水）印染废水）空气氧化法空气氧化法-含硫废水（石油炼厂废水）含硫废水（石油炼厂废水）臭氧氧化法臭氧氧化法-炼油废水炼油废水光氧化法光氧化法-印染废水印染废水二、化学还原法二、化学还

17、原法含铬废水（电镀废水）含铬废水（电镀废水）-硫酸亚铁、二氧化硫、硫酸亚铁、二氧化硫、铁屑、亚硫酸钠铁屑、亚硫酸钠含汞废水含汞废水硼氢化钠硼氢化钠第29页，讲稿共61张，创作于星期日课程内容课程内容概论概论污水的物理处理污水的物理处理污水的生化处理污水的生化处理污水的化学处理污水的化学处理污水的物理化学处理污水的物理化学处理城市污水回用城市污水回用污泥的处理和处置污泥的处理和处置水处理工艺设计水处理工艺设计第30页，讲稿共61张，创作于星期日污水的物理化学处理污水的物理化学处理 是利用物理、化学的原理和化工单元操作以去是利用物理、化学的原理和化工单元操作以去除水中的杂质。除水中的杂质。处理对象

18、处理对象 废水中无机或有机的溶解性物质和胶体物质废水中无机或有机的溶解性物质和胶体物质（难（难生物降解的）。生物降解的）。适用场合适用场合 F回收利用回收利用-杂质浓度很高（蒸发、蒸馏、结晶）杂质浓度很高（蒸发、蒸馏、结晶）F深度处理深度处理-杂质浓度很高低（吸附、离子交换、杂质浓度很高低（吸附、离子交换、萃取、膜分离）萃取、膜分离）第31页，讲稿共61张，创作于星期日目目 录录第一节第一节 吸附法吸附法第二节第二节 离子交换法离子交换法第三节第三节 萃取法萃取法第四节第四节 膜分离法膜分离法第32页，讲稿共61张，创作于星期日第一节第一节 吸附法吸附法一、吸附理论一、吸附理论1 1、吸附的一

19、般概念、吸附的一般概念吸附：在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓吸附：在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓 集的现象。集的现象。固固液界面上的吸附液界面上的吸附 吸附剂：具有吸附能力的多孔性固体物质（固相）吸附剂：具有吸附能力的多孔性固体物质（固相）吸附质：废水中被吸附的物质（液相）吸附质：废水中被吸附的物质（液相）吸附法本质：吸附质吸附在吸附剂表面，予以回收吸附法本质：吸附质吸附在吸附剂表面，予以回收 或取出的方法。是一种或取出的方法。是一种传质现象。传质现象。第33页，讲稿共61张，创作于星期日 2 2、吸附的分类吸附的分类 v根据根据吸附剂表面吸附力吸附剂表面吸附力的不同：的不同：物

20、理吸附物理吸附化学吸附化学吸附离子交换吸附（可逆的化学吸附）离子交换吸附（可逆的化学吸附）一、吸附理论一、吸附理论第一节第一节 吸附法吸附法第34页，讲稿共61张，创作于星期日项目项目物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附作用力作用力分子引力分子引力剩余化学键力剩余化学键力选择性选择性可吸附多种吸附质可吸附多种吸附质有选择性有选择性吸附层吸附层单分子、多分子吸附层单分子、多分子吸附层形成单分子吸附层形成单分子吸附层吸附热吸附热放热反应放热反应吸附热较小吸附热较小4.19kJ/mol4.19kJ/mol吸热反应吸热反应吸附热较大吸附热较大 83.783.7418.7kJ/mol418.7kJ/mol吸

21、附速度吸附速度快快（几乎不需活化能）（几乎不需活化能）慢慢（需一定活化能生成化学键力）（需一定活化能生成化学键力）可逆性可逆性是可逆过程是可逆过程（吸附（吸附解吸）解吸）不可逆不可逆（吸附（吸附解吸）解吸）温度温度低温低温高温高温第35页，讲稿共61张，创作于星期日3 3、影响吸附的因素、影响吸附的因素v吸附剂性质（吸附能力、吸附速度）吸附剂性质（吸附能力、吸附速度）吸附能力的大小可用吸附能力的大小可用吸附量吸附量来衡量。来衡量。吸附速度：单位重量吸附剂在单位时吸附速度：单位重量吸附剂在单位时 间内所吸附的物质量。间内所吸附的物质量。v吸附质性质（吸附等温式）吸附质性质（吸附等温式）v系统环境

22、条件（系统环境条件（PHPH、温度、共存物质）、温度、共存物质）v系统运行条件系统运行条件第一节第一节 吸附法吸附法一、吸附理论一、吸附理论第36页，讲稿共61张，创作于星期日1 1、吸附平衡、吸附平衡 吸附速度吸附速度=解吸速度解吸速度 吸附量：吸附平衡时单位重量吸附剂上吸附的吸附量：吸附平衡时单位重量吸附剂上吸附的 吸附质重量（吸附质重量（g/g)g/g)。(q=y/m)(q=y/m)2 2、吸附等温式、吸附等温式 表明被吸附物的量与浓度之间的关系式表明被吸附物的量与浓度之间的关系式 弗劳德利希弗劳德利希(Freundlich)(Freundlich)吸附等温式吸附等温式 朗格缪尔朗格缪尔

23、(Langmuir)(Langmuir)吸附等温式。吸附等温式。二、吸附平衡及吸附等温式二、吸附平衡及吸附等温式第37页，讲稿共61张，创作于星期日 弗劳德利希等温式弗劳德利希等温式 朗格缪尔等温式朗格缪尔等温式（被吸附物质仅为单分子层的假定）（被吸附物质仅为单分子层的假定）c第38页，讲稿共61张，创作于星期日常用是常用是活性炭和腐植酸类活性炭和腐植酸类吸附剂。吸附剂。1 1、活性炭、活性炭 （多环芳香族组成的层面晶格结构）（多环芳香族组成的层面晶格结构）F备制：原料备制：原料-碳化碳化-氧化（活化）氧化（活化）（孔隙率、比表面积（孔隙率、比表面积 ）F种类：粉末状、种类：粉末状、颗粒状颗粒

24、状三、吸附剂三、吸附剂第39页，讲稿共61张，创作于星期日2 2、腐植酸类吸附剂、腐植酸类吸附剂v天然的天然的富含腐植酸富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐煤等的风化煤、泥煤、褐煤等v可以直接使用或经简单处理后使用。可以直接使用或经简单处理后使用。（将将富富含含腐腐植植酸酸的的物物质质用用适适当当的的粘粘合合剂剂制制备备成成的的腐腐植植酸酸系系树脂。）树脂。）F腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子，如汞、铬、腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子，如汞、铬、锌、镉、铅、铜等。腐植酸类物质在吸附重金属离子后，可以锌、镉、铅、铜等。腐植酸类物质在吸附重金属离子后，可以用用H H2 2SOSO4

25、4、HClHCl、NaClNaCl等进行解吸。等进行解吸。三、吸附剂三、吸附剂第40页，讲稿共61张，创作于星期日吸附剂的再生吸附剂的再生1 1、定义、定义v在吸附剂在吸附剂基本身结构不发生或很少发生变化的情况下基本身结构不发生或很少发生变化的情况下，用某种方法把吸附质从吸附剂微孔中去除，恢复其吸附用某种方法把吸附质从吸附剂微孔中去除，恢复其吸附能力，以达到重复使用目的。能力，以达到重复使用目的。2 2、再生方法、再生方法v加热再生加热再生v药剂再生药剂再生v化学氧化法化学氧化法v生物再生法生物再生法第41页，讲稿共61张，创作于星期日吸附工艺吸附工艺:(多孔性吸附剂的吸附过程多孔性吸附剂的吸

26、附过程)基本上可分为三个阶段：基本上可分为三个阶段：颗粒外部扩散阶段颗粒外部扩散阶段-即吸附质从溶液中扩散到吸附剂即吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面；表面；孔隙扩散阶段孔隙扩散阶段-即吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附即吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散；点扩散；吸附反应阶段吸附反应阶段-吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表面。面。一般，吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙一般，吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。扩散速度。四、吸附工艺和设备四、吸附工艺和设备第42页，讲稿共61张，创作于星期日四、吸附工艺和设备四、吸附工艺和设备设备：吸附塔或吸附柱设

27、备：吸附塔或吸附柱 吸附的操作方式：间歇式和连续式。吸附的操作方式：间歇式和连续式。间歇式（静态吸附）间歇式（静态吸附）连续式（动态吸附）连续式（动态吸附）固定床（升流式、降流式）固定床（升流式、降流式）移动床移动床流化床流化床第43页，讲稿共61张，创作于星期日第44页，讲稿共61张，创作于星期日吸附法除汞吸附法除汞 活性炭有吸附汞和汞化合物的性能，但因其吸附能力活性炭有吸附汞和汞化合物的性能，但因其吸附能力有限，只适宜于处理含汞量低的废水。有限，只适宜于处理含汞量低的废水。炼油厂、印染厂废水的深度处理炼油厂、印染厂废水的深度处理 某炼油厂含油废水，经隔油，气浮和生物处理后，再经砂某炼油厂含

28、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滤和活性炭过滤深度处理 五、吸附法在污水处理中的应用五、吸附法在污水处理中的应用第45页，讲稿共61张，创作于星期日第二节第二节 离子交换法离子交换法一、概述一、概述定义定义 吸附质离子吸附质离子静电引力静电引力吸附剂表面吸附剂表面带电活动中心带电活动中心 吸附剂（离子交换剂）放出吸附剂（离子交换剂）放出等当量可交换离子等当量可交换离子 进行进行等量同性离子交换等量同性离子交换反应。反应。实质：实质：特殊的吸附过程，是可逆性化学吸附。特殊的吸附过程，是可逆性化学吸附。去除对象去除对象：溶解性离子溶解性离子水处理中水处理中软化和除盐的

29、软化和除盐的主要方法之一。主要方法之一。去除或回收重金属离子。去除或回收重金属离子。第46页，讲稿共61张，创作于星期日v在平衡状态下（在平衡状态下（正反反应速度相等正反反应速度相等）树脂中及溶液中的反应物浓度符合下列关系式：树脂中及溶液中的反应物浓度符合下列关系式：vK-K-离子交换选择性系数离子交换选择性系数 F离子交换是可逆反应，其反应式可表为：离子交换是可逆反应，其反应式可表为：第47页，讲稿共61张，创作于星期日二、离子交换剂二、离子交换剂v离子交换树脂离子交换树脂 人工合成的高分子聚合物，由树脂本体人工合成的高分子聚合物，由树脂本体(又称母体或骨架又称母体或骨架)和活性基团两个部分

30、组成。和活性基团两个部分组成。v分类：分类：(1)按按活性基团的不同活性基团的不同可分为可分为含有酸性基团的阳离子交换树脂（强酸、弱酸性）含有酸性基团的阳离子交换树脂（强酸、弱酸性）含有碱性基团的阴离子交换树脂（强碱、弱碱性）含有碱性基团的阴离子交换树脂（强碱、弱碱性）v按母体材质的不同按母体材质的不同有机、无机有机、无机第48页，讲稿共61张，创作于星期日(2)(2)按活性基团中酸碱的强弱分为按活性基团中酸碱的强弱分为:v强酸性强酸性(strong acid)(strong acid)阳离子交换树脂阳离子交换树脂 活性基团一般为活性基团一般为SOSO3 3H H （磺酸型阳离子交换树脂）（磺

31、酸型阳离子交换树脂）v弱酸性弱酸性(weak acid)(weak acid)阳离子交换树脂阳离子交换树脂 活性基团一般为活性基团一般为COOHCOOH （羧酸型阳离子交换树脂）（羧酸型阳离子交换树脂）v强碱性强碱性(strong base)(strong base)阴离子交换树脂阴离子交换树脂 活性基团一般为活性基团一般为 NOHNOH （季胺型阴离子交换树脂）（季胺型阴离子交换树脂）二、离子交换剂二、离子交换剂第49页，讲稿共61张，创作于星期日离子交换树脂的选用离子交换树脂的选用1.1.离子交换树脂的有效离子交换树脂的有效pHpH值范围值范围2.2.交换容量交换容量(是离子交换树脂最重要

32、的性能是离子交换树脂最重要的性能)定定量量地地表表示示树树脂脂交交换换能能力力的的大大小小。交交换换容容量量的的单单位位是是mol/kgmol/kg（干干树树脂）或脂）或mol/Lmol/L（湿树脂）。（湿树脂）。全交换容量全交换容量:一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的 总数量。总数量。工作交换容量工作交换容量:指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。3.3.交联度（交联度（7%-10%7%-10%）4.4.交换势交换势二、离子交换剂二、离子交换剂第50页，讲稿共61张，创作于星期日三、离子交换的工艺和设备三

33、、离子交换的工艺和设备v 按照进行方式的不同，可分为按照进行方式的不同，可分为固定床固定床和和连续床连续床两大类：两大类：第51页，讲稿共61张，创作于星期日离子交换的工艺过程离子交换的工艺过程v离子交换方式可分为静态交换与动态交换两种。离子交换方式可分为静态交换与动态交换两种。v静态交换静态交换-将废水与交换剂同置于一耐腐蚀的容器内，将废水与交换剂同置于一耐腐蚀的容器内，使它们充分接触（可进行不断搅拌）直至交换反应达使它们充分接触（可进行不断搅拌）直至交换反应达到平衡状态。此法适用于平衡良好的交换反应。到平衡状态。此法适用于平衡良好的交换反应。v动态交换动态交换-指废水与树脂发生相对移动，它

34、又有指废水与树脂发生相对移动，它又有塔式塔式(column)(column)（柱式）（柱式）与与连续式连续式之分。在离子交换系统中之分。在离子交换系统中多采用柱式交换法。多采用柱式交换法。第52页，讲稿共61张，创作于星期日离子交换工艺过程示意图离子交换工艺过程示意图树脂反洗废水反洗废水反洗水反洗水反洗反洗树脂再生液再生液再生废液再生废液再生再生树脂产品水产品水正洗废液正洗废液正洗正洗树脂进水进水产品水产品水交换交换第53页，讲稿共61张，创作于星期日第三节第三节 萃取法萃取法一、概述一、概述萃取的定义：萃取的定义：用适当的溶剂分离混合物的过程。用适当的溶剂分离混合物的过程。分类：分类：液液液

35、萃取：混合物为溶液液萃取：混合物为溶液 固固液萃取：混合物为固体液萃取：混合物为固体使用的溶剂叫萃取剂，提出的物质叫萃取物。使用的溶剂叫萃取剂，提出的物质叫萃取物。第54页，讲稿共61张，创作于星期日v萃取法的实质（原理）萃取法的实质（原理）F萃取剂的特点：萃取剂的特点：不溶于水（或溶解度很低），但能够溶解废水中某不溶于水（或溶解度很低），但能够溶解废水中某种物质，对其他物质的溶解度很低。种物质，对其他物质的溶解度很低。在废水处理上，利用废水中的杂质在水中和有机萃取剂中溶解度在废水处理上，利用废水中的杂质在水中和有机萃取剂中溶解度的不同，可以采用萃取的方法，将杂质提取出来的不同，可以采用萃取的

36、方法，将杂质提取出来F用萃取法处理废水时，有三个步骤：用萃取法处理废水时，有三个步骤：混合混合 分离分离 回收、再生回收、再生 技术上可靠，经济上合理，生产才能采用。技术上可靠，经济上合理，生产才能采用。第55页，讲稿共61张，创作于星期日二、萃取剂二、萃取剂1 1、选择原则、选择原则v萃萃取取剂剂对对被被萃萃取取物物的的溶溶解解度度要要高高，对对水水中中其其他他物物质质的的溶溶解解度要低，而萃取剂本身在水中的溶解度要低。度要低，而萃取剂本身在水中的溶解度要低。v分离性能好分离性能好v易于再生易于再生 v易取、价廉易取、价廉2 2、萃取剂再生（萃取剂与萃取物分离）、萃取剂再生（萃取剂与萃取物分

37、离）v物理法（蒸馏、蒸发）物理法（蒸馏、蒸发）v化学法（药剂再生）化学法（药剂再生）第56页，讲稿共61张，创作于星期日三、萃取工艺流程与设备三、萃取工艺流程与设备萃取工艺流程萃取工艺流程萃取过程可以一次完成，也可分多次完成。萃取过程可以一次完成，也可分多次完成。可以每次都用新的萃取剂，也可以后次使用前次用过的萃取可以每次都用新的萃取剂，也可以后次使用前次用过的萃取剂，只有第一次使用新的萃取剂。剂，只有第一次使用新的萃取剂。-级数：料液（废水）被萃取的次数级数：料液（废水）被萃取的次数-效数：萃取剂使用的次数效数：萃取剂使用的次数单级（单效）萃取单级（单效）萃取多级单效萃取多级单效萃取多级多效

38、萃取（多效萃取）多级多效萃取（多效萃取）设备：设备：萃取塔萃取塔第57页，讲稿共61张，创作于星期日四、萃取法在废水处理中的应用四、萃取法在废水处理中的应用 1 1、萃取法处理含酚废水、萃取法处理含酚废水 2 2、萃取法处理含重金属废水、萃取法处理含重金属废水第58页，讲稿共61张，创作于星期日第四节第四节 膜膜 析析 法法利利用用薄薄膜膜（半半透透膜膜）以以分分离离水水溶溶液液中中某某些些物物质质的的方方法法的的统统称。称。根据根据传质推动力和能量形式传质推动力和能量形式的不同分为：的不同分为：扩散渗析法扩散渗析法(渗析法渗析法)电渗析法电渗析法反渗透法反渗透法超过滤法超过滤法第59页，讲稿

39、共61张，创作于星期日项目项目半透膜半透膜推动力推动力能量形式能量形式应用应用扩散渗析扩散渗析渗析膜渗析膜膜孔径膜孔径 1-10nm1-10nm浓度差浓度差（分子扩散（分子扩散作用）作用）化学能化学能高浓度酸碱液高浓度酸碱液回收游离酸碱回收游离酸碱电渗析电渗析离子交换膜离子交换膜电位差电位差电能电能分离离子分离离子回收酸碱回收酸碱苦咸水淡化苦咸水淡化反渗透反渗透反渗透膜反渗透膜膜孔径膜孔径 0.8-1nm0.8-1nm压力差压力差1.5MPa1.5MPa力学能力学能（压能）（压能）小分子溶质小分子溶质有机、无机离子有机、无机离子海水淡化海水淡化超过滤超过滤超滤膜超滤膜0.0050.0051um1um压力差压力差0.1-0.7MPa0.1-0.7MPa力学能力学能（压能）（压能）截留大分子截留大分子去除颜料、油漆、去除颜料、油漆、微生物微生物第60页，讲稿共61张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看9/26/2022第61页，讲稿共61张，创作于星期日