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1、关于废水的化学及物理化学处理(2)第1页，讲稿共97张，创作于星期日重点、难点重点、难点过滤中和的适用条件、混凝原理；氧化还原法的原理；第2页，讲稿共97张，创作于星期日3.13.1中和法中和法第3页，讲稿共97张，创作于星期日中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。中和原理中和原理中和原理中和原理 中和处理发生的主要反应是酸与碱生成盐和水的中和反应。一、中和法概述一、中和法概述 酸性废水中常见的酸性物质有硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机酸及醋酸、甲酸、柠檬酸等有机酸，并常溶解有金属盐。碱性废水中常见的碱性物质有苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。第4页，
2、讲稿共97张，创作于星期日电石渣电石渣白云石白云石二、酸性废水的中和处理二、酸性废水的中和处理（一）投药中和法（一）投药中和法（一）投药中和法（一）投药中和法1 1、投加药剂、投加药剂 常用的碱性中和剂有石灰、电石渣和石灰石、白云石，有时也可用NaOH、Na2CO3。投药量按化学反应计算或实验确定。第5页，讲稿共97张，创作于星期日废水的预处理废水的预处理中和药剂的制备与投配、中和药剂的制备与投配、混合与反应混合与反应中和产物的分离中和产物的分离泥渣的处理与利用泥渣的处理与利用2 2 2 2、工艺过程、工艺过程、工艺过程、工艺过程第6页，讲稿共97张，创作于星期日3 3 3 3、投加石灰方式、
3、投加石灰方式、投加石灰方式、投加石灰方式干法干法湿法湿法第7页，讲稿共97张，创作于星期日第8页，讲稿共97张，创作于星期日管管式式反反应应器器4 4 4 4、中和槽类型、中和槽类型、中和槽类型、中和槽类型带折流板的管式反应器带搅拌的混合反应器第9页，讲稿共97张，创作于星期日仪器配置合理，实现了小型化。仪器配置合理，实现了小型化。带有多项功能的数字式带有多项功能的数字式pHpH调节仪调节仪 电磁式定量泵电磁式定量泵 小型中和装置小型中和装置 第10页，讲稿共97张，创作于星期日5 5、适用范围及特点、适用范围及特点 此法可中和任何性质、任何浓度的酸性废水。该法的缺点是劳动卫生条件差，操作管理
4、复杂，制备溶液、投配药剂需要较多的机械设备。采用石灰质药剂时，其明显的缺点是质量难于保证，灰渣较多，沉渣体积大，且不易脱水。第11页，讲稿共97张，创作于星期日（二）过滤中和法（二）过滤中和法（二）过滤中和法（二）过滤中和法1、碱性滤料、碱性滤料2 2、特点、特点、特点、特点3、适用范围、适用范围石灰石（CaCO3）大理石（CaCO3）白云石（CaCO3MgCO3）等。过滤中和法的优点是操作管理简单，出水pH值较稳定，沉渣最少(只有废水体积的0.1%)，缺点是需要控制进水的酸浓度。各种酸在中和后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序大致为：Ca(NO3)2、CaCl2 MgSO4 CaSO4 CaC
5、O3、MgCO3 由此可见：中和处理硝酸、盐酸时，滤料选用石灰石、大理石或白云石都行；中和处理碳酸时，不宜采用过滤中和法；中和处理硫酸时，最好选用含镁的中和滤料（白云石）。第12页，讲稿共97张，创作于星期日滚筒式中和滤池。滚筒式中和滤池。开流式膨胀中和滤池开流式膨胀中和滤池4、常用设备、常用设备第13页，讲稿共97张，创作于星期日第14页，讲稿共97张，创作于星期日（三）利用碱性废水和废渣的中和法（三）利用碱性废水和废渣的中和法（三）利用碱性废水和废渣的中和法（三）利用碱性废水和废渣的中和法（四）利用天然水体及土壤中碱度的中和法（四）利用天然水体及土壤中碱度的中和法（四）利用天然水体及土壤中
6、碱度的中和法（四）利用天然水体及土壤中碱度的中和法在同时存在酸性废水和碱性废水的情况下，可以以废治废，互相中和。天然水体及土壤中的重碳酸盐可用来中和酸性废水，但必须持慎重态度，对其长远影响进行观察。第15页，讲稿共97张，创作于星期日三、碱性废水的中和处理三、碱性废水的中和处理1.投酸中和法；投酸中和法；2.利用酸性废水及废利用酸性废水及废气中和法气中和法 采用烟道气中和碱性废水，一般在喷淋塔等装置中进行，使废水处理与消烟除尘、气体的净化结合起来。处理方法处理方法第16页，讲稿共97张，创作于星期日3.23.2混凝法混凝法第17页，讲稿共97张，创作于星期日一、混凝法概述一、混凝法概述 是指在
7、混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。通过混凝法，可以去除废水中难以用沉降法去除的细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。“混凝”是凝聚凝聚和絮凝絮凝的总称（即混合和反应）胶体失去稳定胶体失去稳定性的过程性的过程脱稳胶体脱稳胶体相互聚集相互聚集注：胶体是颗粒粒径在0.1m1nm之间。第18页，讲稿共97张，创作于星期日二、胶体的稳定性二、胶体的稳定性带相同电荷的胶粒产生静电斥力，且其电位愈高，胶粒间的静电斥力愈大；受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动，即“布朗运动”；胶粒之间还存在着相互引力范德华引力。当间距较大时，此引力略去不计。胶粒在水
8、中的相互作用受以下三方面的影响：第19页，讲稿共97张，创作于星期日三、混凝原理三、混凝原理 注：在废水实际处理中，上述各种机理往往同时或交叉发挥作用，只是依条件的不同而以其中的某一种起主导作用而已。1.压缩双电层理论3.网捕作用2.吸附架桥作用第20页，讲稿共97张，创作于星期日1、压缩双电层作用压缩双电层作用 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层,使使电电位降低。当位降低。当电位为零时电位为零时,称为等电状态。此时胶体间斥力消失称为等电状态。此时胶体间斥力消失,胶粒最易发生聚结。胶粒最易发生聚结。实际上，实际上，电位电位只要降至某一程
9、度而使胶粒间排斥电位电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的的聚结，这时的电位称为临界电位。电位称为临界电位。胶粒因胶粒因电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱稳胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。第21页，讲稿共97张，创作于星期日2、吸附架桥作用、吸附架桥作用 由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程。由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程。3、网捕作用网捕作用 沉淀物在自身沉降过
10、程中，能集卷、网捕水中的胶体沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。等微粒，使胶体粘结。第22页，讲稿共97张，创作于星期日单羟基单核络合物又进一步水解：单羟基单核络合物又进一步水解：上述反应中，降低水中上述反应中，降低水中H+(或或H3O+)浓度或提高浓度或提高pH，使反应趋向，使反应趋向右方，水合羟基络合物的电荷逐渐降低，最终生成中性氢氧化铝难右方，水合羟基络合物的电荷逐渐降低，最终生成中性氢氧化铝难溶沉淀物。溶沉淀物。以硫酸铝为例讨论混凝过程以硫酸铝为例讨论混凝过程 硫酸铝硫酸铝Al2(SO4)318H2O溶于水后，离解出溶于水后，离解出Al3+，并结合，并结合
11、有有6个配位水分子，成为水合铝离子个配位水分子，成为水合铝离子Al(H2O)63+。水合铝离水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合物：子进一步水解，形成单羟基单核络合物：第23页，讲稿共97张，创作于星期日 当当pH4时，水解受到抑制，水中存在的主要是时，水解受到抑制，水中存在的主要是Al(H2O)33+。当当pH45时，水中有时，水中有Al(OH)(H2O)52+、Al(OH)2(H2O)4+及少及少量量Al(OH)3(H2O)3。当当pH78时，水中主要是时，水中主要是Al(OH)3(H2O)3沉淀物。沉淀物。但在某一特定但在某一特定pH时，水解产物还有许多复杂的高聚物和络合物时，水解产
12、物还有许多复杂的高聚物和络合物同时共存。同时共存。因为初步水解产物中的羟基因为初步水解产物中的羟基OH-具有桥键性质。具有桥键性质。第24页，讲稿共97张，创作于星期日 在由在由Al(H2O)63+转向转向Al(OH)3(H2O)3的中间过程中，羟基可的中间过程中，羟基可将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物：将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物：或或 两个单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基双核络合物：两个单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基双核络合物：第25页，讲稿共97张，创作于星期日 从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的是各种形态从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的是各种
13、形态的水解聚合物。的水解聚合物。带有正电的水解聚合物，同时起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥的作带有正电的水解聚合物，同时起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥的作用。用。为使硫酸铝达到优异的混凝效果，应尽量使胶体脱稳和吸附架桥为使硫酸铝达到优异的混凝效果，应尽量使胶体脱稳和吸附架桥作用都得到充分发挥。作用都得到充分发挥。当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使带电聚合物迅当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使带电聚合物迅速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶体脱稳，随后，脱稳胶体在相速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶体脱稳，随后，脱稳胶体在相互凝聚的同时，靠聚合度不断增大的高聚物的吸附架桥作用，形成互凝聚
14、的同时，靠聚合度不断增大的高聚物的吸附架桥作用，形成大的絮凝体，使混凝过程很好完成。大的絮凝体，使混凝过程很好完成。第26页，讲稿共97张，创作于星期日四、混凝剂和助凝剂四、混凝剂和助凝剂要求要求混凝剂效果良好混凝剂效果良好对人体健康无害对人体健康无害价廉易得价廉易得使用方便使用方便第27页，讲稿共97张，创作于星期日类别名称剂量范围mg/L最佳PH值范围应用特点无机盐类硫酸铝Al2(SO4)35506左右混凝效果较好，使用方便；最佳PH值范围窄；使用水温：2030硫酸亚铁FeSO45508.511.0适用碱度及硬度均较高的水；水温对混凝效果影响较小；絮凝体形成快，较稳定；产品及溶液腐蚀性强氯
15、化铁FeCl34408.511.0处理高浊度水；絮凝体较坚固，沉淀性较好；固体产品吸湿性强，对包装运输不利有机盐类聚合氯化铝（PAC）22059适用于低温低浊及高浊度水；投药量少，混凝效果好；适用PH值范围广；产品腐蚀性强聚合硫酸铁2060511适用于低温低浊及高浊度水；易溶于水；适用PH值范围广；净化后水的PH值与碱度变化幅度较小；宜当日配置当日投加有机高分子混凝剂聚丙烯酰铵（PAM）聚氧化乙烯（PEO）5以下视不同离子情况而定 聚合度高；对胶体表面有强吸附作用，在胶粒之间形成桥联四、混凝剂和助凝剂四、混凝剂和助凝剂第28页，讲稿共97张，创作于星期日五、影响混凝效果的主要因素五、影响混凝效
16、果的主要因素1.水温3.混凝剂的种类和加量2.废水的pH值 pH的高低不但直接影响着污染物存在的形态和表面性质，而且影响着混凝剂的水解平衡及产物的存在形态和时间。4.搅拌强度及时间 混合阶段搅拌强度大，时间短；反应阶段搅拌强度小，时间长。第29页，讲稿共97张，创作于星期日（1 1）混凝剂的溶解和）混凝剂的溶解和配制。配制。（2 2）混凝剂溶液的投）混凝剂溶液的投加。加。（4 4）反应设备）反应设备（3 3）混合设备）混合设备溶解池：溶解池：溶解池应有搅拌装置，以加速药剂的溶解。溶液池：溶液池：药剂完全溶解后，将浓药液送人溶液池，用清水稀释到一定的浓度备用。药剂投入废水中必须有计量及定量设备，
17、并能随时调节投加量。计量设备可以用转子流量计、转子流量计、电磁流量计等。电磁流量计等。投加方式投加方式可以采用重力投加、水射器投加、及计量泵投加。1.混凝剂的配制和投加设备混凝剂的配制和投加设备六、化学混凝的设备六、化学混凝的设备第30页，讲稿共97张，创作于星期日 溶液池的容积可按下式计算：溶液池的容积可按下式计算：溶解池的容积：溶解池的容积：式中式中:W1溶液池容积，溶液池容积，m3；qv处理地水量，处理地水量，m3/h;A混凝剂地最大投加量，混凝剂地最大投加量，mg/L;c溶液浓度，溶液浓度，%；n每天配置次数，一般为每天配置次数，一般为26次。次。第31页，讲稿共97张，创作于星期日计
18、计量量设设备备转子转子流量流量计计电磁电磁流量流量计计投投加加方方式式泵前重泵前重力投加力投加水射器水射器投加投加第32页，讲稿共97张，创作于星期日玻璃转子流量计塑料转子流量计第33页，讲稿共97张，创作于星期日电磁流量计第34页，讲稿共97张，创作于星期日混凝投药自控技术第35页，讲稿共97张，创作于星期日（1 1）混凝剂的溶解和）混凝剂的溶解和配制。配制。（2 2）混凝剂溶液的）混凝剂溶液的投加。投加。（4 4）反应设备）反应设备（3 3）混合设备）混合设备溶解池：溶解池：溶解池应有搅拌装置，以加速药剂的溶解。溶液池：溶液池：药剂完全溶解后，将浓药液送人溶液池，用清水稀释到一定的浓度备用
19、。药剂投入废水中必须有计量及定量设备，并能随时调节投加量。计量设备可以用转子流量计、电磁流量计等。投加方式可以采用重力投加、水射器投加、及计量泵投加。1.1.混凝剂的配制和投加设备混凝剂的配制和投加设备第36页，讲稿共97张，创作于星期日混合设备混合设备(1)水泵混合水泵混合(2)隔板混合隔板混合(3)机械混合机械混合第37页，讲稿共97张，创作于星期日混凝机械搅拌装置混凝气浮装置第38页，讲稿共97张，创作于星期日（1 1）混凝剂的溶解和）混凝剂的溶解和配制。配制。（2 2）混凝剂溶液的投）混凝剂溶液的投加。加。（4 4）反应设备）反应设备（3 3）混合设备）混合设备溶解池：溶解池：溶解池应
20、有搅拌装置，以加速药剂的溶解。溶液池：溶液池：药剂完全溶解后，将浓药液送人溶液池，用清水稀释到一定的浓度备用。药剂投入废水中必须有计量及定量设备，并能随时调节投加量。计量设备可以用转子流量计、电磁流量计等。投加方式可以采用重力投加、水射器投加、及计量泵投加。隔板反应池隔板反应池机械搅拌反应池 1.1.混凝剂的配制和投加设备混凝剂的配制和投加设备第39页，讲稿共97张，创作于星期日反应设备反应设备(1)隔板反应池隔板反应池 利用水流断面上利用水流断面上流速分布不均所造成流速分布不均所造成的速度梯度，促进颗的速度梯度，促进颗粒相互碰撞进行絮凝。粒相互碰撞进行絮凝。为避免结成的絮凝为避免结成的絮凝体
21、被打碎，隔板中体被打碎，隔板中的流速应逐渐减小。的流速应逐渐减小。第40页，讲稿共97张，创作于星期日(2)机械反应池机械反应池第41页，讲稿共97张，创作于星期日混凝装置第42页，讲稿共97张，创作于星期日高效涡流混凝沉淀设备第43页，讲稿共97张，创作于星期日3.33.3氧化还原法氧化还原法第44页，讲稿共97张，创作于星期日一、氧化还原法一、氧化还原法利用废水中的污染物在化学反应过程中能被氧化或还原的性质，将它转变成无毒或微毒的，或易于从水中分离出来的新物质，从而将其从废水中除去的方法。第45页，讲稿共97张，创作于星期日常用氧化剂常用氧化剂空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉；常用还原剂
22、常用还原剂硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、水合肼及铁屑等第46页，讲稿共97张，创作于星期日2）反应物的浓度3）温度1）反应剂和还原剂的本性5）溶液的pH4）催化剂及某些不纯物的存在影响处理能力的动力学因素第47页，讲稿共97张，创作于星期日二、氧化法二、氧化法1.应用条件应用条件2.适用范围适用范围3.反应设备反应设备用O2进行氧化反应，在常温、常压、无催化剂时，空气氧化法（曝气法）所需反应时间很长，使其应用受到限制，如加高温、高压、r射线辐照等，氧化反应速度将大大加快。（一）空气（及纯氧）氧化法（一）空气（及纯氧）氧化法含硫（）废水处理可在各密封塔体（空塔、筛板塔、填料塔等）中进行。第48
23、页，讲稿共97张，创作于星期日 1.氯系氧化剂氯系氧化剂2.氯氧化法在废水处理中的应用氯氧化法在废水处理中的应用氯类氧化剂包括气态氯、液态氯、次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯等。在废水处理中，氯气被广泛用作消毒剂，能杀灭细菌、在害生物，消除有毒物质的毒性。1）碱性氯化法处理含氰废水2）氯化法除酚，最后被氧化为CO2和H2O3）氯化法脱色（二）氯氧化法（二）氯氧化法第49页，讲稿共97张，创作于星期日 1.1.制备臭氧的方法制备臭氧的方法2.2.工业生产中常用的臭氧发生器工业生产中常用的臭氧发生器 产生臭氧的方法很多，有电解法、化学法、高能射线辐射法、无声放电法等。目前在工业上常用干燥空气或氧气经无
24、声放电制取。1 1）管式臭氧发生器）管式臭氧发生器2）板式臭氧发生器（微孔扩散板式反应器）（三）臭氧氧化法（三）臭氧氧化法第50页，讲稿共97张，创作于星期日管式臭氧发生器管式臭氧发生器第51页，讲稿共97张，创作于星期日 1.1.制备臭氧的方法制备臭氧的方法2.2.工业生产中常用的臭氧发生器工业生产中常用的臭氧发生器 产生臭氧的方法很多，有电解法、化学法、高能射线辐射法、无声放电法等。目前在工业上常用干燥空气或氧气经无声放电制取。1）管式臭氧发生器2 2）板式臭氧发生器（微孔扩散板式）板式臭氧发生器（微孔扩散板式反应器）反应器）（三）臭氧氧化法（三）臭氧氧化法第52页，讲稿共97张，创作于星
25、期日板式臭氧发生器板式臭氧发生器第53页，讲稿共97张，创作于星期日（四）高锰酸盐氧化法 在废水处理中，应用于去除酚、H2S、CN-等；在给水处理中，可用于消灭藻类、除臭、除味、除铁（）、除锰（）等。（五）光辐射或放射性辐射强化氧化过程第54页，讲稿共97张，创作于星期日三、还原法三、还原法（一）一）硫酸亚铁硫酸亚铁石灰法除铬石灰法除铬 向含六价铬废水中加入硫酸亚铁还原剂后，六价铬被还原为三价铬，再加入石灰，即形成氢氧化铬沉淀，与废水分离。还原法还原法ThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guil
26、d Design Inc.（二）还原除汞（二）还原除汞 工业含汞废水的处理，一般采用的还原剂是比汞活泼的金属(铁、锌等边角 废料)或醛类等。碎屑中汞的回收，则采用隔绝空气加热，产生的汞蒸气，经冷却后即可回收。注：废水中的有机汞通常先用氧化剂（如氯）将其破坏，使之转化为无机汞后，再用金属置换。第55页，讲稿共97张，创作于星期日3.43.4电解法电解法第56页，讲稿共97张，创作于星期日 电解法电解法电解法电解法就是利用电解的基本原理，使废水中有害物质通过电解过程，在阴阳两极分别发生氧化和还原反应，以转化成无害物，达到净化水质的目的。第57页，讲稿共97张，创作于星期日（一）电解氧化法（一）电解
27、氧化法（一）电解氧化法（一）电解氧化法 主要用于去除水中氰、酚、以及COD、S2-、有机农药等。在处理中通常加入一定量的食盐，以增加溶液导电性。（二）电解还原法（二）电解还原法（二）电解还原法（二）电解还原法1.该法处理含铬废水 当原水含铬在100mg/L以下时，采用电解法的处理费用不比化学还原法高。此法主要缺点是钢材消耗量大，污泥处理及利用问题尚未解决。2.电沉积法去除与回收废水中的重金属离子一、电解氧化还原法一、电解氧化还原法第58页，讲稿共97张，创作于星期日二、电解浮上和电解凝聚二、电解浮上和电解凝聚ThemeGallery is a Design Digital Content&Co
28、ntents mall developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design Inc.（一）电解浮上法（一）电解浮上法（一）电解浮上法（一）电解浮上法 废水电解时，由于水的电解及有机物的电解氧化，在电极上会有气体（如H2、O2、CO2、Cl2等）析出。借助于电极上析出的微小气泡而浮上分离疏水性杂质微粒的处理技术。（二）电解凝聚法（二）电解凝聚法（二）电解凝聚法（二）电解凝聚法 电解凝聚（也称电混凝）是以铝、铁等金属为阳极，在直电
29、流的作用下，阳极被溶蚀，产生Al3+、Fe2+等离子，再经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络和物，多核羟基络和物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质，悬浮杂质凝聚沉淀而分离。第59页，讲稿共97张，创作于星期日三、电解槽三、电解槽电解法处理废水所用电解槽，按水流方向可分为翻腾式、回流式及竖流式三种。第60页，讲稿共97张，创作于星期日3.53.5离子交换法离子交换法 第61页，讲稿共97张，创作于星期日一、离子交换法及其原理一、离子交换法及其原理离子交换法利用固相离子交换剂功能基团所带的可交换离子，与接触交换剂的溶液中相同电性的离子进行交换反应，以达到离子置换、分离、去除、浓缩等
30、目的。第62页，讲稿共97张，创作于星期日二、离子交换剂的种类二、离子交换剂的种类第63页，讲稿共97张，创作于星期日离子交换剂离子交换剂第64页，讲稿共97张，创作于星期日三、离子交换剂的特点三、离子交换剂的特点 1）交换作用严格按等当量进行2）交换作用具有可逆性3）交换剂对交换离子有选择性离子交换树脂的选择性是废水处理中，选择树脂和确定处理工艺的主要依据之一。第65页，讲稿共97张，创作于星期日四、离子交换法工艺过程四、离子交换法工艺过程（一）交换阶段 利用离子交换树脂的交换能力，从废水中分离脱除需要去除的离子。（二）反冲洗阶段（三）再生阶段（四）清洗阶段 目的是松动树脂，使再生液能均匀渗
31、入层中，与交换剂颗粒充分接触；把过滤过程中产生的破碎粒子和截留的污物冲走。洗涤残留的再生液和再生时可能出现的反应产物第66页，讲稿共97张，创作于星期日五、离子交换设备五、离子交换设备 固定床固定床固定床固定床 床层固定不变，水流由上而下流动。第67页，讲稿共97张，创作于星期日固定床离子交换器固定床离子交换器第68页，讲稿共97张，创作于星期日五、离子交换设备五、离子交换设备 固定床固定床固定床固定床移动床移动床移动床移动床 床层固定不变，水流由上而下流动。工作时，定期从交换柱排出部分失效树脂，送到再生柱再生，同时补充等量的新鲜树脂参与工作。第69页，讲稿共97张，创作于星期日移动床离子交换
32、器移动床离子交换器第70页，讲稿共97张，创作于星期日五、离子交换设备五、离子交换设备 固定床固定床固定床固定床移动床移动床移动床移动床流动床流动床流动床流动床 床层固定不变，水流由上而下流动。工作时，定期从交换柱排出部分失效树脂，送到再生柱再生，同时补充等量的新鲜树脂参与工作。交换树脂再连续移动中实现交换和再生。第71页，讲稿共97张，创作于星期日流动床离子交换器流动床离子交换器第72页，讲稿共97张，创作于星期日六、影响离子交换能力的因素六、影响离子交换能力的因素 堵塞、包裹废水中悬废水中悬浮物浮物与固定离子牢固结合有机物有机物引起树脂中毒高价金属高价金属离子离子强酸和强碱树脂交换能力基本
33、上与pH无关。弱酸或弱碱性树脂在pH高或低时才能得到较大的交换能力。pH值值加速树脂的老化与分解氧化剂氧化剂第73页，讲稿共97张，创作于星期日3.63.6吸附法吸附法 第74页，讲稿共97张，创作于星期日吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生吸附，称为物理吸附。一般在低温下进行的吸附主要是物理吸附。1 1、物理吸附、物理吸附、物理吸附、物理吸附吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附，称为化学吸附。化学吸附是有选择性的，且不易吸附与解吸，达到平衡慢。化学吸附速度随温度升高而增加，故常在高温下进行。2 2、化学吸附、化学吸附、化学吸附、化学吸附一、吸附原理一、
34、吸附原理第75页，讲稿共97张，创作于星期日一种吸附质的离子，由于静电引力，被吸附在吸附剂表面的带电点上。如果吸附质的浓度相同，离子带的电荷越多，吸附就越强。对电荷相同的离子，水化半径越小，越能紧密的接近吸附点，越有利于吸附。3 3、离子交换吸附、离子交换吸附、离子交换吸附、离子交换吸附一方面是吸附质的粒子被吸附剂的表面所吸附；另一方面则是有部分被吸附的粒子，由于热运动脱离吸附剂的表面而解吸。4 4、吸附作用的可逆过程、吸附作用的可逆过程、吸附作用的可逆过程、吸附作用的可逆过程第76页，讲稿共97张，创作于星期日二、影响吸附的因素二、影响吸附的因素 影响因素影响因素2、吸附质的物理化学性质5、
35、共存物的影响6、接触时间1、吸附剂的物理化学性质3、废水的pH4、温度第77页，讲稿共97张，创作于星期日活性碳离子吸附树脂三、吸附剂的种类三、吸附剂的种类 在工业废水中用到的吸附剂有活性炭、磺化煤、木炭、焦炭、硅藻土、炉渣、木屑以及粘土等。一般吸附剂均呈松散多孔性结构，具有巨大的比表面积。不同的吸附剂对处理吸附质会有不同的效果，使用时应注意选择。第78页，讲稿共97张，创作于星期日1.1.1.1.吸附的工艺过程吸附的工艺过程吸附的工艺过程吸附的工艺过程四、吸附运转方式四、吸附运转方式 吸附剂与废水接触吸附吸附剂与废水分离吸附剂的再生或更新2.2.2.2.运转方式运转方式运转方式运转方式一般可
36、分为间歇与连续两种。第79页，讲稿共97张，创作于星期日 采用两个固定床装置并联，使用一个时，则另一个备用。1）固定床）固定床动态吸附动态吸附 在移动床中吸附剂不断移动，流进流出，不断再生补充。2）移动床）移动床吸附吸附 吸附剂在塔内处于膨胀状态，悬浮于由下而上的水流中，膨胀床的吸附率高，适于处理悬浮物含量较高的废水。3）流化）流化床吸附床吸附3.3.3.3.吸附操作方式吸附操作方式吸附操作方式吸附操作方式第80页，讲稿共97张，创作于星期日吸附塔第81页，讲稿共97张，创作于星期日3.73.7膜分离法膜分离法 第82页，讲稿共97张，创作于星期日一、扩散渗析法一、扩散渗析法 扩散渗析扩散渗析
37、扩散渗析扩散渗析是使高浓度溶液中的溶质透过薄膜向低浓度溶液中迁移的过程，扩散渗析的推动力是薄膜两侧的浓度差。第83页，讲稿共97张，创作于星期日第84页，讲稿共97张，创作于星期日二、电渗析二、电渗析1电渗析的基本原理电渗析的基本原理电渗析的基本原理电渗析的基本原理：电渗析是利用离子选择性半透膜处理废水，在外加直流电场作用下，水中带电荷离子在电场作用下作定向迁移，利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性（阳离子交换膜只允许阳离子透过；阴离子交换膜只允许阴离子透过），使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去，同时达到浓缩、分离的目的。第85页，讲稿共97张，创作于星期日2离子交换膜的性能要求
38、离子交换膜的性能要求离子交换膜的性能要求离子交换膜的性能要求（1）选择透过性高，要求在95以上；（2）导电性好，要求其导电能力应大于溶液的导电能力；（3）交换容量大；（4）溶胀率和含水率适量；（5）化学稳定性强；（6）机械强度大。第86页，讲稿共97张，创作于星期日3.3.在废水处理中的应用在废水处理中的应用在废水处理中的应用在废水处理中的应用第87页，讲稿共97张，创作于星期日电渗析设备电渗析设备第88页，讲稿共97张，创作于星期日（3）从含金属离子的废水中分离和浓缩重金属离子，然后对浓缩液进一步处理或回收利用（4）从放射性废水中分离放射性元素，将其浓缩（5）从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠（
39、6）从酸洗废液中制取硫酸及沉积重金属离子（7）处理电镀废水和废液等（2）处理碱法造纸废液，从浓液中回收碱，从淡液中回收木质素（1）海水淡化制取饮用水和工业用水3.3.在废水处理中的应用在废水处理中的应用在废水处理中的应用在废水处理中的应用第89页，讲稿共97张，创作于星期日电渗析海水淡化器电渗析海水淡化器第90页，讲稿共97张，创作于星期日三、反渗透三、反渗透 如果将纯水和盐水用半透膜隔开，在溶液的一侧施加压力，并且超过它的渗透压，则溶液中的水就会透过半透膜，流向纯水一侧，而溶质被截留在溶液一侧，这种方法就是反渗透法(或称逆渗透法)。反渗透过程的实现必须具备两个条件反渗透过程的实现必须具备两个
40、条件反渗透过程的实现必须具备两个条件反渗透过程的实现必须具备两个条件其一必须有一种高选择性和高透水性的半透膜；其二操作压力必须大于溶液的渗透压。第91页，讲稿共97张，创作于星期日反渗透膜：反渗透膜：醋酸纤维素膜（CA膜）、芳香族聚酰胺膜、聚苯并咪唑膜（PBI膜）。第92页，讲稿共97张，创作于星期日图为胡克手持新型反渗透膜和纳米复合材料第93页，讲稿共97张，创作于星期日在废水处理中的应用 反渗透法处理酸性尾矿水纸浆及造纸废水处理丝绸染整厂废水处理第94页，讲稿共97张，创作于星期日原理原理超滤是与反渗透法极相似的一种膜分离技术。常温下，以压力差为驱动力，迫使水和低分子量溶质透过膜，而截留水中胶体大小的颗粒，从而达到废水净化或浓缩的目的。超滤和反渗透的主要区别在于所需操作压力不同。因为超滤膜的孔径比较大(210nm)，只能阻滞大分子溶质，所以超滤所需压力低。超滤膜超滤膜 大多数为聚合物或共聚物的合成膜，主要有醋酸纤维超滤膜，聚砜类超滤膜，聚砜酰胺超滤膜。超滤技术在废水中超滤技术在废水中的应用的应用 处理纸浆废水、颜料和颜色废水、含油废水、放射性废水的处理及食品工业废水中蛋白质、淀粉等的回收都十分有效。四、超滤法四、超滤法第95页，讲稿共97张，创作于星期日超滤设备第96页，讲稿共97张，创作于星期日感谢大家观看第97页，讲稿共97张，创作于星期日