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文檔簡(jiǎn)介
第四章
工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理第一節(jié)混凝第二節(jié)氣浮第三節(jié)吸附第四節(jié)離子交換第一節(jié)混凝工業(yè)廢水的處理化學(xué)處理一、混凝原理二、混凝過(guò)程三、混凝的操作程序四、混凝的影響因素五、混凝劑和助凝劑六、混凝設(shè)備七、工業(yè)廢水處理中混凝的應(yīng)用第一節(jié)混凝一、混凝原理●混凝處理的對(duì)象:主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)?!窕炷康模和都踊炷齽┦鼓z體脫穩(wěn),相互凝聚生長(zhǎng)成大礬花。第一節(jié)混凝一、混凝原理1.膠體的性質(zhì)膠體所受影響
由于上述的膠體帶電現(xiàn)象,帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力,而且ξ電位越高,膠粒間的靜電斥力越大
受水分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊,使微粒在水中作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng),即“布朗運(yùn)動(dòng)”
膠粒之間還存在著相互引力——范徳華引力第一節(jié)混凝一、混凝原理●穩(wěn)定性
動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng),對(duì)抗重力影響的能力強(qiáng)
聚集穩(wěn)定性:膠體帶電相斥其中聚集穩(wěn)定性對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響起到關(guān)鍵的作用?!衲z體的雙電層結(jié)構(gòu)
膠核表面有負(fù)電荷,可吸附水中的正離子,與之平衡。在靠近膠核表面的一層內(nèi),因吸力較大正電離子緊密地吸附在膠核表面上,故稱為吸附層。厚度較薄較固定,不隨外界的條件(水溫)變化而變化。在吸附層之外,還有一層正電離子,在此范圍內(nèi)靜電吸力因屏蔽作用而減弱,且受水分子熱運(yùn)動(dòng)的干擾,鼓層內(nèi)的正電離子與膠核的結(jié)合力較為松弛,離子擴(kuò)散游動(dòng)在吸附層之外,稱為擴(kuò)散層。第一節(jié)混凝一、混凝原理●壓縮雙電層:壓縮雙電層――電位――穩(wěn)定性――凝聚●電性中和,又稱吸附-電性中和這種現(xiàn)象在水處理中出現(xiàn)的較多。指膠核表面直接吸附帶異號(hào)電荷的聚合離子、高分子物質(zhì)、膠粒等,來(lái)降低電位?!窬W(wǎng)捕或卷掃金屬氫氧化物在形成過(guò)程中對(duì)膠粒的網(wǎng)捕2.混凝機(jī)理第一節(jié)混凝一、混凝原理根據(jù)以上機(jī)理,可以解釋在不同pH條件下,鋁鹽可能產(chǎn)生的混凝機(jī)理。
●
pH<3簡(jiǎn)單的水合鋁離子起壓縮雙電層作用
●
pH=4-5多核羥基絡(luò)合物起吸附電性中和
●
pH=6.5-7.5氫氧化鋁起吸附架橋另外還有其他混凝機(jī)理解釋:如混凝形態(tài)學(xué)等第一節(jié)混凝二、混凝過(guò)程由鋁鹽的混凝過(guò)程總結(jié)出以下特點(diǎn):
●凝聚(coagulation)帶電荷的水解離子或高價(jià)離子壓縮雙電層或吸附電中和――電位――脫穩(wěn)――凝聚,生長(zhǎng)成約d=10
特點(diǎn):劇烈攪拌,瞬間完成
在混合設(shè)備中完成
●絮凝(flocculation)
高聚合物的吸附架橋脫穩(wěn)膠粒――生長(zhǎng)成大礬花d=0.6-1.2mm
特點(diǎn):需要一定時(shí)間,攪拌從強(qiáng)弱
在絮凝中設(shè)備完成第一節(jié)混凝三、混凝的操作程序●首先提高堿度:投加重碳酸鹽具有增加堿度和不提高pH值的優(yōu)點(diǎn);●其實(shí)投加鋁鹽或高鐵鹽,AL3+或Fe3+包圍膠體粒子,使微小絮凝體帶有正電荷;●再次投加活化硅酸和聚合電解質(zhì)之類的助凝劑,以便增大絮凝體并控制ξ電位?!褡詈笤谕都訅A和混凝劑后建議快速攪拌1-3分鐘,隨后投加助凝劑攪拌20-30分鐘,以促進(jìn)絮凝,也可以投加陽(yáng)離子聚和物實(shí)現(xiàn)脫穩(wěn)。第一節(jié)混凝四、混凝的影響因素主要因素:廢水的膠體雜質(zhì)濃度、pH值、水溫及共存雜質(zhì)等?!袼疁氐蜏?,混凝效果差,原因是因?yàn)椋簾o(wú)機(jī)鹽水解吸熱;溫度降低,粘度升高――布朗運(yùn)動(dòng)減弱;膠體顆粒水化作用增強(qiáng),妨礙凝聚對(duì)策:提高投藥量、添加高分子助凝劑●
pH及堿度視混凝劑品種而異。無(wú)機(jī)鹽水解,造成pH下降,影響水解產(chǎn)物形態(tài)。根據(jù)水質(zhì)、去除對(duì)象,最佳pH范圍也不同。對(duì)策:需堿度來(lái)調(diào)整pH,堿度不夠時(shí)需要投加石灰。第一節(jié)混凝四、混凝的影響因素主要因素:廢水的膠體雜質(zhì)濃度、pH值、水溫及共存雜質(zhì)等?!袼袧岫任镔|(zhì)的組成與特性從對(duì)混凝效果的影響看,濁度物質(zhì)有三種性質(zhì)指標(biāo):
A、電動(dòng)電位:夏秋時(shí),濁度物質(zhì)的電動(dòng)電位比冬季要低。故在冬季時(shí)要多投加混凝劑或加助凝劑。
B、粒徑及其分布:粒徑較大且分布較為均勻,不利于顆粒的凝聚和沉降接觸,反之有利于混凝。
C、吸附容量:代表一定重量的顆粒表面所吸附的陽(yáng)離子總量。吸附量大,表明膠粒擴(kuò)散層中離子數(shù)量多。為取得較好的混凝效果,需要更多的絮凝劑,才能提供較多的高價(jià)陽(yáng)離子,使粒子充分脫穩(wěn)。第一節(jié)混凝五、混凝劑和助凝劑(1)混凝劑:有機(jī)/無(wú)機(jī),不少于200-300種?!駸o(wú)機(jī)混凝劑:鋁系:適宜pH:5.5~8;硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁(PAC),聚合硫酸鋁(PAS)鐵系:適宜pH:5~11,但腐蝕性強(qiáng);三氯化鐵,硫酸亞鐵,硫酸鐵(國(guó)內(nèi)生產(chǎn)少),聚合硫酸鐵,聚合氯化鐵第一節(jié)混凝五、混凝劑和助凝劑●有機(jī)混凝劑:
人工合成:陽(yáng)離子型:含氨基、亞氨基的聚合物,國(guó)外開(kāi)始增多,國(guó)內(nèi)尚少;陰離子型:水解聚丙烯酰胺(HPAM);非離子型:聚丙烯酰胺(PAM),聚氧化乙烯(PEO);兩性型:使用極少。
天然:淀粉、動(dòng)物膠、樹(shù)膠、甲殼素等;微生物絮凝劑第一節(jié)混凝五、混凝劑和助凝劑●混凝劑的發(fā)展方向:
復(fù)合型無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子絮凝劑:如鐵鋁復(fù)合、聚合鋁硅/鐵硅、無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合高分子絮凝劑:陽(yáng)離子有機(jī)化合物天然改性高分子絮凝劑:無(wú)毒易降解,如甲殼素等多功能絮凝劑:絮凝、緩蝕阻垢、殺菌滅藻微生物絮凝劑第一節(jié)混凝五、混凝劑和助凝劑(2)助凝劑:可以參加混凝,也可不參加混凝。a.酸堿類:調(diào)整水的pH,如石灰、硫酸等b.加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性:如活化硅酸(SiO2nH2O)、骨膠、高分子絮凝劑c.氧化劑類:破壞干擾混凝的物質(zhì),如有機(jī)物。如投加Cl2、O3等第一節(jié)混凝六、混凝設(shè)備
(1)混凝劑的配制與投配一般采用液體投加的方式。a.投配流程:藥劑-溶解池-溶液池-計(jì)量設(shè)備-投加設(shè)備-混合設(shè)備b.劑量與投加方式計(jì)量:流量計(jì)(轉(zhuǎn)子、電磁)、苗嘴、計(jì)量泵投加方式:泵前投加;高位溶液池重力投加;水射器投加;泵投加c.投加量的自動(dòng)控制自動(dòng)控制方法:數(shù)學(xué)模型法:需要大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、涉及儀表多現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)法:根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果反饋到投藥,仍有一定滯后。動(dòng)電流檢測(cè)器(SCD): 絮凝監(jiān)測(cè)器:利用光電原理檢測(cè)水中絮凝顆粒變化第一節(jié)混凝六、混凝設(shè)備(2)混合設(shè)備水泵混合:投藥投加在水泵吸水口或管上。管式混合:管式靜態(tài)混合器、擴(kuò)散混合器,混合時(shí)間2-3秒機(jī)械混合:攪拌(3)絮凝設(shè)備隔板絮凝池;折板絮凝池;機(jī)械絮凝池;懸流、迷宮式等不同形式的組合。第一節(jié)混凝七、工業(yè)廢水處理中混凝的應(yīng)用給水中,以地表水為水源時(shí)應(yīng)用較多,主要去除濁度和細(xì)菌。經(jīng)混凝沉淀后濁度一般小于10度?!裼∪緩U水處理:適用于含顏料、分散染料、水溶性分子量較大的等染料廢水處理??梢詥为?dú)用無(wú)機(jī)混凝劑,也可和有機(jī)高分子絮凝劑聯(lián)用。例:某針織廠廢水TOC為50-60mg/L,pH值為7.5。采用PAC混凝劑,投加量為140mg/L時(shí),TOC去除率為68%。例:云南省某針織廠染色廢水,含直接染料、活性染料--PAC0.05-0.1%
原水混凝沉淀消毒
第一節(jié)混凝七、工業(yè)廢水處理中混凝的應(yīng)用●含油廢水處理:乳化油顆粒小、表面帶電荷,加混凝劑,壓縮雙電層。通常采用混凝氣浮工藝。例:蘭州煉油廠廢水加PAC采用二級(jí)氣浮原水含油50-100mg/L---投加PAC50mg/L一級(jí)氣浮出水,油20-30mg/L---PAC30mg/L二級(jí)氣浮出水,油15-20mg/L●肉類加工廠廢水處理:例:某肉類加工廠屠宰廢水COD為670mg/L,用聚合硫酸鐵處理后,COD去除率在77%以上。
混凝優(yōu)點(diǎn):上馬快、投資省、效果好,但運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高,沉渣多第二節(jié)氣浮工業(yè)廢水的處理化學(xué)處理一、氣浮的基本原理二、氣浮的理論基礎(chǔ)三、氣浮的工藝形式四、氣浮法的應(yīng)用第二節(jié)氣浮一、氣浮的基本原理1、相關(guān)概念與簡(jiǎn)介●是將水、污染物質(zhì)和氣泡這樣一個(gè)多相體系中含有的疏水性污染粒子,或者附有表面活性物的親水性污染粒子,有選擇地從廢水中吸附到氣泡上,以泡沫形式從水中分離去除的一種操作過(guò)程?!袷且环N固-液和液-液分離的方法?!窬唧w過(guò)程:通入空氣→產(chǎn)生微細(xì)氣泡→SS附著在氣泡上→上浮●應(yīng)用:自然沉淀或上浮難于去除的懸浮物,以及比重接近1的固體顆粒第二節(jié)氣浮一、氣浮的基本原理2、氣浮分類A、電解氣浮法:有豎流式和平流式裝置。B、散氣氣浮法:擴(kuò)散板曝氣氣?。簤嚎s空氣通過(guò)擴(kuò)散裝置以微小氣泡形式進(jìn)入水中。簡(jiǎn)單易行,但容易堵塞,氣浮效果不高。葉輪氣浮法:適用于處理水量不大,污染物濃度高的廢水.C、溶氣氣浮法:根據(jù)氣泡析出時(shí)所處的壓力不同,分為:溶氣真空氣浮和加壓溶氣氣浮D、生化氣氣浮法:生物產(chǎn)氣,化學(xué)產(chǎn)氣等第二節(jié)氣浮二、氣浮的理論基礎(chǔ)(1)水中顆粒與氣泡粘附的條件
A、水、氣、固三相混合體系中,因不同介質(zhì)表面因受力不均衡而存在界面張力,氣泡與顆粒或絮體一旦接觸,由于界面張力存在會(huì)產(chǎn)生表面吸附作用。
B、潤(rùn)濕周邊:三項(xiàng)間的吸附界面構(gòu)成的交界線。與潤(rùn)濕接觸角有關(guān)系。(見(jiàn)下頁(yè)圖)
C、親水吸附與疏水吸附:親水性顆粒潤(rùn)濕接觸角小,氣粒兩相接觸面小,浮選體結(jié)合不牢,易脫落,此為親水吸附。疏水性顆粒的接觸角大,浮選體結(jié)合牢固,為疏水吸附。固體第二節(jié)氣浮二、氣浮的理論基礎(chǔ)(2)泡沫的穩(wěn)定性不穩(wěn)定的后果:氣泡浮到水面后,水分很快蒸發(fā),泡沫計(jì)易破滅,會(huì)使已經(jīng)浮到水面的污染物又脫落回到水中。方法:投加起泡劑(表面活性物質(zhì))達(dá)到易起氣泡的穩(wěn)定的目的。(3)改變疏水性能向水中投加浮選劑,可以使顆粒由親水性物質(zhì)變?yōu)槭杷?。?)結(jié)合方式(氣浮中氣泡對(duì)絮體和顆粒單體的結(jié)合方式)分為:氣泡頂托;氣泡裹攜;氣泡吸附第二節(jié)氣浮三、氣浮的工藝形式(1)布?xì)鈿飧±脵C(jī)械剪切力,將混合于水的空氣粉碎成小氣泡。按粉碎氣泡方式的不同,分為:●水泵吸水管吸氣氣?。弧裆淞鳉飧?;●擴(kuò)散板曝氣氣??;(壓縮空氣)●葉輪氣浮。第二節(jié)氣浮三、氣浮的工藝形式(2)溶氣氣浮原理:使空氣在一定的壓力作用下,溶解于水并到達(dá)過(guò)飽和狀態(tài),再減至常壓釋放,空氣便以微小氣泡的形式逸出。A、容氣真空氣浮常壓空氣溶于水,負(fù)壓析出。特點(diǎn):整個(gè)氣浮池在負(fù)壓下操作,空氣溶解容易,動(dòng)力設(shè)備和電能消耗少。缺點(diǎn):所有設(shè)備均要密封在氣浮池內(nèi),構(gòu)造復(fù)雜,生產(chǎn)中使用不多。第二節(jié)氣浮三、氣浮的工藝形式B、加壓溶氣氣浮●組成:空氣飽和設(shè)備、空氣釋放器、氣浮池●特點(diǎn):a.加壓條件下,空氣的溶解度大,能提供足夠的微氣泡,確保氣浮效果。b.減壓釋放,產(chǎn)生氣泡不僅微細(xì)(20-100?),粒徑均勻,密集度大,而且上浮穩(wěn)定,對(duì)液體擾動(dòng)小。特別適合于疏松絮凝體,細(xì)小顆粒的固液分離。c.工藝設(shè)備和流程較為簡(jiǎn)單,便于管理維護(hù)。d.對(duì)回流加壓,處理效果顯著、穩(wěn)定,節(jié)約能耗。第二節(jié)氣浮四、氣浮法的應(yīng)用含油廢水(石油化工、機(jī)械加工、食品工業(yè)廢水等):懸浮油(>10,隔油池);乳化油(<10,一般0.1-2氣?。┤芙庑?。造紙廠白水回收纖維;染色廢水等毛紡工業(yè)洗毛廢水――羊毛脂及洗滌劑濃縮污泥(效果比沉淀法高)第三節(jié)吸附工業(yè)廢水的處理化學(xué)處理一、吸附本質(zhì)二、吸附類型三、吸附劑四、吸附等溫線五、吸附速度六、影響吸附的因素七、吸附的操作方式八、吸附劑的再生九、吸附法的應(yīng)用第三節(jié)吸附一、吸附本質(zhì)1、概念吸附定義:吸附是一種或幾種物質(zhì)(稱為吸附質(zhì))在另一種物質(zhì)(稱為吸附劑)表面上自動(dòng)發(fā)生變化(累積或濃集)的過(guò)程。是一種相界面上的反應(yīng)??梢园l(fā)生在氣-液界面、氣-固、液-固。在水處理中,主要討論的是液-固界面。固相物質(zhì):吸附劑,一般為多孔性物質(zhì)液相中被吸附物質(zhì):吸附質(zhì)吸附法定義:吸附法是指水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面(吸附劑)而被去除的方法第三節(jié)吸附一、吸附本質(zhì)1、原理:吸附劑表面上的分子受力不均衡------存在剩余力場(chǎng)(即具有表面能)。根據(jù)熱力學(xué)第二定律,這種能力有自動(dòng)變小的趨勢(shì)。當(dāng)溶液中的吸附質(zhì)?達(dá)到吸附劑表面時(shí),致使界面上的分子受力變得均衡一些,從而降低了這種表面能。這就是吸附過(guò)程自動(dòng)發(fā)生的一種推動(dòng)力。因此吸附的本質(zhì)是物質(zhì)從液相(或氣相)到固相表面的一種傳質(zhì)現(xiàn)象。第三節(jié)吸附二、吸附類型根據(jù)吸附劑表面吸附力的不同,吸附可分為以下三種類型:物理吸附、化學(xué)吸附、離子交換吸附:●物理吸附:分子間的作用力所引起的。
·吸附熱較小,可在低溫下進(jìn)行。
·過(guò)程是可逆的,易解吸
·相對(duì)沒(méi)有選擇性。分子量越大,吸附量越大。
·可形成單分子吸附層或多分子吸附層第三節(jié)吸附二、吸附類型●化學(xué)吸附:由化學(xué)鍵力引起的――產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。如石灰吸附CO2→CaCO3·吸附熱大,一般在較高溫下進(jìn)行。
·具有選擇性,單分子層吸附
·化學(xué)鍵力大時(shí),吸附不可逆?!耠x子交換吸附:靜電引力吸附質(zhì)的離子→吸附劑表面的帶電點(diǎn)上,同時(shí)吸附劑也放出一個(gè)等當(dāng)量離子。
·離子電荷越多,吸附越強(qiáng)。
·離子水化半徑越小,越易被吸附。實(shí)際過(guò)程中物理和化學(xué)吸附是主要的,比較如下:吸附性能物理吸附化學(xué)吸附作用力分子引力(范德華力)剩余化學(xué)鍵力選擇性沒(méi)有選擇性有選擇性吸附層單分子或多分子吸附層只能形成單分子吸附層吸附熱較小,?41.9kj/mol較大,相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱,83.7-418.7kj/mol吸附速度快,幾乎不要活化能較慢,需要活化能溫度放熱過(guò)程,低溫有利于吸附溫度升高,吸附速度增加可逆性可逆,較易解析化學(xué)鍵大時(shí),吸附不可逆第三節(jié)吸附三、吸附劑具有一定吸附能力的多孔物質(zhì)都可以作吸附劑。有活性炭、活化煤、焦炭、煤渣。
活性碳是水處理中應(yīng)用最為廣泛的吸附劑。(1)活性碳的制造原料:木材、煤,經(jīng)高溫炭化和活化而成。炭化:溫度300-400℃,將原料熱解為碳渣?;罨喊烟荚斐砂l(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu)主要有兩種活化方法:氣體法:通入水蒸氣藥劑法:用氯化鋅、硫酸等作為活化劑。第三節(jié)吸附三、吸附劑(2)活性炭的構(gòu)造吸附作用主要發(fā)生在細(xì)孔表面。比表面積:每克吸附劑具有的總表面積??蛇_(dá)500-1700m2/g
吸附量除與比表面積有關(guān)外,還于細(xì)孔的形狀和分布有關(guān)。細(xì)孔的構(gòu)造有;圓桶形,圓錐形,瓶形,平板形,毛細(xì)管形等。直徑為1-10000nm。第三節(jié)吸附三、吸附劑根據(jù)杜必寧的分類,細(xì)孔分為:
A、小孔(微孔)。半徑在2nm以下,其表面積占比表面積的95%以上,對(duì)吸附量的影響最大。B、中孔(過(guò)渡孔)。半徑為2-100nm,表面積占比表面積的5%以下。它為吸附質(zhì)提供擴(kuò)散通道,影響大分子物質(zhì)的吸附。
C、大孔。半徑為100-10000nm,表面積只有0.5-2m2/g,占比表面積不足1%,主要為吸附質(zhì)提供擴(kuò)散通道。一般來(lái)說(shuō),吸附量主要受小孔支配,但對(duì)于分子量(或分子直徑)較大的吸附質(zhì),小孔幾乎不起作用。所以,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)吸附質(zhì)的直徑大小和活性炭的孔徑分布來(lái)選擇合適的活性炭。第三節(jié)吸附三、吸附劑(3)活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)吸附不僅與構(gòu)造和細(xì)孔分布有關(guān),還與其表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)?;钚蕴渴欠菢O性的,但在制造過(guò)程中,易于氫、氧結(jié)合而具有微弱的極性。正因如此,它不僅可以去除水中的非極性物質(zhì),還可去除極性物質(zhì)甚至微量的金屬離子及化合物。第三節(jié)吸附三、吸附劑(4)活性炭的特點(diǎn)A、具有良好的吸附性能和化學(xué)穩(wěn)定性B、可耐酸堿C、能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用D、不易破碎,氣流阻力小E、粉狀活性炭制造容易、成本低,但不易再生;粒狀活性炭成本較高,但操作管理和再生容易。第三節(jié)吸附四、吸附等溫線1、吸附平衡當(dāng)吸附速度和解吸速度相等時(shí),溶液中的吸附質(zhì)濃度不在改變時(shí)→吸附平衡吸附劑吸附能力的大小用吸附量q(g/g)表示。達(dá)到吸附平衡時(shí),
q=V(C0-C)/W(g/g)V:廢水容積、W:活性炭投量C:吸附平衡時(shí),溶液中溶質(zhì)濃度增加W→C和q發(fā)生變化第三節(jié)吸附四、吸附等溫線2、吸附等溫線與等溫式吸附等溫線:在某一溫度條件下,吸附量隨吸附質(zhì)平衡濃度的變化的曲線。如有I型吸附和II型和III型吸附:I型II型III型第三節(jié)吸附四、吸附等溫線A、弗蘭德利希(Freundlich)吸附等溫式(經(jīng)驗(yàn)公式)
q=KC1/nlgq=lgK+1/nlgC(k、n為經(jīng)驗(yàn)常數(shù))
1/n越小,吸附性能越好。一般認(rèn)為1/n=0.1–0.5時(shí)容易吸附;1/n大于2時(shí)難于吸附。B、朗謬爾(Langmuir)吸附等溫式
q=abC/(1+aC)
通過(guò)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn),推導(dǎo)出的單分子吸附公式。C、BET式:表示吸附劑上有多層被吸附的吸附模式,各層的吸附符合朗謬爾吸附單分子吸附公式。吸附量是選擇吸附劑和設(shè)計(jì)吸附設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。吸附量的大小決定吸附劑再生周期的長(zhǎng)短。因此,需要研究吸附劑的吸附等溫線。第三節(jié)吸附五、吸附速度定義:?jiǎn)挝恢亓康奈絼┰趩挝粫r(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)的量。吸附速度決定了廢水和吸附劑的接觸時(shí)間。吸附速度快?接觸時(shí)間短?吸附設(shè)備的容積小影響吸附速度的因素有:
1)吸附質(zhì)在吸附劑表面液相界膜內(nèi)的遷移速度。(膜擴(kuò)散)
2)吸附質(zhì)在吸附劑顆??障秲?nèi)的擴(kuò)散速度。(內(nèi)部擴(kuò)散)
3)吸附質(zhì)在吸附劑內(nèi)表面吸附位置上的吸附反應(yīng)速度。吸附速度主要受液膜擴(kuò)散速度和內(nèi)部擴(kuò)散速度控制。在開(kāi)始階段往往由液膜擴(kuò)散速度起作用,而在終了階段則由顆粒的內(nèi)部擴(kuò)散起決定作用。第三節(jié)吸附六、影響吸附的因素主要有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面:1)內(nèi)因因素有:A、吸附劑的性質(zhì):種類;比表面積;表面能;表面化學(xué)特性;孔隙尺寸等B、吸附質(zhì)的性質(zhì):溶解度;極性;分子量;溶質(zhì)濃度;空間結(jié)構(gòu)等2)外因因素有;A、環(huán)境條件:pH值;溫度;共存物質(zhì);壓力;協(xié)同作用B、運(yùn)行條件:運(yùn)行方法;接觸時(shí)間;水力條件等。第三節(jié)吸附七、吸附操作方式靜態(tài):攪拌?平衡?沉淀(過(guò)濾等)動(dòng)態(tài):應(yīng)用多,1、吸附設(shè)備:固定床:移動(dòng)床:2、穿透曲線和吸附容量的利用:當(dāng)缺乏設(shè)計(jì)資料時(shí),應(yīng)先做吸附劑的選擇試驗(yàn)。通過(guò)吸附等溫線試驗(yàn)得到的靜態(tài)吸附量可粗略地估計(jì)處理每立方米廢水所需吸附劑的數(shù)量。由于在動(dòng)態(tài)吸附裝置中廢水處于流動(dòng)狀態(tài),因此還應(yīng)通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)。第三節(jié)吸附七、吸附操作方式自學(xué)15分鐘:穿透曲線?穿透點(diǎn)?吸附終點(diǎn)?為什么穿透點(diǎn)和吸附終點(diǎn)還有一段距離?如何充分利用吸附容量?第三節(jié)吸附八、吸附劑的再生再生:指在吸附劑本身結(jié)構(gòu)不發(fā)生或極少發(fā)生變化的情況下,用某種方法將被吸附的物質(zhì),從吸附劑的細(xì)孔中除去,以達(dá)到能夠重復(fù)使用的目的?;钚蕴康脑偕?)加熱再生法:分為高溫再生和低溫再生;一般采用高溫再生。脫水(活性炭與液體分離)-干燥(100-150度)-炭化(300-700度)-活化(用蒸汽)-冷卻
2)藥劑再生法:酸堿、有機(jī)溶劑
3)化學(xué)氧化法:濕式氧化、臭氧
4)生物再生法:利用微生物作用第三節(jié)吸附九、吸附法的應(yīng)用●活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附用于去除用生物或物理、化學(xué)法不能去除的微量呈溶解狀態(tài)的有機(jī)物。廢水中的有機(jī)物能否易被活性炭吸附,其主要影響因素有:分子結(jié)構(gòu);界面張力(界面活性);溶解度;離子性和極性;分子大??;pH值;濃度;溫度;共存物質(zhì)等?!窕钚蕴繉?duì)無(wú)機(jī)物的吸附用于去除某些金屬及其化合物有很強(qiáng)的吸附能力。如對(duì)銻、鉍、錫、汞、鈷、鉛、鎳等都有良好的吸附能力?!窕钚蕴康姆N類A、按形狀分類:粉狀炭,粒狀炭(包括無(wú)定形炭、柱狀炭、球形炭等);B、按制造方法分類:藥劑活性炭(大部分為ZNCL2活化的粉狀炭),氣體活性炭(水蒸氣活化的粉狀炭和粒狀炭)第三節(jié)吸附九、吸附法的應(yīng)用●活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附用于去除用生物或物理、化學(xué)法不能去除的微量呈溶解狀態(tài)的有機(jī)物。廢水中的有機(jī)物能否易被活性炭吸附,其主要影響因素有:分子結(jié)構(gòu);界面張力(界面活性);溶解度;離子性和極性;分子大??;pH值;濃度;溫度;共存物質(zhì)等?!窕钚蕴繉?duì)無(wú)機(jī)物的吸附用于去除某些金屬及其化合物有很強(qiáng)的吸附能力。如對(duì)銻、鉍、錫、汞、鈷、鉛、鎳等都有良好的吸附能力。第三節(jié)吸附九、吸附法的應(yīng)用●活性炭的種類A、按形狀分類:粉狀炭,粒狀炭(包括無(wú)定形炭、柱狀炭、球形炭等);B、按制造方法分類:藥劑活性炭(大部分為ZNCL2活化的粉狀炭),氣體活性炭(水蒸氣活化的粉狀炭和粒狀炭)●廢水吸附法處理實(shí)例處理程度高、應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)、可
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