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第四章污水的物化處理4.1熱過(guò)程法

4.2吹脫和汽提4.3吸附法4.4膜分離法4.5離子交換法4.6萃取法§4.1熱過(guò)程法(1)定義:依熱量轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)處理目的的方法;(2)分類(lèi):蒸發(fā)、冷凍、及結(jié)晶;A、蒸發(fā):加熱廢水,使水分子汽化逸出,從而達(dá)到制取純水和濃縮廢水中的溶質(zhì)的目的。B、冷凍:將水溫降到冰點(diǎn)以下,使水分子結(jié)成冰晶,然后分離冰晶與濃縮液;C、結(jié)晶:通過(guò)蒸發(fā)濃縮或者降溫,使廢水中具有結(jié)晶性能的溶質(zhì)達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài);從而將多余的溶質(zhì)結(jié)晶出來(lái)。

蒸發(fā)、冷凍、結(jié)晶:分離和濃縮溶質(zhì);§4.1.1蒸發(fā)法一、基本原理(1)汽化:水分子逸入大氣,變成蒸氣的過(guò)程;◆蒸發(fā)汽化:沸點(diǎn)以下進(jìn)行的表面汽化;◆沸騰汽化:沸點(diǎn)時(shí)發(fā)生的內(nèi)部汽化過(guò)程;(2)蒸發(fā)過(guò)程的物料衡算:A、一次蒸氣:用于加熱廢水,使之沸騰蒸發(fā)的蒸氣;B、二次蒸氣:廢水在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā),逸出蒸氣;C、蒸發(fā)前后溶質(zhì)量不變;G1B1=G2B2+G3B3=G2B2+(G1-G2)B3●濃縮后的溶質(zhì)濃度: B3=(G1B1-G2B2)/G3;●蒸發(fā)濃縮倍數(shù):●去除效率:G-水量;B-溶質(zhì)的濃度;二、蒸發(fā)工藝(1)單效蒸發(fā)工藝系統(tǒng)定義:二次蒸氣冷凝后排出,不再利用(2)多效蒸發(fā)工藝系統(tǒng)A、定義:多次利用二次蒸氣進(jìn)行蒸發(fā)的工藝;B、條件:前一級(jí)產(chǎn)生的二次蒸氣的溫度必須高于后一級(jí)的廢水沸騰溫度;C、類(lèi)型:并聯(lián)式、順流串聯(lián)式、逆流串聯(lián)式;三、蒸發(fā)法處理廢水的應(yīng)用(1)濃縮放射性廢水:蒸發(fā)濃縮后,濃縮液密閉固封,讓其自然衰變;(2)濃縮高濃度有機(jī)廢水;蒸發(fā)濃縮后,綜合利用或焚燒處理;(3)濃縮和回收廢酸、廢堿液;

§4.1.2結(jié)晶法(1)定義:通過(guò)蒸發(fā)濃縮或降溫冷卻,使溶液達(dá)到飽和,讓多余的溶質(zhì)結(jié)晶析出,加以回收利用;(2)結(jié)晶條件:過(guò)飽和狀態(tài)——改變溫度、移去部分溶劑(3)物質(zhì)的溶解度及溶解曲線;◆物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大;KNO3、NaNO3◆物質(zhì)的溶解度曲線有折點(diǎn);Na2SO4·10H2O◆物質(zhì)的溶解度受溫度影響很??;NaCl(4)晶體過(guò)程的控制◆晶核的形成;◆晶核的長(zhǎng)大;晶核的形成速率晶體的成長(zhǎng)速率,晶粒小而多;晶核的形成速率晶體的成長(zhǎng)速率,晶粒大而少;§4.1.3冷凍法(1)目的

◆濃縮高濃度有機(jī)或無(wú)機(jī)廢液;

◆從廢水中制取脫鹽的高品質(zhì)用水;(2)工藝過(guò)程◆凍結(jié);◆固液分離;◆洗滌與融化;(3)流程及方法◆流程:

§4.2吹脫和汽提§4.2.1概述(1)分離實(shí)質(zhì):氣—液相轉(zhuǎn)移分離;(2)分離過(guò)程:氣體(載氣)廢水溶解氣體或易揮發(fā)溶質(zhì)氣液界面氣相實(shí)現(xiàn)污染物的去除(3)載氣類(lèi)型A、吹脫:空氣(伴隨充氧和化學(xué)氧化作用)B、汽提:水蒸汽§4.2.2吹脫法(溶解氣體和揮發(fā)性有機(jī)物)(1)氣液相平衡理論◆亨利定律:P*=E·Xi(平衡狀態(tài));(2)傳質(zhì)速度

當(dāng)P<P*由液相向氣相傳質(zhì);當(dāng)P>P*由氣相向液相傳質(zhì);◆提高傳質(zhì)速度的方法:①提高水溫;②使用新鮮空氣或負(fù)壓操作;③增大氣液接觸面積;④增大接觸時(shí)間;(3)吹脫設(shè)備A、吹脫池(曝氣池)◆自然吹脫池:◆強(qiáng)化吹脫:◆吹脫效果:①吹脫時(shí)間②水層高度③接觸面積◆適用條件:①溶解氣體極易揮發(fā);②水溫較高;③風(fēng)速較大;④有開(kāi)闊地段,不產(chǎn)生二次污染的場(chǎng)合;B、吹脫塔◆功能:

提高吹脫效率,回收有用氣體;

防止二次污染;◆類(lèi)型:填料塔、板式塔;

板式塔的主要特征:

(4)吹脫氣體量:Q—廢水流量,m3/h;c0—原水中的氣體濃度,mg/L;

c—出水中的氣體濃度,mg/L;(5)吹脫影響因素:◆溫度:升溫對(duì)吹脫有利

◆氣水比:工程上常采用80%作為設(shè)計(jì)氣水比◆pH值:pH值5678910游離H2S,%10095641520游離HCN,%99.799.393.358.112.2游離H2S和HCN與pH的關(guān)系§4.2.3汽提法(1)去除對(duì)象:脫除揮發(fā)性溶解物質(zhì):酚、甲醛、苯胺、硫化氫(2)分離過(guò)程:◆廢水與水蒸氣直接接觸;◆水中揮發(fā)性物質(zhì)擴(kuò)散到氣相中;◆實(shí)現(xiàn)廢水中污染物的分離;(3)含酚廢水的處理 上段:汽提段A、汽提塔下段:再生段B、流程◆汽提段:脫除廢水中酚◆再生段:用堿液從蒸汽中吸收酚(4)含硫廢水的處理§4.3吸附法(Absorption)§4.3.1概述(1)定義:利用多孔性的固體物質(zhì),水廢水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法:(2)吸附對(duì)象:

溶解性有機(jī)質(zhì)

微生物

痕量重金屬(3)吸附類(lèi)型:物理吸附和化學(xué)吸附主要特征物理吸附化學(xué)吸附吸附力選擇性吸附熱吸附速度吸附層可逆性分子間力不明顯較小<41.9kJ.mol-1速度快且易于平衡單分子或多分子可逆化學(xué)鍵力很明顯較大,近于反應(yīng)熱83.7-418.7kJ.mol-1速度慢且難于平衡只能是單分子不可逆吸附特征對(duì)比表(4)吸附劑A、要求◆表面積大;◆吸附容量大;◆機(jī)械強(qiáng)度大;◆化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng);◆價(jià)格低廉;◆來(lái)源廣泛;B、類(lèi)型活性炭硅藻土磺化煤活化煤腐殖質(zhì)酸焦炭活性白土C、吸附機(jī)理◆細(xì)孔構(gòu)造(小、中、大孔);◆化學(xué)不飽和性(石墨型晶體);§4.3.2吸附平衡與吸附速度(1)吸附平衡

吸附過(guò)程:吸附質(zhì)被吸附劑吸附;

解吸過(guò)程:吸附質(zhì)脫離吸附劑表面回到液相中;

吸附平衡:吸附速度=解吸速度;

平衡濃度:吸附平衡時(shí)吸附質(zhì)在溶液中殘余濃度;

吸附量:?jiǎn)挝恢亓课絼┧降奈劫|(zhì)的量;式中:q—單位重量吸附劑所吸附物質(zhì)量,g/g;V—廢水體積,L;x—被吸附量,g;m—投加吸附劑(活性炭)量,g;C0—吸附前污水中吸附質(zhì)質(zhì)濃度,g/L;C—吸附平衡時(shí)水中剩余的吸附質(zhì)濃度,g/L;【例題分析】例4-1用活性炭吸附水中色素試驗(yàn)方程式為:q=3.9C0.5,今有100L溶液,色素濃度為0.05g/L,欲將色素除去90%,需加多少活性炭?解:平衡時(shí)的C=0.05×(1-90%)=0.005(g/L)故q=3.9×0.0050.5=0.276(g/g)由

得:

(2)吸附等溫線(吸附量與平衡濃度關(guān)系曲線)A、Freurldlich型1/n=0.1-0.5易吸附1/n>2難吸附qC吸附等溫線B、Langmuir型:◆適用條件:?jiǎn)畏肿訉游绞街校簈—吸附量;C—吸附質(zhì)平衡濃度;a、b—分別為與吸附量,吸附能量有關(guān)的常數(shù);

◆當(dāng)液相濃度很低時(shí),即b·C〈〈1則q=abC;◆當(dāng)液相濃度很高時(shí),即b·C〉〉1則q=a吸附等溫線qCaC、BET型(Brunauer-Emmett-Teller)

◆適用條件:多分子層吸附;式中:

Cs—吸附質(zhì)的飽和濃度;C—吸附質(zhì)的平衡濃度;q0—分別表示單分子層吸附時(shí)的最大吸附量;B—與吸附能量有關(guān)的常數(shù);qCCS吸附等溫線(3)吸附速度◆吸附速度接觸時(shí)間吸附設(shè)備容積

◆吸附速度取決于吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附過(guò)程:

◆吸附過(guò)程:

顆粒的外部擴(kuò)散階段(慢);顆粒的內(nèi)部擴(kuò)散階段(慢);吸附反應(yīng)階段(快);(細(xì)孔內(nèi)表面)(4)影響吸附的因素

吸附劑的性質(zhì)吸附劑的比表面積;吸附劑的種類(lèi);吸附劑的顆粒大小、細(xì)孔構(gòu)造和分布、表面化學(xué)性質(zhì);吸附質(zhì)的性質(zhì)溶解度(低有利于吸附)

表面自由能

極性吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度;吸附質(zhì)的濃度;廢水的pH值共存物質(zhì)溫度:升高溫度,吸附量減少;接觸時(shí)間(5)活性炭柱吸附操作

A、吸附操作◆靜態(tài):小水量、間歇排放;◆動(dòng)態(tài):連續(xù)操作;B、吸附床◆固定床:升流式、降流式;升流式:運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),易流失吸附劑;降流式:出水水質(zhì)好,水頭損失大,需反沖洗;

◆移動(dòng)床:優(yōu)點(diǎn):占地面積小,出水水質(zhì)好,不需要反沖洗;缺點(diǎn):不能使塔內(nèi)吸附劑上下層互混,操作要求較高,◆流化床特點(diǎn):

吸附劑保持流化狀態(tài),與水的接觸面積增大;

設(shè)備小、生產(chǎn)能力大、基建費(fèi)用低;

不需要反沖洗;C、穿透曲線(如圖)(BreakthroughCurves)aba-穿透點(diǎn)b-吸附終點(diǎn)c0ca=(0.050.1)c0cb=(0.900.95)c0D、吸附容量的利用1)采用多床串聯(lián)操作

2)采用升流式移動(dòng)操作(6)吸附劑的再生◆加熱再生法:低溫再生:吸附碳?xì)浜头枷慊衔锏幕钚蕴荚偕?高溫再生:適于粒狀活性碳的再生;____脫水、干燥、炭化、活化、冷卻;◆藥劑再生法:無(wú)機(jī)藥劑再生、有機(jī)溶劑再生;◆化學(xué)氧化法:濕式氧化、電解氧化、臭氧氧化;◆生物法;(7)吸附法的優(yōu)點(diǎn)◆處理程度高;◆應(yīng)用范圍廣;◆適應(yīng)性強(qiáng);◆吸附劑可再生重復(fù)利用;◆可回收有用物質(zhì);◆設(shè)備緊湊,管理方便;(8)吸附法在廢水處理中的應(yīng)用

染料化工廢水的處理

調(diào)節(jié)池冷卻沉降結(jié)晶廢水池固定床吸附塔石灰石膨脹中和濾池 圖二硝基氯苯廢水處理工藝流程二硝基氯苯鐵路貨車(chē)洗刷廢水處理§4.4離子交換法(IonExchange)§4.4.1概述◆處理對(duì)象:去除廢水中有毒有害的離子;

◆離子交換樹(shù)脂:空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架和附屬在骨架上活性基團(tuán)所構(gòu)成的高分子化合物;RSO3-H+網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架活性基團(tuán)固定部分活性基團(tuán)可交換部分RCH3N+(CH3)3OH-◆交換反應(yīng):

強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑(Strong-acidcationresins)

弱酸性陽(yáng)離子交換劑(Weak-acidcationresins)強(qiáng)堿性陰離子交換劑(Strong-baseanionresins)

弱堿性陰離子交換劑(Weak-baseanionresins)◆交換過(guò)程

外擴(kuò)散(慢);內(nèi)擴(kuò)散(慢);進(jìn)行離子交換反應(yīng)(快);內(nèi)擴(kuò)散;外擴(kuò)散;§4.4.2離子交換法基本原理RH+M+=RM+H+交換交換飽和樹(shù)脂離子樹(shù)脂平衡狀態(tài)時(shí)有:

K越大表示樹(shù)脂對(duì)該離子的交換能力越強(qiáng);§4.4.3離子交換劑§4.4.3.1離子交換劑分類(lèi)離子交換劑有機(jī)類(lèi)無(wú)機(jī)類(lèi)天然沸石合成沸石天然合成強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂RSO3H

弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂RCOOH強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂R-R3’NOH弱堿陰離子交換樹(shù)脂R-NH3OH§4.4.3.2離子交換劑的交換能力影響因素(1)離子交換樹(shù)脂的選擇性1)強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂的選擇順序:

Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH+4>Na+>Li+2)弱酸陽(yáng)樹(shù)脂的選擇順序:

Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH+4>Na+>Li+3)強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的選擇順序:

Cr2O72->SO42->NO3->Cl->F->HCO3->HSiO3-

4)弱堿陰樹(shù)脂的選擇順序:

Cr2O72->SO42->NO3->Cl->HCO3-(2)廢水水質(zhì)對(duì)交換能力的影響1)懸浮物和油脂2)有機(jī)物3)高價(jià)金屬離子4)pH值:弱酸、堿離子交換樹(shù)脂5)水溫:732#陽(yáng)樹(shù)脂<110C,717#陰樹(shù)脂<60C,6)氧化劑:O2、Cl2、H2Cr2O7(3)離子交換樹(shù)脂的物理化學(xué)特性A、物理性能◆外觀:透明或半透明球體;◆粒度:0.3—1.2mm; ◆密度:1.04-1.3g/mL。◆含水率:50%左右;◆交聯(lián)度:8%-12%;◆機(jī)械強(qiáng)度:年損耗量<3%—7%;◆耐熱性:貯藏和使用溫度為5-40℃?!魧?dǎo)電性:干樹(shù)脂不導(dǎo)電,濕樹(shù)脂可以導(dǎo)電;B、化學(xué)性能◆樹(shù)脂的交聯(lián)度:樹(shù)脂合成時(shí)采用交聯(lián)劑的用量◆樹(shù)脂的酸堿性:樹(shù)脂活性基團(tuán)在水中可解離RSO3-H+RCH3N+(CH3)3OH-◆選擇性:化合價(jià)、離子半徑;◆交換容量(1)定義:指一定量樹(shù)脂中所含交換基團(tuán)或可交換離子的摩爾數(shù),以每g干樹(shù)脂的摩爾數(shù)表示;(2)分類(lèi):全交換容量(E全)、工作交還容量(E工);E工=(60%70%)E全

§4.4.3.3離子交換樹(shù)脂的保存和使用(1)保存:溫度:0-400C,飽和食鹽水;(2)使用:◆新樹(shù)脂:水、5%HCl、2-4%NaOH清洗2次,每次4-8小時(shí);◆轉(zhuǎn)型處理:陽(yáng)樹(shù)脂(HCl)、陰樹(shù)脂(NaOH)§4.4.3.4離子交換樹(shù)脂的再生(1)再生方法◆用酸、堿再生;◆用中性鹽再生;◆用絡(luò)合劑(焦磷酸鉀)洗脫再生;(2)再生工藝◆順流再生:再生劑流向與交換時(shí)水流方向相同;◆逆流再生:再生劑流向與交換時(shí)水流方向相反;§4.4.4離子交換的工藝過(guò)程和設(shè)備(1)離子交換的工藝過(guò)程

交換階段反沖洗階段松動(dòng)樹(shù)脂層,使再生液能均勻滲入層中;沖走的破碎粒子和截留的污物;再生階段清洗階段洗滌殘留的再生液和再生時(shí)出現(xiàn)的反應(yīng)產(chǎn)物;(2)離子交換設(shè)備單床多床混合床移動(dòng)床連續(xù)床流動(dòng)床固定床動(dòng)態(tài)法靜態(tài)法離子交裝置復(fù)床流動(dòng)床:床內(nèi)樹(shù)脂呈流動(dòng)狀態(tài),產(chǎn)水、再生、清洗都是連續(xù)進(jìn)行;RNaCa(HCO3)2Mg(HCO3)2CaCl2MgCl2CaSO4MgSO4NaHCO3Na2SO4NaCI軟化水單床系統(tǒng)示意圖RNaRNa原水出水二級(jí)Na型離子交換系統(tǒng)示意圖CFAF原水出水復(fù)床離子交換系統(tǒng)示意圖CF陽(yáng)離子樹(shù)脂AF陰離子樹(shù)脂CFAFLMCF-陽(yáng)離子交換樹(shù)脂;AF-陰離子交換樹(shù)脂;LM-陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂原水出水混合床離子交換系統(tǒng)§4.4.5離子交換在水處理中的應(yīng)用(1)水的軟化與除鹽2RH+Ca(HCO3)2=R2Ca+2CO2+2H2O2RH+Mg(HCO3)2=R2Mg+2CO2+2H2O2RH+CaCl2=R2Ca+2HCl2RH+MgSO4=R2Mg+H2SO4Ca2+R2CaRH+Mg2+=R2Mg+H+Na+RNa2ROH+SO42-=R2SO4+2OH-ROH+Cl-=RCl+OH-(2)離子交換處理含鉻廢水(Cr3+、Cr2O72-、CrO42-);

◆三價(jià)鉻的交換(陽(yáng)柱)3RH+Cr3+=R3Cr+3H+

◆六價(jià)鉻的交換(陰柱)2ROH+CrO42-=R2CrO4+2OH-

2ROH+Cr2O72-=R2Cr2O7+2OH-◆陽(yáng)柱、陰柱的再生2R3Cr+3H2SO4=6RH+Cr2(SO4)3R2CrO4+2NaOH=2ROH+Na2CrO4R2Cr2O7+4NaOH=2ROH+2Na2Cr2O7+H2O◆工藝流程陽(yáng)離子交換柱(氫型)陰離子交換柱(氫氧型)陽(yáng)離子交換柱(氫型)電鍍廢水Mn+和CrO42-Cr2O72-Cr2O72-H2SO4M2(SO4)n再生廢液Cr2O72-凈化水(回用)再生液NaOHNa2CrO4Na2SO4H2SO4回收鉻酸離子交換法處理含鉻廢水(3)離子交換處理含汞廢水;

聚硫代苯乙烯陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)Hg2+、CH3Hg+用鹽酸再生;

(4)離子交換處理含鋅廢水;

6RSO3Na+ZnSO4=(RSO3)2Zn+Na2SO4(交換)(RSO3)2Zn+Na2SO4=2RSO3Na+ZnSO4(再生)§4.5膜分離法(MembraneSeparationProcessses)§4.5.1概述(1)定義:利用隔膜使溶劑同溶質(zhì)或微粒分離的方法;(2)類(lèi)型電滲析擴(kuò)散滲析反滲透超濾、微濾液膜分離(3)特點(diǎn):◆膜分離過(guò)程不發(fā)生相變;◆膜分離過(guò)程在常溫下進(jìn)行;◆分離過(guò)程中不需要投加其他物質(zhì);◆裝置簡(jiǎn)單,操作容易,易控制、維修;◆分離效率高;§4.5.2電滲析(Electro-dialysis)(1)電滲析原理與過(guò)程◆定義:在直流電場(chǎng)的作用下,利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性(即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰膜只允許陰離子通過(guò)),而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。★推動(dòng)力:電位差;★傳遞機(jī)理:電解質(zhì)離子選擇性透過(guò);★透過(guò)物及大?。喝芙庑詿o(wú)機(jī)物,0.0004-0.1m;(2)離子交換膜的分類(lèi)I按膜體結(jié)構(gòu)分A、異相膜:離子交換劑和粘合劑混合加工而成的薄膜,

化學(xué)結(jié)構(gòu)不連續(xù);◆優(yōu)點(diǎn):制造容易、機(jī)械強(qiáng)度較高;◆缺點(diǎn):選擇性差、膜電阻大;B、均相膜:具離子交換基團(tuán)的高分子材料制成或在高分子膜上接上活性基團(tuán)而制成的膜;C、半均相膜:成膜材料與活性基團(tuán)混合得十分均勻,但沒(méi)有化學(xué)結(jié)合;◆優(yōu)點(diǎn):制造方便、電化學(xué)性能較好;◆缺點(diǎn):長(zhǎng)期使用,活性基團(tuán)可能從膜材料上脫落;II按活性基團(tuán)分A、陽(yáng)離子交換膜;B、陰離子交換膜;C、特種膜

◆兩極膜:陰、陽(yáng)膜貼在一起復(fù)合而得◆兩性膜:陰、陽(yáng)離子活性基團(tuán)同時(shí)存在,分布均勻III按材料性質(zhì)分A、有機(jī)離子交換膜(聚乙烯、聚氯乙烯)B、無(wú)機(jī)離子交換膜(磷酸鈣)(3)離子交換膜的必備條件

◆高的離子選擇透過(guò)性;

◆高的交換容量;

◆低的電阻和滲水性;◆足夠的化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性;(4)離子交換膜的性能

◆交換容量◆含水量:30-50%◆破裂強(qiáng)度:0.3-1.0MPa◆厚度:異相膜(1mm),均相膜(0.2-0.6mm)◆導(dǎo)電性:干膜不導(dǎo)電;◆離子的選擇透過(guò)性和膜電位;(5)離子交換膜的選擇透過(guò)機(jī)理A、雙電層理論RCH3N+(CH3)3OH-固定基團(tuán)解離離子磺酸型陽(yáng)膜RSO3-

H+固定基團(tuán)解離離子季胺型陰膜◆陽(yáng)膜固定基團(tuán)帶負(fù)電,只允許陽(yáng)離子靠近和穿透膜;◆陰膜固定基團(tuán)帶正電,只允許陰離子靠近和穿透膜;B、Donnan膜平衡理論NaCl(II)=NaCl(I)(化學(xué)平衡)[Na+](I)·[Cl-](I)=[Na+](II)·[Cl-](II)電中性原則:[Na+](II)=[Cl-](II)

[Na+](I)=[Cl-](I)+[RSO3-](I)根據(jù)以上三式得:[Cl-]2(II)=[Cl-]2(I)+[Cl-](I)[RSO3-](I)

[Na+]2(II)=[Na+]2(I)-[Na+](I)[RSO3-](I)

[Cl-](II)>[Cl-](I)

[Na+](II)<[Na+](I)

陽(yáng)離子膜的選擇透過(guò)性!Na+RSO3-Na+CI-(I)(II)膜相液相磺酸鈉型陽(yáng)膜(6)電滲析器的構(gòu)造A、主要部件◆離子交換膜◆隔板◆電極:石墨和金屬◆夾緊裝置B、組裝:一級(jí)一段、兩級(jí)一段、一級(jí)兩段、兩級(jí)兩段;(7)工藝流程A、電滲析器本體的脫鹽系統(tǒng):◆直流式、循環(huán)式、部分循環(huán)式B、電滲析與其他設(shè)備組合工藝系統(tǒng):①原水→預(yù)處理→電滲析→除鹽水②原水→預(yù)處理→電滲析→消毒→除鹽水③原水→預(yù)處理→軟化→電滲析→除鹽水④原水→預(yù)處理→電滲析→離子交換→純水或高純水(8)應(yīng)用◆海水淡化(或含鹽廢水的濃縮)◆廢水處理§4.5.3擴(kuò)散滲析(Diffusedialysis)(1)定義:使高濃度溶液中的溶質(zhì)透過(guò)膜向低濃度溶液中遷移的過(guò)程;(2)作用機(jī)制:溶質(zhì)擴(kuò)散;(3)透過(guò)物及大?。旱头肿游镔|(zhì)、離子(0.0004-0.15m)(4)擴(kuò)散滲析應(yīng)用§4.5.4反滲透(Reverseosmosis)(1)滲透現(xiàn)象與滲透壓◆水分子由純水一側(cè)通過(guò)膜向咸水一側(cè)透過(guò);

原因:純水的化學(xué)位高于咸水中水的化學(xué)位;

=0+RTlnx◆滲透壓

=iCRT—溶液的滲透壓,Pa;R—理想氣體常數(shù),8.314;T—絕對(duì)溫度;Ki—系數(shù)(強(qiáng)電解質(zhì)=陰、陽(yáng)離子總數(shù),非電解質(zhì)=1)C—溶質(zhì)的濃度,mol/m3;(2)反滲透分離原理A、推動(dòng)力:壓力差;B、分離機(jī)理:溶劑的擴(kuò)散(如圖)

純水咸水半透膜P(P>

)反滲透

(3)反滲透器類(lèi)型A、板式(承壓板、透水板、膜)B、管式(膜襯在耐壓微孔管內(nèi)壁)C、卷式D、中空纖維式(4)膜的清洗水力清洗水氣混合沖洗逆流清洗等

氫氧化鐵—檸檬酸銨乳化油廢水—表面活性劑

物理法化學(xué)法§4.5.5超濾(Ultrafiltration)(1)分離對(duì)象:大分子(M>500D=0.005-10m)微粒(細(xì)菌、病毒、蛋白質(zhì)等)(2)推動(dòng)力:壓力差(0.1~0.5MPa)(3)分離機(jī)理:篩濾及表面作用;◆膜表面孔徑機(jī)械篩分作用(主要作用);◆膜孔阻塞、阻滯作用;◆膜孔對(duì)雜質(zhì)的吸附作用;(4)超濾膜的種類(lèi)及組件:◆醋酸纖維素超濾膜◆聚砜超濾膜(PS)◆組件:板式、管式、卷式、中空纖維式(5)超濾在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用A、超濾法處理染色廢水;B、超濾法處理含油廢水;還原蒸箱儲(chǔ)液池溢流廢水氧化槽超濾器加壓廢水循環(huán)液染料研磨拼、配色軋槽染料廢水處理工藝流程預(yù)處理儲(chǔ)存槽乳化油廢水UF超濾液UF濃縮液中間槽RORO濃縮液反滲透超濾處理乳化油廢水工藝出水方法推動(dòng)力傳遞機(jī)理透過(guò)物截留物膜類(lèi)型電滲析電位差離子選擇性透過(guò)溶解性無(wú)機(jī)物0.0004-0.1um非電解質(zhì)大分子離子交換膜反滲透壓力差溶劑的擴(kuò)散水、溶劑0.0004-0.06um溶質(zhì)、鹽(SS

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