第十六章 污水的化学与物理化学处理.ppt

A.降流式固定床吸附 在降流式固定床中，水流自下而上穿过吸附 剂层，过滤速度4-20m/h，接触时间在30-60min， 吸附剂层总厚在3-5m，可将吸附剂层分成几柱串 联运营，每个柱的吸附剂厚度1-2m。 特点：出水水质好，但当废水悬浮物含量较高 时易引起吸附剂层堵塞，增加水头损失，降低吸 附剂量，对此可在吸附层上部设置反冲洗装置， 定期进行反冲洗。此外，率曾会滋长细菌，影响 出水水质。 B.升流式固定床吸附 水流自下而上穿过吸附剂层，水头损失增加缓 慢，其工作运行时间一般要长于降流式；此外， 对废水悬浮物含量要求较宽，适当提高进水流速 ，使填充层在不混层前提下稍有膨胀，即可达到 自清目的。但当进水流量波动大或操作不当时， 易流失吸附剂。 习题课 1、混凝包括 和 两个过程定性。混凝的双电层结构是指______层和______层。 2、根据作用机理不同，吸附可分为 、 两种形式。 3、在常温、稀溶液中，离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为 。在离子交换过程中，上述离子最先泄露的是 。 4、电渗析膜是___膜，电渗析的推动力是___，电渗析去除的污染物是 。反渗透膜是___膜，反渗透的推动力是____，反渗透膜透过的物质是 。 5、画出胶体结构示意图并简述混凝机理。 6、何为吸附柱的穿透点？到达穿透点时，吸附柱处于什么状态？ 7、物理吸附和化学吸附各有何特点？ 8、在废水处理中最常用的吸附等温模式有哪几种？ 9、离子交换树脂的结构有什么特点？ 10、影响离子交换速度的因素有哪些？ 11、简述反渗透的原理。 12、简述反渗透膜的选择透过性机理。 13、简述超滤与反渗透的异同点。 14、试解释超滤过程中浓差极化现象，并讨论克服方法。 15、用电渗析浓缩镀镍废水中的硫酸镍，如下图： （1）简述电渗析工作原理。（2）在图中标出Ni2+、SO42-的迁移方向及淡水室、浓水室、极室。 求：（1）活性炭A的吸附等温式。 （2）平衡浓度Ce（TOC）=10.0mg/L时的吸附量。 16、某工业废水用活性炭A吸附有机物（以TOC表示）的试验数据如下： 1升废水中加入1g活性炭A的吸附试验数据（水温15℃） 3.电渗析器构造 电渗析器是利用电渗析原理实现对水溶液的物质 分离或浓缩操作的装置。电渗析器由膜堆、极区和夹 紧装置3大部分组成。 A.膜堆 膜堆是由若干个膜对组合而成的总体。 膜对：由阴膜、淡水隔板、阳膜、浓水隔板各一 张，按顺序组成的电渗析膜堆的基本单元。 隔板作用是使两膜之间形成水室及流水通道，并 进行配水和集水。 隔板按水流方式的不同，分为有回路隔板和无回 路隔板2种。 B.极区 包括电极、电极框和导水板。 电极：与直流电源整流器相连接，设在膜堆两端， 为电渗析过程提供传质推动力，常用铅板或石墨板作 阳极，不锈钢作阴极； 电极框：用于在极板和膜堆之间保持一定的距离， 以构成极室和极水的通道，并起绝缘、密封的作用； 导水板：将欲处理的原水引入电渗析器的各个水 室，并将各水质的处理出水引出电渗析器。 C.夹紧装置 设在两极区的外侧，其作用是把极区和膜堆组装成 完整的电渗析整体。 压紧板和电极框之间衬有橡胶或软聚氯乙烯制成的 垫板，起防止漏水和调整厚度不均的作用。 夹紧装置分压紧板和螺栓压紧、液压锁紧两种。 4.电渗析在废水处理中的应用 1.酸洗废液回收酸和铁； 2.芒硝废液生产硫酸和氢氧化钠。 （五）反渗透 1.定义 反渗透：指在外界所施加的高于溶液渗透压的压 力作用下，使水由溶液透过半透膜反向扩散到淡水一 侧，并使溶液中的溶质得到浓缩的过程或现象。 反渗透法：利用反渗透原理及反渗透膜实现溶质 的分离与浓缩的水处理操作。 传质推动力：外界向反渗透系统施加的相当高的 压力，压力范围在1-10MPa。 优点：不发生相变、效率高、无需加热、能耗低 以及适应性强、设备简单、操作方便、占地少等。 2.反渗透的基本原理 渗透压以压力单位表示，其大小与膜和溶质的种 类、化学性质无关，而取决于溶液温度和溶质浓度： 式中:п-溶液的渗透压压力，Pa； i-与溶质离解状态相关的范特霍夫常数。对于完 全电离的电解质溶液，i等于离解阴、阳离子的总数；对于非电解质溶液，i=1。 R-理想气体常数，8.314J/（mol.K）； C-溶质的浓度，mol/m3； T-绝对温度，K； 实现反渗透过程的必要条件：A.必须有高选择性 和高透水性的半透膜；B.操作压力必须高于溶液的渗