《水的其它处理方法》PPT课件

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1、第十一章水的其他处理方法第一节吹脱、气提法第二节萃取法第三节沉淀法第一节吹脱、气提法吹脱和汽提都属于气-液相转移分离法。即将气体(载气)通入废水中，使之相互充分接触，使废水中的溶解气体和易挥发的溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气，习惯上把前者称为吹脱法，后者称为汽提法。一、吹脱法基本原理:气-液相平衡和传质速度理论。在气-液两相系统中，溶质气体在气相中的分压与该气体在液相中的浓度成正比。当该组分的气相分压低于其溶液中该组分浓度对应的气相平衡分压时，就会发生溶质组分从液相向气相的传质。吹脱设备一

2、般包括吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔。前者占地面积较大,而且易污染大气,对有毒气体常用塔式设备。1．吹脱池依靠池面液体与空气自然接触而脱除溶解气体的吹脱池称自然吹脱池，它适用于溶解气体极易挥发，水温较高，风速较大，有开阔地段和不产生二次污染的场合。此类吹脱池也兼作贮水池，其吹脱效果按下式计算：式中t—废水停留(吹脱)时间，min；c1、c2—分别为气体初始浓度和经过t后的剩余浓度，mg/L；h—水层深度，mm；D—气体在水中的扩散系数，cm2/min。为强化吹脱过程，通常向池内鼓入空气或在池面以上安装喷水管，构成强化吹脱池。2．吹脱塔为提

3、高吹脱效率，回收有用气体，防止二次污染，常采用填料塔、板式塔等高效气液分离设备。填料塔的主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，废水从塔顶喷下，沿填料表面呈薄膜状向下流动。空气由塔底鼓入，呈连续相由下而上同废水逆流接触。塔内气相和水相组成沿塔高连续变化，系统如图示。板式塔的主要特征是在塔内装置一定数量的塔板，废水水平流过塔板，经降液管流入下一层塔板。空气以鼓泡或喷射方式穿过板上水层，相互接触传质。塔内气相和水相组成沿塔高呈阶梯变化。吹脱塔的设计计算:单位时间吹脱的气体量，正比于气液两相的浓度差(或分压差)和两相接触面积，即式中G——单位时

4、间内由水中吹脱的气体量，Q——废水流量，m3/h；c0、c——分别为原水和出水中的气体浓度，mg/L；Δc——吹脱过程的平均推动力，近似取c0和c的对数平均值；A——气液两相接触面积，m2，由填料体积和特性参数确定；K——吹脱系数，与气体性质，温度等因素有关，m/h。在吹脱过程中，影响因素很多，主要有以下几点。(1)温度在一定压力下，气体在水中的溶解度随温度升高而降低，因此，升湿对吹脱有利。(2)气水比空气量过小，气液两相接触不够；空气量过大，不仅不经济，还会发生液泛，使废水被气流带走，破坏操作。为使传质效率较高，工程上常采用液泛时的极

5、限气水比的80％作为设计气水比。(3)pH值在不同pH值条件下，气体的存在状态不同。二、汽提法汽提法用以脱除废水中挥发性溶解物质。其实质是废水与水蒸气直接接触，使其中的挥发性物质按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离污染物的目的。1．含酚废水处理废水经换热器预热至1OO℃后，由汽提塔的顶部淋下，在汽提段内与上升的蒸汽逆流接触，在填料层中或塔板上进行传质。净化的废水通过预热器排走。含酚蒸汽用鼓风机送到再生段，相继与循环碱液和新碱液(含NaOH10%)接触，经化学吸收生成酚钠盐回收其中的酚，净化后的蒸汽进入汽提段循环使用。碱液循环在

6、于提高酚钠盐的浓度，待饱和后排出，用离心法分离酚钠盐晶体，加以回收。2．含硫废水处理含硫废水经隔油、预热后从顶部进入汽提塔，蒸汽则从底部进入。在蒸汽上升过程中，不断带走H2S和NH3。脱硫后的废水，利用其余热预热进水，然后送出进行后续处理。从塔顶排出的含H2S及NH3的蒸汽，经冷凝后回流至汽提塔中，不冷凝的H2S和NH3，进入回收系统，制取硫磺或硫化钠。国外某公司采用两段汽提法处理含硫废水，工艺流程如图10-6所示。国内也有多家炼油厂采用类似的双塔汽提流程处理含硫废水，将含H2S290～2170mg／L，含NH3365～1300mg/L

7、的原废水净化至含H2S0.95～12mg/L，含NH344～55mg/L。运转表明，该系统操作方便，能耗低。第二节萃取法概述萃取剂萃取工艺设备萃取法应用举例萃取：用适当的溶剂分离混合物的过程。步骤把萃取剂加入废水，并使它们充分接触，有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中把萃取剂和废水分离开了，废水就得到了处理把萃取物从萃取剂中分离出来，使有害物成为有用的副产品，而萃取剂则再用于萃取过程一概述萃取过程达到平衡时，污染物在萃取相中的浓度cs与在萃余相中的浓度ce之比称为分配系数Ex，即(10-9)实验表明，分配系数不是常数，随物系、温度和

8、浓度的变化而异。对实际废水处理，分配定律具有如下曲线形式：(10-10)液-液萃取过程的推动力是实际浓度与平衡浓度之差。要提高萃取速度和设备生产能力，其途径如下：1）增大两相接触界面积。2）增大传质系数。3