《水污染控制工程》》ppt课件

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1、《水污染控制工程》主讲老师:胡忠明第一章绪论第二章污水的物理处理第三章污水的好氧生物处理(一)第五章污水的好氧生物处理(二)第六章污水的厌氧生物处理第七章污水的化学处理第八章污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理第九章城市污水的深度处理第十章污水处理厂的设计第八章污水地吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理第一节吸附法第二节离子交换法第三节萃取法第四节膜析法第一节吸附法一、原理：物理吸附化学吸附（范得华力）分子间力化学键力（化学反应）Freundlich(弗劳德利希)吸附等温式Langmuir（郎格缪尔）吸附等温式低浓度污

2、染物适用二、影响因素：1、吸收能力：一定量吸附剂所能吸附德最大量（饱和量）可视为素质潜力2、吸附速度：单位重量吸附剂在单位时间里所能吸附的物质量v越快，吸附剂与吸附物质接触时间越短，吸附设备的容积越小颗粒吸附剂外部扩散：[与溶液浓度、吸附表面积成正比]吸附反应阶段（相似相吸）多孔性吸附剂孔隙扩散[与颗粒孔隙和结构有关，φ越小，扩散越快]温度低，利于吸附剂反应（吸附是放热反应）PH影响：活性炭在酸性条件下吸附量高，其他需试验三、吸附剂1、活性炭粉末活性炭：制备易，价格低，但再生难颗粒活性炭：制备易，价格贵，可再生，使用多（劳动条件好

3、）再生方法再生概念：不改变结构情况下，使吸附质脱离吸附剂（1）加热：加热提高吸附质能量，使脱离吸附点（放热反应的逆向）并在少量O2供给条件下氧化分解，汽化溢出（2）化学再生：化学吸收。用于粉末活性炭例如：苯酚可用NaOH溶液浸泡产生酚钠盐而吸收2、腐植酸类：天然此类吸附剂：风化煤，泥煤，褐煤加工的此类吸附剂：富含腐植酸物+粘合剂形成腐植酸树脂腐植酸有阳性离子吸附功能H2SO4，HCl，NaCl可吸收应用尚处于试验研究阶段四、吸附工艺和设备1、间歇式：两个以上吸附池，池中搅拌混合30min左右静置沉淀，多池轮换工作。此法只适用于小量

4、废水的处理或实验研究2、连续式（常用）固定床连续式：吸附塔（柱）中固定填放移动床连续式：同固定床，但定期从柱中移走近饱和的吸附剂，换新剂（水至上而下）流化床连续式：吸附剂在柱内悬浮于废水中（水动剂不动，水自上而下）操作难很少用总厚度3~5m，分数个柱，1~2m/柱固定的参数接触时间30~60min，滤速15m/h以一定的出水水质为标准，规定是否“穿透”，从而决定更换和再生五、应用1、除汞2、除酚、氰、COD（深度处理）先化学除汞（沉淀法）再吸附除汞（池1、池2轮换使用）第二节离子交换法一、离子交换剂离子交换树脂=母体+活性基团结构

5、树脂母体（高分子有机物）活性基团固定离子活动离子（可交换离子）静电引力分类凝胶型大孔型多孔凝胶型巨孔型（MR型）高巨孔型强酸：—SO3H弱酸：—COOH强碱：NOH弱碱：—NH3OH、=NH2OH、—NHOH—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2SO3H母体（无交换能力）离子基团（活性基团）固定离子—SO3-可交换离子H+二、离子交换剂的选用靠试验，不同废水又不同要求，是商品1、有效PH2、交换容量：主要性能。mol/kg(干)mol/l（湿）3、交联度全交换容量：理论容量。靠滴定，也

6、可估算指高分子基团中交换离子的数量工作交换容量：给定工作条件下实际的交换容量交联剂占树脂的比例，一般>7~10%影响大：孔隙度小，扩散慢，φ大的离子交换量小形态小，密度大，不易粉裂4、交换势：RH+M+RM+H+K↑说明M+越易与H+交换，交换势就大多离子废水中交换势大的离子先交换阳离子化合价越高势越大（常温、低浓度）同价离子、原子序数越高势越大（常温、低浓度）H+势在强酸阳离子树脂时：Na+>H+>Li+在弱酸阳离子树脂时H+最大OH-势在阳离子交换树脂时Cl->OH->F-(强碱)在阳离子交换树脂时OH-最大三、工艺设备单层固

7、定床最常用操作步骤1、交换：开启①、②进出，其余关闭2、反洗：目的：松动树脂，准备再生反洗液：原水（自来水）标准：脂层膨胀40~60%方法：关①、②，开③，再逐渐开④，以15m/hr进行15min3、再生：重要步骤。一定范围内，再生液浓度越高，再生效果越好操作：关③，④开⑦放气，开⑤放水至树脂层约10cm关，再开⑧，关⑦，适当开⑤4、清洗：洗净再生液关⑧，开①、⑤进出水有净化出水即可，直至水质合适（再生液浓度很低）用水量约树脂体积14-13倍四、应用主要用于水的软化，除盐，废水去除重金属1、电镀含铬废水的处理：2、其他应用第三节萃

8、取法一、萃取剂标准对萃取剂溶解度高：即分配系数萃取剂与水易分离，不乳化萃取剂易再生萃取剂价格低，供应充沛二、萃取过程：三、萃取设备：罐式，塔式，离心机式通常式间歇式，完成混合（萃取）和分离进程是装料→搅拌→静澄→出料有单级和多级萃取，可多个单级器并