目录

  • 1 绪论
    • 1.1 水资源与水循环
    • 1.2 水污染及水质标准
    • 1.3 水处理方法和处理工艺简介
    • 1.4 作业
  • 2 水的物理处理
    • 2.1 格栅
    • 2.2 沉淀
    • 2.3 气浮
    • 2.4 过滤
    • 2.5 作业
  • 3 生物处理
    • 3.1 废水可生化性原理及其判别
    • 3.2 废水好氧生物处理工艺——活性污泥法
    • 3.3 废水好氧生物处理工艺——生物膜法
    • 3.4 厌氧生物处理工艺
    • 3.5 生物脱氮除磷工艺
    • 3.6 稳定塘和污水的土地处理
    • 3.7 作业
  • 4 化学处理
    • 4.1 混凝
    • 4.2 中和
    • 4.3 消毒
    • 4.4 氧化还原
    • 4.5 作业
  • 5 其他重要的处理方法
    • 5.1 吸附
    • 5.2 离子交换
    • 5.3 膜技术
    • 5.4 萃取
    • 5.5 作业
  • 6 污泥的处理与处置
    • 6.1 概述
    • 6.2 污泥的浓缩工艺
    • 6.3 污泥的调理、脱水与干化
    • 6.4 污泥的消化
    • 6.5 作业
  • 7 实验
    • 7.1 混凝
    • 7.2 活性污泥控制系统和SBR实验、
    • 7.3 加压容器气浮实验、
    • 7.4 离子交换软化实验、
    • 7.5 吸附实验1
    • 7.6 吸附实验2
吸附

利用多孔性的固体物质(吸附剂),使水中一种或多种物质(吸附质)被吸附在固体表面(孔隙)中而去除的方法。

功能:

去除水中溶解态微量污染物(有机物、胶体粒子、重金属离子、放射性元素、其他(微生物、余氯、臭味、色度)。

特点:深度处理、可回收有用物料、进水预处理要求高、运转费用贵

分类:物理吸附、化学吸附、离子交换吸附

吸附平衡:吸附过程是一个吸附——解析的可逆过程,当吸附与解析速度相等时,吸附质浓度不再改变,此时达到吸附平衡。此时吸附质在液相中的浓度称为平衡浓度。

吸附容量:单位质量吸附剂所吸附的吸附质的质量。

V-污水体积L   -原水中吸附质浓度g/L

C-平衡浓度g/L  W-吸附剂投加量

吸附等温式:在一定温度下,平衡浓度与吸附量之间的关系可以用吸附等温式表示。常用Freundlich型。

Lgq=lgk+lgC/n,在双对数坐标纸上,斜率为1/n,K为当C=1时的q值。

按吸附操作过程中废水的流动状态,可把吸附操作分为静态吸附和动态吸附。

废水在不流动的条件下进行的吸附操作为静态吸附操作。静态吸附操作工艺过程是把一定量的吸附剂投入欲处理的废水中,不断地进行搅拌达到吸附平衡后,再用沉降或过滤的方法使废水与吸附剂分开。静态吸附操作是间歇式操作。有时需要进行多次。如一次吸附后出水水质达不到要求时,往往采用多次静态吸附操作。由于多次吸附操作麻烦,在废水处理中应用较少。

动态吸附操作是废水在流动条件下进行的吸附操作。

动态吸附操作是连续的过程。一般是废水连续通过一定厚度的活性炭床层,使废水中的污染物吸附在活性炭中。

多孔——巨大的比表面积

常用活性炭、磺化煤、活性白土、硅藻土。

固定床(吸附剂总厚3-5m,滤速4-15m/h,接触时间30-60min)、移动床、流化床。

固定床的操作是间断的,因为吸附饱和后需要更换新炭
移动床的运行操作方式是原水从吸附塔底部流入和吸附剂进行逆流接触,处理后的水从塔顶流出,再生后的吸附剂从塔顶加入,接近吸咐饱和的吸附剂从塔底排出,即吸附剂由上而下移动,所以称为移动床。

流动床也叫做流化床。吸附剂在塔中处于膨胀状态,塔中吸附剂与废水逆向连续流动。可使用小颗粒的吸附剂,吸附剂一次投量较少,不需反洗,设备小,生产能力大,预处理要求低。

(1)加热再生

脱水:过滤、沉淀。使活性炭与水分离。

干燥:100-150℃。水分蒸发;低沸点有机物挥发。

炭化:300-700℃。高沸点有机物变为低沸点有机物挥发;炭化。

活化。700-1000℃。用活化气体()重新造孔。

冷却:用水急冷,防止氧化。

(2)化学再生

将吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来。

(3)生物再生

【吸附剂性质的影响】

1)比表面积:单位重量吸附剂的表面积称为比表面积。吸附剂的粒径越小,或是微孔越发达,其比表面积越大。吸附剂的比表面积越大,则吸附能力越强。

2)孔结构

吸附剂内孔的大小和分布对吸附性能影响很大。孔径太大,比表面积小,吸附能力差。孔径太小,则不利于吸附质扩散,并对直径较大的分子起屏蔽作用。

3)表面化学性质

吸附剂在制造过程中会形成一定量的不均匀表面氧化物,其成分和数量随原料和活化工艺的不同而异。

表面氧化物成为选择性的吸附中心,使吸附剂具有类似化学吸附的能力,一般说来,有助于极性分子的吸附,削弱对非极性分子的吸附。

(2)吸附质的性质

对于一定的吸附剂,由于吸附质性质的差异,吸附效果也不一样。

通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减小,而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少而增加,也即吸附量随有机物分子量的增大而增加。

如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸<乙酸<丙酸<丁酸的次序而增加。

(3)操作条件

温度:吸附是放热过程,低温有利于吸附,升温有利于脱附。

pH:溶液的pH值影响到溶质的存在状态(分子、离子、络合物),也影响到吸附剂表面的电荷特性和化学特性,进而影响到吸附效果

接触时间:应保证吸附剂与吸附质有足够的接触时间。

吸附剂的脱附再生,溶液的组成和浓度及其它因素也影响吸附效果。




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