注冊(cè)環(huán)保工程師水污染課程第1章課件

1、注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試復(fù)習(xí)教材注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試復(fù)習(xí)教材水污染防治工程基礎(chǔ)與實(shí)踐水污染防治工程基礎(chǔ)與實(shí)踐 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試講義結(jié)構(gòu)講義結(jié)構(gòu)本部分涉及3個(gè)方面工程基礎(chǔ)污水物理化學(xué)處理工程基礎(chǔ)污水生物處理工程基礎(chǔ)工程實(shí)踐城市污水處理工程實(shí)踐工業(yè)廢水處理工程實(shí)踐污水再生利用工程實(shí)踐污水自然凈化工程實(shí)踐相關(guān)環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)政策 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試第一章污水物理化學(xué)處理工程基礎(chǔ)第一章污水物理化學(xué)處理工程基礎(chǔ)基本要求：掌握混凝、沉淀和氣浮的技術(shù)和方法。 掌握過(guò)濾的過(guò)程和方法。熟悉吸附的過(guò)程和方法，了解主要吸附 劑的性能與影響因素。注冊(cè)環(huán)保工程

2、師專(zhuān)業(yè)考試熟悉離子交換的技術(shù)與方法，了解主要離子交換劑的性能。熟悉膜分離的技術(shù)和方法，了解膜及膜組件的分類(lèi)和性能。 熟悉中和及化學(xué)沉淀的技術(shù)和方法。了解氧化還原處理技術(shù)；熟悉消毒機(jī)理和方法。了解萃取、吹脫和汽提的技術(shù)要點(diǎn)。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.1 混凝1.定義 通過(guò)投加混凝劑使水中難以自然沉淀的膠體物質(zhì)以及細(xì)小的懸浮物聚集成較大的顆粒，使之能與水分離的過(guò)程稱(chēng)為混凝。凝聚、絮凝、混凝的區(qū)分注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試圖1-1 膠體雙電層結(jié)構(gòu)示意圖 膠核表面膠團(tuán)表面注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試混凝過(guò)程的控制參數(shù)為：混合池：G5001000s-1 T1060s（若需要延長(zhǎng)攪拌時(shí)間， 但一般均小于2min）

3、GT（13）104絮凝池：G2070s-1 T1520min GT104105注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2.原理1)基本原理 膠體的基本性質(zhì)（雙電層結(jié)構(gòu)、表面電荷、穩(wěn)定性） 混凝動(dòng)力學(xué) 布朗運(yùn)動(dòng)和流體運(yùn)動(dòng)；異向絮凝和同向絮凝 。 2)混凝機(jī)理 電性中和 吸附架橋 沉淀物的卷掃（網(wǎng)捕）注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.主要影響因素 水溫 pH值水中雜質(zhì)的性質(zhì)、組成和濃度堿度 CaO3aX式中：CaO純石灰投量，mmol/L；a混凝劑投量，mmol/L；X原水堿度，CaO mmol/L計(jì)；剩余堿度，一般0.250.5 CaO mmol/L。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試4.混凝劑的配制與投加 凝聚劑的投配方式可采用

4、濕投法或干投法，一般多采用濕式投加。整個(gè)系統(tǒng)包括藥劑溶解、配制、計(jì)量、投加和混合等。當(dāng)采用液體混凝劑時(shí)可不設(shè)溶解池，藥劑儲(chǔ)存于儲(chǔ)液池后直接進(jìn)入溶液池。5. 混合和絮凝的基本要求和方式 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.定義 利用某些懸浮顆粒的密度大于水的特性，將其從水中去除的過(guò)程稱(chēng)為沉淀。2.分類(lèi)自由沉淀絮凝沉淀?yè)頂D沉淀（分層沉淀）壓縮沉淀1.2.1 沉淀注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.沉降試驗(yàn)自由沉淀試驗(yàn) 00001(1)xExudxu圖1-2 顆粒沉速累計(jì)頻率分配曲線注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 絮凝沉淀（干擾沉淀）試驗(yàn) 圖1-3 絮凝沉淀的等效率曲線注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試擁擠沉淀試驗(yàn) 礬花濃度超過(guò)2-3g/

5、L時(shí)，或活性污泥的濃度超過(guò)1g/L時(shí)，將產(chǎn)生擁擠沉淀的現(xiàn)象。 圖1-4 擁擠沉淀試驗(yàn)圖注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試圖1-5 擁擠沉淀試驗(yàn)中界面高度的變化注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.沉淀池分類(lèi)及分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：1)按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式沉淀池， 輻流式沉淀池和豎流式沉淀池。2)按在工藝流程中位置不同，可分為初次沉淀池和二次沉淀池兩種。3)按截除顆粒沉降距離不同，可分為一般沉淀和淺層沉淀。斜管沉淀池和斜板沉淀池為典型的淺層沉淀。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試4.典型沉淀池1)平流式沉淀池 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，操作管理方便，平面布置緊湊，施工較簡(jiǎn)單，沉淀效果穩(wěn)定，對(duì)原水適應(yīng)性強(qiáng)，機(jī)械排泥設(shè)施的安

6、裝維修較方便，大、中和小型污水處理廠均可采用。主要缺點(diǎn)是占地面積較大。 圖2-1-15 平流式沉淀池圖1-6 平流式沉淀池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試相關(guān)計(jì)算 水區(qū)計(jì)算理論：實(shí)際：l污泥區(qū)計(jì)算： 泥區(qū)容積 01.25 1.75qq設(shè)01.25 1.75uu設(shè)0(1.5 2.0)tt設(shè) 0000QtHQutAtA 01()100(100)NQ CCWTp 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1)輻流式沉淀池 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn): 多為機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡(jiǎn)單；排 泥設(shè)備已定型；適用大、中型污水處理廠。 缺點(diǎn)：機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 設(shè)計(jì)要求和參數(shù)選擇 表面水力負(fù)荷、沉淀時(shí)間和出水

7、堰口負(fù)荷的要求 均與平流式沉淀池相同。 池徑不宜小于16m。 池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值 宜為612。 池底坡度，一般采用0.05。 沉淀污泥的機(jī)械排出方式，有只刮不吸和邊刮邊 吸之分，后者靠靜水壓或空氣提升，將所刮沉淀 匯入排泥管。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3)豎流式沉淀池 豎流式沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：排泥方便，管理簡(jiǎn)單，占地面積小。缺點(diǎn)：池深大，施工困難；對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化 適應(yīng)能力較差；池直徑過(guò)大時(shí)布水不均勻。 只適用于小型污水處理廠。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試設(shè)計(jì)要求和參數(shù)選擇 表面水力負(fù)荷、沉淀時(shí)間以及出水堰口負(fù)荷與平 流式沉淀池相同。 水池直徑（或正方形的一邊）與有效水深

8、之比不 大于3。池子直徑不大于8m，一般為47m。 中心管內(nèi)流速不大于30mm/s。 中心管下口應(yīng)設(shè)有喇叭口和反射板；喇叭口和反 射板的設(shè)計(jì)要符合有關(guān)規(guī)定。 污泥斗和排泥管均按有關(guān)要求設(shè)計(jì)。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試4)斜板(管)沉淀池 分類(lèi) 按水流方向與顆粒的沉淀方向之間的相對(duì)關(guān)系，可分為： 側(cè)向流斜板(管)沉淀池，水流方向與顆粒沉淀方向互相垂直； 同向流斜板(管)沉淀池，水流方向與顆粒沉淀方向相同； 逆或異向流斜板(管)沉淀池，水流方向與顆粒沉淀方向相反。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試應(yīng)用條件 受占地面積限制的小型污水處理站，作為初沉池使用。 已建污水處理廠挖潛或擴(kuò)大處理能力時(shí)采用。 不宜作為二沉池

9、使用，主要原因是活性污泥粘度大，易因污泥的粘附而影響沉淀效果，甚至發(fā)生堵塞斜板(管)的現(xiàn)象；若二沉池底部發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體上升會(huì)干擾或破壞污泥的沉淀。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試設(shè)計(jì)要求和參數(shù)選擇 異向流斜板(管)沉淀池的表面水力負(fù)荷一般為普通沉淀池的2倍。 斜板垂直凈距應(yīng)為80100mm，斜管直徑應(yīng)為5080mm。 斜板(管)長(zhǎng)為1.01.2m。 斜板(管)的傾角為60。 斜板(管)底部緩沖層的厚度為0.51.0m。 斜板(管)上部水深為0.51.0m。 用作初沉池時(shí)池內(nèi)水力停留時(shí)間不大于30min。 進(jìn)(出)水方式及沖洗措施應(yīng)符合要求。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.2.2 澄清池 1.澄清池原

10、理2. 澄清池的類(lèi)型與特點(diǎn) 澄清池按池中水與泥渣的接觸情況，分為循環(huán)(回流)泥渣型和懸浮泥渣(泥渣過(guò)濾)型兩大類(lèi)。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 圖1-7 機(jī)械攪拌澄清池 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試圖1-8 水力循環(huán)澄清池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 機(jī)械攪拌澄清池 圖1-9 懸浮澄清池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試圖圖1-10 1-10 脈沖澄清池脈沖澄清池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 污泥濃縮工藝主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種方式，國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用較多的是重力濃縮。 1. 濃縮的目的 2. 重力濃縮池的分類(lèi)1.2.3 濃縮 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.沉砂目的及原理 2.沉砂池的類(lèi)型及特點(diǎn)1)平流沉砂池2)曝氣沉砂池1

11、.3 沉砂 圖1-11 曝氣沉砂池剖面圖注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 3)鐘式沉砂池 圖1-12 懸浮澄清池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.4 隔油1. 原理W，0分別為水與油珠的密度，gcm3；d可上浮最小油珠的粒徑，cm；水的絕對(duì)粘滯性系數(shù)，Pas；g重力加速度，cms2；考慮廢水懸浮物引起的顆粒碰撞的阻力系數(shù)， 值可取0.95；u靜止水中直徑為d的油珠的上浮速度，cm/s；廢水油珠非圓形的修正系數(shù)，一般為1.0。20)(18dguw注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2. 隔油池構(gòu)造和工作原理 圖1-13 斜板隔油池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3. 隔油池的設(shè)計(jì)參數(shù)1)平流隔油池平流隔油池宜用于去除粒徑不小于150m的

12、油珠，設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求： 污水在池內(nèi)的停留時(shí)間應(yīng)為1.52h； 污水在池內(nèi)的水平流速應(yīng)為25mm/s； 單格池寬不應(yīng)大于6m，長(zhǎng)寬比不應(yīng)小于4； 有效水深不應(yīng)大于2m，超高不應(yīng)小于0.4；注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試刮油刮泥機(jī)，刮板移動(dòng)速度不大于2m/min；排泥管直徑不應(yīng)小于200mm，管端可接壓力水管沖洗排泥管；集油管直徑宜為200300mm，當(dāng)池寬在4.5m以上時(shí)，集油管串聯(lián)不應(yīng)超過(guò)4條； 在寒冷地區(qū)，集油管及油層內(nèi)宜設(shè)加熱設(shè)施； 隔油池宜設(shè)非燃燒材料制成的蓋板，并宜設(shè)置滅火設(shè)施。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2)斜板隔油池 斜板隔油池宜用于去除粒徑不小于80m的油珠，斜板隔油池的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求

13、：(1) 表面水力負(fù)荷宜為0.60.8m3/m2h；(2) 斜板凈距宜采用40mm，傾角不應(yīng)小于45；(3) 池內(nèi)應(yīng)設(shè)收油、清洗斜板和排泥等設(shè)施；(4) 斜板材料應(yīng)耐腐蝕、不沾油和光潔度好。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.5 氣浮1.氣浮原理 W1，2(1cos) 圖1-14 斜板隔油池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2.氣浮的影響因素及提高氣浮效果的措施 1)氣泡直徑； 2)溶解性無(wú)機(jī)鹽類(lèi) ； 3)懸浮物質(zhì)的親、疏水性3.氣浮法的分類(lèi) 電解氣浮法、散氣氣浮法 、溶氣氣浮法 4.氣浮法的優(yōu)缺點(diǎn) 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試5.加壓溶氣氣浮法 1)全溶氣流程1原進(jìn)水；2加壓泵；3空氣加入；4壓力溶氣罐(含填料層)；5

14、減壓閥；6氣浮池；7放氣閥；8刮渣機(jī)；9集水系統(tǒng)；10化學(xué)藥劑 圖1-15 全溶氣加壓溶氣氣浮流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2)部分溶氣流程 1原水進(jìn)入；2加壓泵；3空氣進(jìn)入；4壓力溶氣罐(含填料層)；5減壓閥；6氣浮池；7放氣閥；8刮渣機(jī)；9集水系統(tǒng)；10化學(xué)藥劑 圖1-16 部分加壓溶氣氣浮流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3) 回流加壓溶氣流程 1原水進(jìn)入；2加壓泵；3空氣進(jìn)入；4壓力溶氣罐(含填料層)；5減壓閥；6氣浮池；7放氣閥；8刮渣機(jī)；9集水管及回流清水管 圖1-17 回流加壓溶氣氣浮流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試6.氣浮池形式 平流式氣浮池 1溶氣水管；2減壓釋放及混合設(shè)備；3原水管；4接觸區(qū)

15、；5分離區(qū)；6集水管；7刮渣設(shè)備；8回流管；9集渣槽；10出水管 圖1-18 有回流的平流式氣浮池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試豎流式氣浮池 1溶氣水管；2減壓釋器；3原水管；4接觸區(qū)；5分離區(qū)；6-集水管；7-刮渣機(jī)；8-水位調(diào)節(jié)器；9-排渣管 圖1-19 豎流式氣浮池注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試7.氣浮法的應(yīng)用 在石油化工、紡織、印染、機(jī)械化工、拆船和食品等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。 圖1-20 油輪洗艙廢水處理流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.6 過(guò)濾 1.過(guò)濾原理 2.過(guò)濾周期及反沖洗 3.濾池的基本構(gòu)造 4.濾池的分類(lèi) 5.城市污水三級(jí)處理中過(guò)濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 6.濾池的反沖洗 7.濾池池型 8.濾池的設(shè)計(jì)參

16、數(shù) 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試濾池池型1)壓力濾池 2)微孔篩濾機(jī) 圖1-22 微孔篩濾機(jī)構(gòu)造圖1-21 壓力濾池構(gòu)造注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試濾池的設(shè)計(jì)參數(shù) 1)濾層單層濾料：石英砂 有效粒徑 1.2-2.4mm； 濾層厚度 1200-1600mm 不均勻系數(shù)為1.2-1.8。雙層濾料：石英砂 有效粒徑 0.6-1.2mm； 濾層厚度 600-800mm； 不均勻系數(shù)為1.4。 無(wú)煙煤 有效粒徑 1.2-2.4mm； 濾層厚度 600-800mm； 不均勻系數(shù)為1.8。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)2)濾速：6-10m3/m2h。3)反沖洗： 氣水聯(lián)合沖洗：氣 13-17L/m2s，水 6-

17、8L/m2s，歷時(shí)4-8min；水沖洗：6-8L/m2s，歷時(shí)3-5min；表面沖洗：0.5-2.0L/m2s，歷時(shí)4-6min。4)工作周期：12h。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.7 吸附過(guò)程和方法1.吸附原理 吉布斯（Gibbs）方程式表示： 2)吸附的類(lèi)型 3)吸附等溫線和等溫式 CdaRTdc 圖1-22 吸附等溫線形式注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試I型 ：朗格謬爾公式：弗蘭德利希經(jīng)驗(yàn)公式： 型 ：BET公式 ：bcabq1111cnkqlg1lglg 00C1B-1C/Cs(Cs-C)qBqBq注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2.吸附操作方式 （靜態(tài)和動(dòng)態(tài) ）3.吸附床的設(shè)計(jì) 1)吸附試驗(yàn) 確定吸附容量

18、 、吸附速率 、裝置 2)主要設(shè)計(jì)參數(shù) 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.常用吸附劑及影響吸附的主要因素 1)常用吸附劑 活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土等2)影響吸附因素 （以活性炭為例） 活性炭吸附劑的性質(zhì) 、吸附質(zhì)的性質(zhì) 、廢水pH值 、共存物質(zhì) 、溫度 、 接觸時(shí)間 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.8 1.8 離子交換離子交換1.離子交換的基本原理 1)離子交換樹(shù)脂的構(gòu)造 2)離子交換樹(shù)脂的性能 交換容量（全交換容量 、工作交換容量 ） 離子交換樹(shù)脂的選擇性 強(qiáng)酸陽(yáng)離子樹(shù)脂： Fe3+ Cr3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+ = NH4+ Na+ H+ Li+ 弱堿陰離子樹(shù)脂：

19、OH SO42 NO3 Cl F HCO3 HSiO3 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試離子交換平衡 以RH與水中Na的交換反應(yīng)式為例： 平衡常數(shù)為： 式中： RH、RNa反應(yīng)平衡時(shí)，樹(shù)脂中H、 Na的濃度，mmol/g(干樹(shù)脂)； H+、Na+反應(yīng)平衡時(shí)，水中H、Na的濃度，mmol/L。RH NaRNa HN aHR N aHKR HN a注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2.離子交換裝置運(yùn)行方式 按運(yùn)行方式不同，離子交換裝置可分為固定床和連續(xù)床兩大類(lèi)。固定床又分為單層床、雙層床和混合床；連續(xù)床又分為移動(dòng)床和流動(dòng)床。（a）順流再生；（b）逆流再生圖 圖1-23 固定床交換器再生方式 圖1-24 雙塔式移動(dòng)床系統(tǒng)

20、注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.離子交換工藝的設(shè)計(jì) 1)離子交換器的進(jìn)水預(yù)處理 預(yù)處理的對(duì)象包括離子交換器進(jìn)水的水溫、pH值、懸浮物、油類(lèi)、有機(jī)物、引起樹(shù)脂中毒的高價(jià)離子和氧化劑等。 2)離子交換樹(shù)脂的選用 交換容量 、進(jìn)水水質(zhì) 、離子交換器的運(yùn)行方式 3)離子交換樹(shù)脂工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 參閱給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第四冊(cè)“工業(yè)給水處理” 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試4.離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用 例：含鋅廢水的處理 交換及再生反應(yīng) 式：3432242()RSO NaZnSORSOZnNa SO 交換 322434()2RSOZnNa SORSO NaZnSO 再生 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試酸性廢水芒硝 軟水離子交換罐

21、排入地溝(中和處理后排放)用于軟化罐離子交換劑再生重復(fù)使用砂濾器洗脫液罐集水池溶解槽再生液貯槽酸站集液池 圖1-25 某化纖廠處理含鋅廢水流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.9 膜分離的技術(shù)與方法1.膜分離法的原理及分類(lèi) 利用膜的選擇透過(guò)性能將離子或分子或某些微粒從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為膜分離過(guò)程。用膜分離溶液時(shí)，使溶質(zhì)通過(guò)膜的方法稱(chēng)為滲析，使溶劑通過(guò)膜的方法稱(chēng)為滲透。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試推動(dòng)力膜種類(lèi)分離對(duì)象電滲析 ED 電位差離子交換膜離子反滲透 RO 壓力差非對(duì)稱(chēng)膜或復(fù)合膜離子、小分子超濾 UF 壓力差非對(duì)稱(chēng)膜大分子、微粒微濾 MF壓力差對(duì)稱(chēng)膜微粒表1-1 水處理中常用膜分離法分類(lèi)注冊(cè)環(huán)保工

22、程師專(zhuān)業(yè)考試2.電滲析 1)電滲析的原理 圖1-26 含鎳廢水電滲析原理圖注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2)離子交換膜和電滲析裝置 離子交換膜主要性能指標(biāo) 離子選擇透過(guò)性高，實(shí)用離子交換膜要求離子遷 移數(shù)在90以上； 膜電阻低、導(dǎo)電性能好； 具有較高的交換容量，一般為1.02.5摩爾千 克(干)。 尺寸穩(wěn)定，膨脹和收縮性應(yīng)盡量地減小而且均勻；注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，一般要求膜的爆破強(qiáng)度大于 0.3兆帕； 有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、堿及抗氧化的能力 強(qiáng)； 離子的反擴(kuò)散和水的滲透量要小。電滲析離子交換膜分類(lèi)： 按膜的結(jié)構(gòu)形式分為異相膜、均相膜和半均相膜； 按膜上活性基團(tuán)不同分為陽(yáng)膜、陰膜

23、和特種膜； 按膜材料不同分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3)電滲析器運(yùn)行的工藝參數(shù) 電流效率 電流密度 電滲析器工作時(shí)，單位膜面積上通過(guò)的電流稱(chēng)為電流密度J。運(yùn)行電滲析器時(shí)，當(dāng)電流密度達(dá)到一定值，界面層離子遷移速度遠(yuǎn)低于膜內(nèi)離子遷移速度，迫使膜界面處水分子發(fā)生電離，依靠氫離子和氫氧根離子來(lái)傳遞電流，這種膜界面現(xiàn)象稱(chēng)為濃差極化。此時(shí)的電流密度稱(chēng)為極限電流密度。 100理論耗電量電能效率實(shí)際耗電量注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試極化由實(shí)驗(yàn)得出的極限電流密度簡(jiǎn)化公式如下：式中：Jlim極限電流密度，mAcm2；v淡水室中的水流平均速度，cms；Cp淡室中的離子濃度的對(duì)數(shù)平均值，mol/L；k電滲析器

24、的水力特性系數(shù)，與膜性能、隔板厚 度、隔網(wǎng)形式、水的離子組成和水溫等因素有關(guān)；n流速指數(shù)，一般為0.50.9；E物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量；M物質(zhì)的分子量。 lim/()nPJE M kC v注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試4)處理廢水的電滲析器的特點(diǎn) 在給水處理中應(yīng)用的電滲析器，只回收淡水和只關(guān)注淡水水質(zhì)，水的回收率一般為5070；而應(yīng)用電滲析處理廢水時(shí)，有時(shí)淡水和濃水均可回收利用，水的回收率高；有時(shí)濃水的利用價(jià)值高于淡水。 在給水處理中應(yīng)用的電滲析器同時(shí)并只含有陽(yáng)膜和陰膜，并以膜對(duì)形式存在；而在廢水處理中，電滲析器用膜的種類(lèi)較多，有陽(yáng)膜、陰膜、中性膜和復(fù)合膜等，根據(jù)處理對(duì)象組成和處理目的不同而有不同的膜組合形式

25、。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試在給水處理中，關(guān)注電滲析電極反應(yīng)多半是為了防止電極反應(yīng)的負(fù)面影響，而在廢水處理中，有時(shí)是利用電極反應(yīng)來(lái)達(dá)到處理廢水和回收有用物質(zhì)的目的。 5)電滲析在廢水處理中的應(yīng)用 電鍍車(chē)間應(yīng)用電滲析處理電鍍廢水取得了較好的效果。有的車(chē)間既回收了重金屬，又使水的重復(fù)利用率有較大提高。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.反滲透1)反滲透的原理 溶解擴(kuò)散理論 該理論假定反滲透膜是無(wú)缺陷的致密無(wú)孔膜，溶劑與溶質(zhì)都能在膜中溶解，然后在濃度或壓力造成的化學(xué)位差推動(dòng)下，水從膜一側(cè)向另一側(cè)進(jìn)行擴(kuò)散，直到透過(guò)膜。溶質(zhì)和溶劑在膜中的溶解擴(kuò)散過(guò)程服從菲克定律。 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試優(yōu)先吸附毛細(xì)孔流理論 該理

26、論假定膜有微孔，膜層有優(yōu)先吸附水而排斥鹽的化學(xué)特性，使膜表面及膜孔內(nèi)形成一幾乎為純水的溶劑層，該層優(yōu)先吸附的水在壓力作用下，連續(xù)通過(guò)膜。 氫鍵理論 該理論認(rèn)為，作為反滲透的膜材料必須是親水性的，并能與水形成氫鍵。水在膜中的遷移主要是擴(kuò)散。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2)反滲透膜及反滲透裝置 反滲透膜 反滲透膜是種只允許水分子通過(guò)的半透膜(選擇透過(guò)性膜)。分為酸纖維素膜(CA膜) 、芳香聚酰胺復(fù)合膜 、復(fù)合膜 反滲透裝置 反滲透裝置主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式四大類(lèi)，近年來(lái)國(guó)外又開(kāi)發(fā)出盤(pán)式或碟式裝置。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3)反滲透處理的工藝參數(shù) 原液狀態(tài)參數(shù)包括總含鹽量、各組分含量、pH 值

27、、溫度、懸浮物、粘度和微生物量等。膜性能參數(shù)包括膜的脫鹽性能、機(jī)械強(qiáng)度、pH值穩(wěn)定范圍和耐熱性等。 化學(xué)工程參數(shù)包括產(chǎn)水量、產(chǎn)水水質(zhì)、操作壓力、原液流速、膜清洗、膜更換和能耗等。4)反滲透在廢水處理中的應(yīng)用 電鍍廢水（鍍鎳、鍍鉻廢水）、食品加工廢水如制糖廢水、水產(chǎn)品加工廢水以及某些污水的深度處理等 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試4.超濾 1)超濾原理 超濾和反滲析和微濾都是在靜壓差推動(dòng)力作用下進(jìn)行水和其中的溶質(zhì)分離的膜過(guò)程。這三種膜分離過(guò)程去除微粒的粒徑從大到小依次為微濾、超濾和反滲透。 圖1-27 超濾原理示意圖注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試2)超濾膜與超濾裝置 超濾膜 : 5100納米 3)超濾工藝參數(shù)

28、膜通量、膜清洗和膜壽命。4)超濾在廢水處理中的應(yīng)用 噴漆廢水、金屬加工廢水和食品工業(yè)廢水的處理和有用物質(zhì)的回收 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試5.微濾 1)微濾原理2)微濾膜和微濾裝置 3)微濾的應(yīng)用 電子行業(yè) 、醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè) 、海水淡化 、水處理 等4)特性 注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.10 中和 1.酸堿中和及pH調(diào)節(jié)的基本原理 酸性廢水的中和方法可分為：（1）與堿性廢水互相中和，（2）藥劑中和及（3）過(guò)濾中和； 堿性廢水的中和方法可分為：（1）與酸性廢水互相中和或（2）藥劑中和。 酸性廢水中和處理采用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等。 堿性廢水中和處理則通常采用鹽酸和硫酸。注冊(cè)環(huán)保工

29、程師專(zhuān)業(yè)考試2.酸堿廢水中和法1)中和能力的計(jì)算 酸堿廢水互相中和，中和能力遵守等當(dāng)量定律， Q1 C1= Q2 C2 式中：Q1酸性廢水流量，Lh； C1酸性廢水酸的當(dāng)量濃度，克當(dāng)量升； Q2堿性廢水流量，Lh； C2堿性廢水堿的當(dāng)量濃度，克當(dāng)量升。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試3.藥劑中和法(藥劑的選擇) 4. 過(guò)濾中和法 酸性廢水流過(guò)堿性濾料時(shí)與濾料進(jìn)行中和反應(yīng)的方法稱(chēng)為過(guò)濾中和法，過(guò)濾中和法僅用于酸性廢水的中和處理。堿性濾料主要有石灰石、大理石、白云石等。中和濾池分普通中和濾池、升流式膨脹中和濾池和過(guò)濾中和滾筒三類(lèi)。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，出水pH值比較穩(wěn)定，沉渣量少 缺點(diǎn)：廢水的酸濃度不能太高 注

30、冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.11 化學(xué)沉淀 1.基本原理 2.沉淀法分類(lèi)1)氫氧化物沉淀法 2)硫化物沉淀法 3)碳酸鹽沉淀法 3.實(shí)際應(yīng)用堿鋅酸鹽鍍鋅廢水處理 在反應(yīng)池中用H2SO4將廢水pH值調(diào)至8.59.0，廢水中鋅很快轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2白色沉淀，而分離出的Zn(OH)2再遇到NaOH溶液又溶解。注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試 可返回鍍槽再利用。沉淀池上清液中Zn2濃度很低，可作為鍍前清洗水再利用。 圖1-28 鍍鋅廢水處理流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.12 氧化還原1.原理 通過(guò)氧化還原反應(yīng)將廢水中溶解性的污染物質(zhì)去除的方法稱(chēng)為廢水氧化還原法處理。 在化學(xué)反應(yīng)中，失去電子的過(guò)程叫做氧化，得到電子的過(guò)程叫做還原。 2.氧化法 分類(lèi)： 氯氧化法、臭氧氧化法、過(guò)氧化氫氧化法 光氧化法、濕式氧化法 、電解法 3)還原法注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試?yán)撼粞跆幚砗鑿U水 32CNOCNOO223222323CNOOH OHCONCO接觸柱1234 圖1-29 臭氧處理含氰廢水工藝流程注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試1.13 萃取、吹脫和汽提1.萃取法 1)基本原理 2)萃取工藝流程 生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用的萃取工藝有單級(jí)萃取、多級(jí)錯(cuò)流萃取和連續(xù)逆流萃取 3)萃取法處理廢水的應(yīng)用 多種重金屬?gòu)U水可以用萃取法處理。 KCC有機(jī)溶劑水注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)考試混合器分層器萃取