工業(yè)廢水處理

1、第第2121章章 工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理 的工藝系統(tǒng)的工藝系統(tǒng) 重點重點：各種基本的污水處理方法各種基本的污水處理方法 難點難點：針對各種工業(yè)廢水的情況，準確確針對各種工業(yè)廢水的情況，準確確 定合適的處理方法。定合適的處理方法。21.1 概述概述21.2 常用工業(yè)廢水處理工藝系統(tǒng)常用工業(yè)廢水處理工藝系統(tǒng)21.1 概述概述21.1.1 工業(yè)廢水的分類工業(yè)廢水的分類 1.按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學性質(zhì)分類為含無機污染物為主的按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學性質(zhì)分類為含無機污染物為主的 無機廢水和含有機污染物為主的有機廢水。例如，電鍍廢水和礦物加無機廢水和含有機污染物為主的有機廢水。例如，電

2、鍍廢水和礦物加 工過程的廢水是無機廢水食品或石油加工過程的廢水是有機廢水。工過程的廢水是無機廢水食品或石油加工過程的廢水是有機廢水。2.按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象可分為造紙廢水、紡織廢水、制革廢按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象可分為造紙廢水、紡織廢水、制革廢 水、農(nóng)藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。水、農(nóng)藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。3.按廢水中所含污染物的主要成分可分為：酸性廢水、堿性廢水、含酚按廢水中所含污染物的主要成分可分為：酸性廢水、堿性廢水、含酚 廢水、含鉻廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。廢水、含鉻廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。 工業(yè)廢水工業(yè)廢水 工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液其中

3、含有隨水流失的工業(yè)生工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。 此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發(fā)，將廢水中主要此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發(fā)，將廢水中主要污染物歸納為三類：污染物歸納為三類： 第一類為廢熱，主要來自冷卻水，冷卻水可以回用；第一類為廢熱，主要來自冷卻水，冷卻水可以回用； 第二類為常規(guī)污染物，即無明顯毒性而又易于生物降解的物質(zhì)，第二類為常規(guī)污染物，即無明顯毒性而又易于生物降解的物質(zhì)，包括包括 生物可降解的有機物，可作為生物營養(yǎng)素的化合物，以及生物可降解

4、的有機物，可作為生物營養(yǎng)素的化合物，以及懸懸 浮固體等；浮固體等； 第三類為有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物質(zhì)，包第三類為有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物質(zhì)，包括重括重 金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。 實際上，一種工業(yè)可以排出幾種不同性質(zhì)的廢水，而一種廢水又實際上，一種工業(yè)可以排出幾種不同性質(zhì)的廢水，而一種廢水又會有不同的污染物和不同的污染效應。例如染料工廠既排出酸性廢水，又會有不同的污染物和不同的污染效應。例如染料工廠既排出酸性廢水，又排出堿性廢水。紡織印染廢水，由于織物和染料的不同，其中的污染物和排出堿性

5、廢水。紡織印染廢水，由于織物和染料的不同，其中的污染物和污染效應就會有很大差別。即便是一套生產(chǎn)裝置排出的廢水，也可能同時污染效應就會有很大差別。即便是一套生產(chǎn)裝置排出的廢水，也可能同時含有幾種污染物。如煉油廠的蒸餾、裂化、焦化、疊合等裝置的塔頂油品含有幾種污染物。如煉油廠的蒸餾、裂化、焦化、疊合等裝置的塔頂油品蒸氣凝結(jié)水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工業(yè)企業(yè)，雖然產(chǎn)品、原蒸氣凝結(jié)水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工業(yè)企業(yè)，雖然產(chǎn)品、原料和加工過程截然不同，也可能排出性質(zhì)類似的廢水。如煉油廠、化工廠料和加工過程截然不同，也可能排出性質(zhì)類似的廢水。如煉油廠、化工廠和煉焦煤氣廠等，可能均有含油、含

6、酚廢水排出。和煉焦煤氣廠等，可能均有含油、含酚廢水排出。21.1.2 工業(yè)廢水對環(huán)境的污染工業(yè)廢水對環(huán)境的污染 1.無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染2.有毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染。有毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染。3.含大量不溶性懸浮物廢水的污染。含大量不溶性懸浮物廢水的污染。4.含有廢水產(chǎn)生的污染含有廢水產(chǎn)生的污染5.含高濁度和高色度廢水產(chǎn)生的污染含高濁度和高色度廢水產(chǎn)生的污染6.酸性和堿性廢水產(chǎn)生的污染酸性和堿性廢水產(chǎn)生的污染7.含有多種污染物質(zhì)廢水產(chǎn)生的污染含有多種污染物質(zhì)廢水產(chǎn)生的污染8.含有氮、磷等工業(yè)廢水產(chǎn)生的污染含有氮、磷等工業(yè)廢水產(chǎn)

7、生的污染21.1.3 控制工業(yè)污染源的基本途徑控制工業(yè)污染源的基本途徑 1. 工業(yè)污水單獨處理后排放工業(yè)污水單獨處理后排放 （1） COD、BOD很高，很高， （2） 具有一定量的具有一定量的H2S、NH4有毒物質(zhì)有毒物質(zhì) （3） 含有強酸、強堿含有強酸、強堿 （4） 可回收一些產(chǎn)品可回收一些產(chǎn)品2. 工業(yè)污水排入城市污水處理廠一同處理工業(yè)污水排入城市污水處理廠一同處理 （1） 與城市污水性質(zhì)大致相同與城市污水性質(zhì)大致相同 （2） 無有毒有害類物質(zhì)無有毒有害類物質(zhì)3工業(yè)污水預處理后進入城市污水處理廠工業(yè)污水預處理后進入城市污水處理廠 （1） 可回收產(chǎn)品可回收產(chǎn)品 （2） 含少量可去除的有毒有害

8、物質(zhì)含少量可去除的有毒有害物質(zhì)4革新工藝、減少排污量革新工藝、減少排污量5考慮回收利用考慮回收利用6從全局出發(fā)，對污水妥善處理從全局出發(fā)，對污水妥善處理7采取先進技術(shù)，經(jīng)濟合理采取先進技術(shù)，經(jīng)濟合理21.1.4 廢水處理方法及選擇廢水處理方法及選擇 均和調(diào)節(jié)均和調(diào)節(jié)一、目的一、目的 1水質(zhì)均和水量負荷不變，水質(zhì)變化，以水質(zhì)變化為曲線，求體水質(zhì)均和水量負荷不變，水質(zhì)變化，以水質(zhì)變化為曲線，求體 積，需要攪拌設施。積，需要攪拌設施。 2水量調(diào)節(jié)水質(zhì)負荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，設計池水量調(diào)節(jié)水質(zhì)負荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，設計池 體積，不需要攪拌。體積，不需要攪拌。 3水質(zhì)水量均

9、和調(diào)節(jié)水質(zhì)水量都變化，需綜合考慮。水質(zhì)水量均和調(diào)節(jié)水質(zhì)水量都變化，需綜合考慮。二、二、調(diào)節(jié)池形式調(diào)節(jié)池形式 1水泵強制循環(huán)：水泵強制循環(huán)：不需要安裝特殊設備，簡單易行，混合完全，運行不需要安裝特殊設備，簡單易行，混合完全，運行 費用高。費用高。 2空氣攪拌：空氣攪拌：混合完全，預曝氣作用，有害物質(zhì)和氣體隨曝氣進入大氣混合完全，預曝氣作用，有害物質(zhì)和氣體隨曝氣進入大氣 3機械攪：機械攪：混合較好，運行費用低，但易腐蝕需維護?；旌陷^好，運行費用低，但易腐蝕需維護。 4.4.穿孔倒流槽水質(zhì)調(diào)節(jié)：穿孔倒流槽水質(zhì)調(diào)節(jié)：只能調(diào)節(jié)水質(zhì)，不能調(diào)節(jié)水量。只能調(diào)節(jié)水質(zhì)，不能調(diào)節(jié)水量。三、容積計算三、容積計算 t

10、t1 1i ii iq qw w t t1 1i ii ii im m/ /w wq qc cC CT Tq qw w w wq qc cq qc cC C2 22 2i ii im m 1排放的水質(zhì)水量具有周期性變化排放的水質(zhì)水量具有周期性變化 t=n 時時（1）池容積）池容積qi均和周期逐時變化流量。均和周期逐時變化流量。（2）出水濃度）出水濃度c對應對應q的污染的污染2污水流量變化不是周期性，采用試算法。污水流量變化不是周期性，采用試算法。（1）池容積）池容積q平均污水量平均污水量T水量變化時間總和水量變化時間總和 （2）出水濃度）出水濃度3利用沉淀池進行調(diào)節(jié)：在沉淀池內(nèi)進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)

11、利用沉淀池進行調(diào)節(jié)：在沉淀池內(nèi)進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié) 離心分離離心分離一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ) 物體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力場，在離心力場內(nèi)各質(zhì)點將受到比本身物體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力場，在離心力場內(nèi)各質(zhì)點將受到比本身重力大得多的離心力，這離心力的大小取決于物質(zhì)的質(zhì)量。重力大得多的離心力，這離心力的大小取決于物質(zhì)的質(zhì)量。 高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時由于高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時由于懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此受到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此受到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的被甩向外圍，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，廢水和水中的懸浮物被

12、分離。被甩向外圍，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，廢水和水中的懸浮物被分離。二、離心分離設備二、離心分離設備 1.根據(jù)離心力產(chǎn)生的方式將離心設備分為：根據(jù)離心力產(chǎn)生的方式將離心設備分為： （1）用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋流分離機：用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋流分離機： 壓力式旋流分離機壓力式旋流分離機、重力式旋流分離機重力式旋流分離機 （2）由設備本身旋轉(zhuǎn)帶動污水旋轉(zhuǎn)的離心分離機：由設備本身旋轉(zhuǎn)帶動污水旋轉(zhuǎn)的離心分離機： 2重力式旋流分離機重力式旋流分離機：常用的水力旋流沉淀池，污水沿切線方向流常用的水力旋流沉淀池，污水沿切線方向流 入，借進出水頭差在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動。入，借進出水頭差在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動。 3壓

13、力式旋流分離機壓力式旋流分離機 用于分離比重較大的懸浮物，設備由鋼板制成，上部為直徑用于分離比重較大的懸浮物，設備由鋼板制成，上部為直徑D的園的園筒，下部為錐形體，污水沿著設備切線方向進入，在離心力作用下，水筒，下部為錐形體，污水沿著設備切線方向進入，在離心力作用下，水中懸浮物被甩向四周，并在重力作用下，下沉至底部排走。中懸浮物被甩向四周，并在重力作用下，下沉至底部排走。 分析：分析： 1段：水流的水平速度沿半徑增大，在四周處最大，顆粒在離心力作用段：水流的水平速度沿半徑增大，在四周處最大，顆粒在離心力作用 下，甩向四周，此區(qū)為加速區(qū)。下，甩向四周，此區(qū)為加速區(qū)。 2段：水平速度沿半徑增大后減

14、小，在段：水平速度沿半徑增大后減小，在 1/2R 處，處，V最大，分離出的顆最大，分離出的顆 粒沿四周下滑，此區(qū)為分離區(qū)。粒沿四周下滑，此區(qū)為分離區(qū)。 3段：水平速度為零，顆粒在重力作用段：水平速度為零，顆粒在重力作用 下沉淀濃縮，此區(qū)為沉淀區(qū)。下沉淀濃縮，此區(qū)為沉淀區(qū)。 優(yōu)點：體積小，單位容積處理能力高，優(yōu)點：體積小，單位容積處理能力高， 用料少易安裝。用料少易安裝。 缺點：四壁易磨損，需動力。缺點：四壁易磨損，需動力。其中：其中： m、m0分別為顆粒和污水的質(zhì)量。分別為顆粒和污水的質(zhì)量。 v旋轉(zhuǎn)圓周或速度。旋轉(zhuǎn)圓周或速度。 r旋轉(zhuǎn)半徑。旋轉(zhuǎn)半徑。 n轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速。三三.離心力計算離心力計算)

15、g)gm m(m(mF F0 01 1 分析：分析：1）當）當 r1.0m 時，時，n500轉(zhuǎn)分，轉(zhuǎn)分， 280 當當 r1.0m 時，時，n1800轉(zhuǎn)分，轉(zhuǎn)分，3600。 2）在離心力場中，離心力對固體顆粒的作用遠遠超過重力，可強化）在離心力場中，離心力對固體顆粒的作用遠遠超過重力，可強化 顆粒的分離速度。顆粒的分離速度。 3）分離因素）分離因素 ，凈化效果，凈化效果 ，可除的顆粒直徑，可除的顆粒直徑d。1離心場中，顆粒受到離心力離心場中，顆粒受到離心力 F 的大小的大小:/ /r r) )v vm m( (m mF F2 20 0 2顆粒在水中受到的重力：顆粒在水中受到的重力：3離心力與重

16、力之比分離因素，表示在離心力場中，顆粒所受到的離心力與重力之比分離因素，表示在離心力場中，顆粒所受到的 離心力大于重力離心力大于重力 的倍數(shù)。的倍數(shù)。/900/900rnrng g/r/r) )6060n n(2r(2r)g)gm m(m(m/r/r)v)vm m(m(mF FF F2 22 20 02 20 01 1 過濾過濾一、過濾：一、過濾：使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，以截留水中的懸浮物質(zhì)，使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，以截留水中的懸浮物質(zhì)， 達到處理的目的。達到處理的目的。二、濾網(wǎng)二、濾網(wǎng) 1. 濾網(wǎng)：污水中含有的細小懸浮物，不能用格柵去除，也難用沉淀方法濾網(wǎng)：污水中含有的細小懸浮物

17、，不能用格柵去除，也難用沉淀方法 去除，可采用小孔眼的濾網(wǎng)截留，回收。去除，可采用小孔眼的濾網(wǎng)截留，回收。 2.篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學纖維編制而成。篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學纖維編制而成。 3.其形式有轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、振動式、轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種。其形式有轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、振動式、轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種。 4.篩孔尺寸可根據(jù)需要，一般為篩孔尺寸可根據(jù)需要，一般為0.151.0mm。 5.旋轉(zhuǎn)式濾網(wǎng)，污水從外側(cè)流入內(nèi)側(cè)，懸浮旋轉(zhuǎn)式濾網(wǎng)，污水從外側(cè)流入內(nèi)側(cè)，懸浮 物被截留，然后用刮刀刮下運走。物被截留，然后用刮刀刮下運走。 6.優(yōu)：效率高，可回收有用的物質(zhì)。缺：易堵塞。優(yōu)：效率高，可回收有用的

18、物質(zhì)。缺：易堵塞。 三、濾池三、濾池 濾池去除微量懸浮物，常用于污水深度處理。濾池去除微量懸浮物，常用于污水深度處理。 1濾池過濾機理。濾池過濾機理。 1）機械篩濾作用把濾料層作為篩子，某些粒徑大于孔隙尺寸的雜質(zhì)）機械篩濾作用把濾料層作為篩子，某些粒徑大于孔隙尺寸的雜質(zhì) 被截留，孔隙變小一些，于是后續(xù)的細小懸浮雜質(zhì)也可被截留。被截留，孔隙變小一些，于是后續(xù)的細小懸浮雜質(zhì)也可被截留。 2）沉淀作用把濾料看作層層疊疊起來的多層沉淀池。利用巨大的沉）沉淀作用把濾料看作層層疊疊起來的多層沉淀池。利用巨大的沉 淀面積截留水中微小粒子。淀面積截留水中微小粒子。 3）絮凝作用把濾料作為接觸吸附介質(zhì)，介質(zhì)緊密

19、排列，水在介質(zhì)中）絮凝作用把濾料作為接觸吸附介質(zhì)，介質(zhì)緊密排列，水在介質(zhì)中 流動時，雜質(zhì)被吸附在介質(zhì)表面并成長為大顆粒，巨大的表面積產(chǎn)流動時，雜質(zhì)被吸附在介質(zhì)表面并成長為大顆粒，巨大的表面積產(chǎn) 生強烈的吸附能力。生強烈的吸附能力。 2濾料：濾料：石英砂、無煙煤、陶粒、聚丙烯球、爐灰渣、煙道灰、焦石英砂、無煙煤、陶粒、聚丙烯球、爐灰渣、煙道灰、焦 炭、炭、電化學濾料電化學濾料。 3截留雜質(zhì)規(guī)律截留雜質(zhì)規(guī)律 從接觸絮凝作用考慮，雜質(zhì)與濾料接觸，被濾料表面分子間力吸附從接觸絮凝作用考慮，雜質(zhì)與濾料接觸，被濾料表面分子間力吸附絮凝，同時水力沖刷可使絮凝雜質(zhì)脫落向下層移動，被下層濾料截留。絮凝，同時水力

20、沖刷可使絮凝雜質(zhì)脫落向下層移動，被下層濾料截留。 在過濾周期將終止時，表層濾料最細，吸附表面張力最大，截留的在過濾周期將終止時，表層濾料最細，吸附表面張力最大，截留的雜質(zhì)最多，表層孔隙逐漸被雜質(zhì)阻塞，盡管下層濾料還未發(fā)揮應有作雜質(zhì)最多，表層孔隙逐漸被雜質(zhì)阻塞，盡管下層濾料還未發(fā)揮應有作用，但周期已終止，導致出現(xiàn)雙層濾料，表層的濾料粒徑大一些，截用，但周期已終止，導致出現(xiàn)雙層濾料，表層的濾料粒徑大一些，截留的雜質(zhì)多一些。留的雜質(zhì)多一些。 4構(gòu)造構(gòu)造污水濾料和給水濾料有許多相同之處，與給水濾料的不同之污水濾料和給水濾料有許多相同之處，與給水濾料的不同之處如下：處如下： （1）濾料粒徑大，強度高，耐

21、腐蝕，成本低。）濾料粒徑大，強度高，耐腐蝕，成本低。 （2）抗沖擊性負荷，出現(xiàn)雙層濾料。）抗沖擊性負荷，出現(xiàn)雙層濾料。 （3）運行周期長。）運行周期長。 （4）運行方式分為正向流和反向流。）運行方式分為正向流和反向流。四、電化學濾料濾池四、電化學濾料濾池 1. 原理：兩種不同的金屬直接接觸，浸沒在有傳導性的電解質(zhì)溶液里，原理：兩種不同的金屬直接接觸，浸沒在有傳導性的電解質(zhì)溶液里，可形成原電池，通過選用活性金屬組成原電池可在它作用空間產(chǎn)生一可形成原電池，通過選用活性金屬組成原電池可在它作用空間產(chǎn)生一個電場。個電場。 2. 電化學濾料濾池是利用污水中含有電解質(zhì)物質(zhì)，當鐵屑浸沒在含有電電化學濾料濾池

22、是利用污水中含有電解質(zhì)物質(zhì)，當鐵屑浸沒在含有電解質(zhì)的污水中，鐵屑晶體結(jié)構(gòu)上的鐵一碳之間形成了許多微小的腐蝕解質(zhì)的污水中，鐵屑晶體結(jié)構(gòu)上的鐵一碳之間形成了許多微小的腐蝕電池，產(chǎn)生電化學反應，在它的作用空間產(chǎn)生一個電場，鐵一碳表面電池，產(chǎn)生電化學反應，在它的作用空間產(chǎn)生一個電場，鐵一碳表面有電流流動，形成一種內(nèi)部內(nèi)電解反應，在電場作用下，鐵陽極失去有電流流動，形成一種內(nèi)部內(nèi)電解反應，在電場作用下，鐵陽極失去電子生成電子生成 Fe2+進入污水中，碳陰極得到電子使碳表面的進入污水中，碳陰極得到電子使碳表面的 H+生成生成H2逸逸出，電極反應如下：出，電極反應如下：陽極：陽極：2Fe2Fe2+4e陰極：

23、陰極：4H+ 4e 2H2 (酸性溶液酸性溶液) O2 + 2H2O + 4e 4OH- （中性溶液或堿性溶液）（中性溶液或堿性溶液）3. 腐蝕電化學反應，在它的表面有電流流動，由于腐蝕原電池的作用，在腐蝕電化學反應，在它的表面有電流流動，由于腐蝕原電池的作用，在電位較低的鐵陽極上，金屬鐵失去電子變成鐵離子進入溶液，電子流向電位較低的鐵陽極上，金屬鐵失去電子變成鐵離子進入溶液，電子流向陰極，在碳陰極附近，流來的電子被溶液中能夠吸收電子的物質(zhì)所接受，陰極，在碳陰極附近，流來的電子被溶液中能夠吸收電子的物質(zhì)所接受，生成以氫氧根形式出現(xiàn)的陰離子，中和金屬離子，形成一種內(nèi)部電解反生成以氫氧根形式出現(xiàn)的

24、陰離子，中和金屬離子，形成一種內(nèi)部電解反應。電極反應陰極新生成的應。電極反應陰極新生成的H2能與污水中的許多污染組份發(fā)生氧化還原能與污水中的許多污染組份發(fā)生氧化還原作用，陽極生成的作用，陽極生成的Fe2+是良好的絮凝劑，能夠捕集、裹挾污水中的污染是良好的絮凝劑，能夠捕集、裹挾污水中的污染物共沉。物共沉。4. 應用應用采用鐵屑和活性炭組成電池，由于電極電位不同，形成一組短采用鐵屑和活性炭組成電池，由于電極電位不同，形成一組短路的電池，鐵陽極失去電子生成路的電池，鐵陽極失去電子生成Fe2進入水中，電子流向陰極，在炭表進入水中，電子流向陰極，在炭表面面H得到電子還原成得到電子還原成H2，水中，水中F

25、e2與與OH結(jié)合形成結(jié)合形成Fe(OH)2絮凝體，絮凝體，電池不斷反應，濾池強化工作作用。電池不斷反應，濾池強化工作作用。 5. 例如，將鐵屑和碳粒浸沒在例如，將鐵屑和碳粒浸沒在電位為電位為30 mv的污水溶液中，鐵屑和碳粒的污水溶液中，鐵屑和碳粒的電位差為的電位差為1.2伏，粒料間的分離距離為伏，粒料間的分離距離為0.1cm,可以得到可以得到510-3cm/s的的分離速度，從理論上計算分離速度，從理論上計算20s就完成沉積過程。就完成沉積過程。6. 特點：特點：1）具有普通濾池的功能，）具有普通濾池的功能，2）具有原電池的電化學反應。）具有原電池的電化學反應。3）起）起到電解反應的電氧化和電

26、絮凝。到電解反應的電氧化和電絮凝。 可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采用尼龍布和金屬網(wǎng)，孔可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采用尼龍布和金屬網(wǎng)，孔隙小于隙小于100，懸浮物去除率，懸浮物去除率7590，濾后水中懸浮物小于，濾后水中懸浮物小于5mg/L。 五五.微濾機微濾機 化學沉淀法化學沉淀法 其中：其中：m、n分別表示離子分別表示離子Mn+、Nm-的系數(shù)。的系數(shù)。M Mm mN Nn nn nN Nm mM Mm mn n 一一. 化學沉淀化學沉淀是向水中投加某種化學劑，使它與水中的溶解物質(zhì)發(fā)生互換是向水中投加某種化學劑，使它與水中的溶解物質(zhì)發(fā)生互換反反 應，生成難溶于水的沉淀物，降低污水中溶

27、解物質(zhì)的濃度。應，生成難溶于水的沉淀物，降低污水中溶解物質(zhì)的濃度。二二.原理原理:根據(jù)化學沉淀的必要條件，一定溫度下，難溶鹽根據(jù)化學沉淀的必要條件，一定溫度下，難溶鹽MmNn在飽和溶液在飽和溶液 下，沉淀和溶解反應如下下，沉淀和溶解反應如下三三.根據(jù)質(zhì)量作用原理，根據(jù)質(zhì)量作用原理，溶度積溶度積 常數(shù)可表示為常數(shù)可表示為LMmNnn nm mm mn nMmNnMmNn NN MML L 如果污水中含有大量的如果污水中含有大量的Mn+離子，要降低濃度，可向污水中投入化離子，要降低濃度，可向污水中投入化學物質(zhì)，提高污水中學物質(zhì)，提高污水中Nm-濃度，使離子積大于溶度積濃度，使離子積大于溶度積 L，

28、結(jié)果，結(jié)果Mm、Nn從污水中沉淀折出，降低從污水中沉淀折出，降低 Mm+濃度。濃度。 1、同名離子效應同名離子效應當沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某當沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某一離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動一離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動 2、鹽效應鹽效應在有強電解質(zhì)存在狀況下，溶解度隨強電解質(zhì)濃度的在有強電解質(zhì)存在狀況下，溶解度隨強電解質(zhì)濃度的增大而增加，反應向溶解方向轉(zhuǎn)移。增大而增加，反應向溶解方向轉(zhuǎn)移。 3、酸效應酸效應溶液的溶液的PH值可影響沉淀物的溶解度，稱為酸效應。值可影響沉淀物的溶解度，稱為酸效應。 4、絡合效應絡合效應若溶液中存在可能

29、與離子生成可溶性絡合物的絡合若溶液中存在可能與離子生成可溶性絡合物的絡合劑，則反應向相方向進行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。劑，則反應向相方向進行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。四四.四種沉淀效應四種沉淀效應1沉淀和溶解是暫時的，有條件的。沉淀和溶解是暫時的，有條件的。2只要條件改變，沉淀和溶解就能相互轉(zhuǎn)移。只要條件改變，沉淀和溶解就能相互轉(zhuǎn)移。3如果離子積大于溶度積就會發(fā)生沉淀。如果離子積大于溶度積就會發(fā)生沉淀。4反之離子積小于溶度積就會溶解。反之離子積小于溶度積就會溶解。 五五.沉淀分析沉淀分析六六.三種沉淀法三種沉淀法 1.硫化物沉淀法硫化物沉淀法：電離常數(shù)電離常數(shù) SSL L MM SS M

30、MMSMS2 2MSMS2 22 22 2 2 22 2S SH HHSHSHSHSH HS SH H15152 22 28 82 21 110101.21.2 HSHS SSHHK K10109.19.1SSHH HSHSHHK K 金屬的硫化物溶解度一般比氫氧化物的溶解度小得多，可以采用硫化金屬的硫化物溶解度一般比氫氧化物的溶解度小得多，可以采用硫化物沉淀法。物沉淀法。電離方程式：電離方程式：采用硫化物沉淀法常用的藥劑為硫化氫，硫化鈉，硫化鉀等。采用硫化物沉淀法常用的藥劑為硫化氫，硫化鈉，硫化鉀等。硫化氫在水中分兩步電離硫化氫在水中分兩步電離由上式可知，金屬離子在水中溶解度與由上式可知，金

31、屬離子在水中溶解度與 LMS和和 PH值有關(guān)值有關(guān)2 22 222222 222222 21 12 22 22 2總總 HHSSHH10101.11.1 SS10101.11.1K KK KSSHH SS HHK K L/SL/S MM2 22 2 SSHH10101.11.1 LHLH S/HS/HHH10101.11.1L L MM2 222222 22 22 22222MSMS2 2 23232 222222 2MSMS2 210101.11.1 LHLH0.10.110101.11.1 HHL L MM 由上二式可得總電離常數(shù)由上二式可得總電離常數(shù)代入代入得得 在在1大氣壓，大氣壓，2

32、5條件下，硫化氫在水中的飽和濃度為條件下，硫化氫在水中的飽和濃度為0.1M，則，則 2.氫氧化物沉淀法氫氧化物沉淀法：（1）金屬氫氧化物的溶解與污水的）金屬氫氧化物的溶解與污水的PH值關(guān)系很大。值關(guān)系很大。M(OH)n表示金屬的氫表示金屬的氫氧化物，氧化物，Mm+表示金屬離子。表示金屬離子。 則電離方程式則電離方程式 其溶度積為其溶度積為 同時水發(fā)生電離同時水發(fā)生電離 水的離子積為水的離子積為n nn nM(OH)M(OH) )n(OHn(OHM M n nn nn n OHOHMMLM(OH)LM(OH) OHOHH HO OH H2 214142 210101 1 OHOHHHO OKHK

33、H n n2 2n nn n) ) HHO OKHKH( (LM(OH)LM(OH) MM nPHnPHn nnPHnPHO OnPKHnPKHPLPL nlgHnlgHO OnlgKHnlgKHlgLlgL lgMlgM2 22 2n n （2）則將上面四個式子進行處理得到）則將上面四個式子進行處理得到（3）將重金屬離子的溶解度與）將重金屬離子的溶解度與PH值關(guān)系繪成曲線，從曲線中可以得值關(guān)系繪成曲線，從曲線中可以得 到，重金屬離子的濃度值。到，重金屬離子的濃度值。 應用采用氫氧化法處理污水，應用采用氫氧化法處理污水，PH值是一個重要因素，處理污水值是一個重要因素，處理污水 中的中的 Fe2

34、+離子時，離子時，PH值大于值大于 9則可完全沉淀，而處理污水中則可完全沉淀，而處理污水中AL3 離子時，離子時，PH值嚴格為值嚴格為 5.5，否則，否則AL(OH)沉淀物又會溶解。沉淀物又會溶解。（4）如用氫氧化物沉淀法處理含鎘廢水，一般）如用氫氧化物沉淀法處理含鎘廢水，一般pH值應為值應為9.512.5。 當當pH8時，殘留濃度為時，殘留濃度為1mgL；當；當pH值升至值升至10或或11時，殘留濃時，殘留濃 度分別降至度分別降至0.1和和0.00075mgL； 3.鋇鹽沉淀法：鋇鹽沉淀法：在處理含鉻污水時，可用鋇鹽為沉淀劑，以碳酸鋇在處理含鉻污水時，可用鋇鹽為沉淀劑，以碳酸鋇為例，它與污水

35、中鉻酸進行反應，生成難溶的鉻酸鋇。為例，它與污水中鉻酸進行反應，生成難溶的鉻酸鋇。O OH HC CO OB Ba aC Cr rO OC Cr rO OH HB Ba aC CO O2 22 24 44 42 23 3 碳酸鋇是難溶的物質(zhì)，但鉻酸鋇的溶度積更小一些，更難溶于水，碳酸鋇是難溶的物質(zhì)，但鉻酸鋇的溶度積更小一些，更難溶于水，象這樣一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程為沉淀的轉(zhuǎn)移。象這樣一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程為沉淀的轉(zhuǎn)移。 污水處理中的混凝法污水處理中的混凝法一一. 混凝的分類混凝的分類 1、化學混凝利用正電荷的電解質(zhì)，壓縮污水中負電粒子的雙電層，、化學混凝利用正電荷的電解質(zhì)，壓縮

36、污水中負電粒子的雙電層，當大量正電荷進入膠粒的雙電層內(nèi)，使雙電層變薄，電位減小，膠粒當大量正電荷進入膠粒的雙電層內(nèi)，使雙電層變薄，電位減小，膠粒不帶電，可以相互聚和下沉。不帶電，可以相互聚和下沉。 2、物理混凝混凝經(jīng)水解形成高聚物，大顆粒高聚物對雜質(zhì)膠體有強、物理混凝混凝經(jīng)水解形成高聚物，大顆粒高聚物對雜質(zhì)膠體有強烈的吸附能力，可吸附一定距離內(nèi)的膠體共同下沉。烈的吸附能力，可吸附一定距離內(nèi)的膠體共同下沉。自身混凝高聚物大顆?？稍谄渥饔每臻g內(nèi)吸附膠體一同下沉。自身混凝高聚物大顆粒可在其作用空間內(nèi)吸附膠體一同下沉。 有效作用空間：有效作用空間： 有效作用空間的條件：有效作用空間的條件：(1) Rr

37、 (2) rR (3) A=r+R時吸附最佳。時吸附最佳。) )V V)(V)(VR R(A(A4 4R)R)(A(AR R2 22 2 增濃聚沉向污水中投入一些大顆粒雜質(zhì)，使?jié)舛仍龃螅沙恋淼拇箢w粒增濃聚沉向污水中投入一些大顆粒雜質(zhì)，使?jié)舛仍龃?，可沉淀的大顆粒 吸附小顆粒迅速下沉。應用于豎流式沉淀池增加污泥層的濃度達到增濃聚吸附小顆粒迅速下沉。應用于豎流式沉淀池增加污泥層的濃度達到增濃聚 沉、水力澄清池加入細泥沙增加泥沙濃度達到增濃聚沉。沉、水力澄清池加入細泥沙增加泥沙濃度達到增濃聚沉。 3、生物混凝生物混凝 利用微生物的吸附絮凝作用，吸附膠體顆粒一同下沉，活性污泥回利用微生物的吸附絮凝作用

38、，吸附膠體顆粒一同下沉，活性污泥回泥污泥達到吸附絮凝作用。泥污泥達到吸附絮凝作用。二二.混凝在污水處理中的作用：混凝在污水處理中的作用： 通過混凝可去除污水的濁度、色度、各種高分子化合物，重金屬通過混凝可去除污水的濁度、色度、各種高分子化合物，重金屬離子等，常與其它方法一同使用。離子等，常與其它方法一同使用。 混凝法只能去除膠體和懸浮物，不能去除溶解性物質(zhì)，影響混凝混凝法只能去除膠體和懸浮物，不能去除溶解性物質(zhì)，影響混凝的因素很多，混凝劑的種類，濃度等需要用試驗確定。的因素很多，混凝劑的種類，濃度等需要用試驗確定。 氣浮氣浮一、氣浮處理的理論基礎(chǔ)：一、氣浮處理的理論基礎(chǔ)：將空氣通入水中，并以微

39、小氣泡折出，使水將空氣通入水中，并以微小氣泡折出，使水 中固體雜質(zhì)粘附氣泡一同上浮至水面分離。中固體雜質(zhì)粘附氣泡一同上浮至水面分離。 1氣浮流程氣浮流程 ： 氣污水氣污水氣粒吸附氣粒吸附泡沫泡沫分解分解 2、氣浮條件：去除此重近于、氣浮條件：去除此重近于1，直徑，直徑60懸浮物懸浮物 氣粒吸附：屬物物理吸附。吸附放熱，低溫吸附效果較好；極性相氣粒吸附：屬物物理吸附。吸附放熱，低溫吸附效果較好；極性相 同，吸附效果較好；物理性質(zhì)相同，吸附效果較好。同，吸附效果較好；物理性質(zhì)相同，吸附效果較好。 吸附對象：吸附疏水性物質(zhì)吸附對象：吸附疏水性物質(zhì) 疏水性物質(zhì)難為水潤濕的物質(zhì)，可以直接吸附。疏水性物質(zhì)

40、難為水潤濕的物質(zhì)，可以直接吸附。 親水性物質(zhì)容易被水潤濕的物質(zhì)，需要轉(zhuǎn)為疏水性物質(zhì)。親水性物質(zhì)容易被水潤濕的物質(zhì)，需要轉(zhuǎn)為疏水性物質(zhì)。 表面活性劑：可以使疏水、親水相互轉(zhuǎn)移，表面活性劑由極性和非極表面活性劑：可以使疏水、親水相互轉(zhuǎn)移，表面活性劑由極性和非極 性分子組成，分子一端呈親水性，另一端呈疏水性，也叫二親分子。性分子組成，分子一端呈親水性，另一端呈疏水性，也叫二親分子。 a. 表面活性劑對于親水性物質(zhì)有利，親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)為疏水性。表面活性劑對于親水性物質(zhì)有利，親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)為疏水性。 b. 表面活性劑對于疏水性物質(zhì)不利，疏水性物質(zhì)轉(zhuǎn)為親水性。表面活性劑對于疏水性物質(zhì)不利，疏水性物質(zhì)轉(zhuǎn)為親水性

41、。 在液、氣、粒三相表面上，產(chǎn)生的表面力不同，其粘附著力也不同。在液、氣、粒三相表面上，產(chǎn)生的表面力不同，其粘附著力也不同。 1表面能表面能 液體表面分子與內(nèi)部分子受到的分子引力不同，表面分子所受到的力不液體表面分子與內(nèi)部分子受到的分子引力不同，表面分子所受到的力不 平衡，該力把表面分子拉向液體內(nèi)部，力圖縮小表面積，減少表面能。平衡，該力把表面分子拉向液體內(nèi)部，力圖縮小表面積，減少表面能。 2表面能的物理現(xiàn)象表面能的物理現(xiàn)象 表面能力圖使自由表面積最小，從而表面能最小。液體內(nèi)部分子引力使表面能力圖使自由表面積最小，從而表面能最小。液體內(nèi)部分子引力使 液體呈球狀，減少表面積，避免展開。液體呈球狀

42、，減少表面積，避免展開。 3氣泡的穩(wěn)定性氣泡的穩(wěn)定性（1）加入表面活性劑使氣泡壁變厚，防止破碎。）加入表面活性劑使氣泡壁變厚，防止破碎。（2）加入表面活性劑使液體表面蒸發(fā)量減少，浮渣穩(wěn)定。）加入表面活性劑使液體表面蒸發(fā)量減少，浮渣穩(wěn)定。（3）當氣泡內(nèi)壓一定時，水的表面張力越大，氣泡直徑越大；當氣量一定）當氣泡內(nèi)壓一定時，水的表面張力越大，氣泡直徑越大；當氣量一定 時，氣泡直徑時，氣泡直徑，表面積，表面積，不易吸附。氣泡大小應一致，否則小氣，不易吸附。氣泡大小應一致，否則小氣 泡內(nèi)壓大，大氣泡內(nèi)壓小，小氣泡易進入大氣泡合并。泡內(nèi)壓大，大氣泡內(nèi)壓小，小氣泡易進入大氣泡合并。（4）氣泡越小越密集，效

43、果越好。）氣泡越小越密集，效果越好。二、水中氣、粒的粘附著力計算二、水中氣、粒的粘附著力計算3表面能大小計算表面能大小計算吸附前后界面能減少值為吸附前后界面能減少值為s sw w 121213131 1w w 設液、氣、固三相分別為設液、氣、固三相分別為1、2、3，表示表面能；則表示表面能；則 “液固，液液固，液氣，氣固氣，氣固”分別用分別用 13 、 12 、 23 表示表示 根據(jù)熱力學已知：界面能表面能根據(jù)熱力學已知：界面能表面能界面面積界面面積其中：其中：s界面面積（界面面積（cm2），取單位面積為），取單位面積為 1進行計算進行計算顆粒和氣泡粘附前其表面能之和顆粒和氣泡粘附前其表面能之

44、和顆粒和氣泡粘附后其表面能顆粒和氣泡粘附后其表面能23232 2w w 2323121213132 21 1w ww www 最后總結(jié)得：最后總結(jié)得：cos)cos)(1(1coscos）cos(180cos(180)cos(180cos(180ww121212121212121212122323121223231212232312121313 4.表面能表面能分析：分析： （1）W越大，吸附越容易進行。越大，吸附越容易進行。 （2）當接觸角）當接觸角0，cos 1，1 cos 0，氣固不易吸附。，氣固不易吸附。 （3）當接觸角）當接觸角 180， cos 1，1 cos 2，氣固易吸附。，氣

45、固易吸附。 （4）接觸角可判斷物質(zhì)被水潤濕的性質(zhì)，）接觸角可判斷物質(zhì)被水潤濕的性質(zhì)，90為親水性物質(zhì)，不容易吸為親水性物質(zhì)，不容易吸 附，附，90為疏水性物質(zhì)，容易吸附。為疏水性物質(zhì)，容易吸附。 5.混凝劑與表面活性劑的影響混凝劑與表面活性劑的影響 （1）混凝劑）混凝劑AL2(SO4)3，F(xiàn)eCl3，F(xiàn)eSO4，可吸附水中固體使其凝聚，壓，可吸附水中固體使其凝聚，壓 縮雙電層，縮雙電層，相互聚合，生成一些大的絮凝體。，相互聚合，生成一些大的絮凝體。 （2）表面活性劑兩親分子，）表面活性劑兩親分子， 對親水性物質(zhì)有利，對疏水性物質(zhì)不利。對親水性物質(zhì)有利，對疏水性物質(zhì)不利。 投量投量，氣液界面張力

46、，氣液界面張力 12 ，泡沫穩(wěn)定。，泡沫穩(wěn)定。 投量投量，疏水雜質(zhì)嚴重乳化，影響吸附。，疏水雜質(zhì)嚴重乳化，影響吸附。 投量投量， 12 ，使氣固吸附牢固。，使氣固吸附牢固。 將產(chǎn)生氣泡的方法分為布氣氣浮，溶氣氣浮，電氣浮。將產(chǎn)生氣泡的方法分為布氣氣浮，溶氣氣浮，電氣浮。 1.布氣氣浮布氣氣?。豪脵C械剪切力，將水中的空氣粉碎成細小的氣泡。：利用機械剪切力，將水中的空氣粉碎成細小的氣泡。 （1）水泵吸水管吸入氣?。涸O備簡單，但會破壞水泵工作特性。吸入空）水泵吸水管吸入氣?。涸O備簡單，但會破壞水泵工作特性。吸入空 氣不能過多，不大于吸水量氣不能過多，不大于吸水量10。 （2）射流氣浮：采用吸水帶氣

47、的射流器，向污水中吸入空氣進行氣浮。）射流氣浮：采用吸水帶氣的射流器，向污水中吸入空氣進行氣浮。 （3）擴散板氣?。簤嚎s空氣通過具有微細孔隙的擴散板，使空氣以細?。U散板氣?。簤嚎s空氣通過具有微細孔隙的擴散板，使空氣以細小 氣泡形式逸出，進行氣浮。氣泡形式逸出，進行氣浮。 （4）葉輪氣?。弘妱訖C帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，空氣進入水中被葉輪打碎成）葉輪氣?。弘妱訖C帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，空氣進入水中被葉輪打碎成 為細小氣泡。為細小氣泡。 2.電氣浮電氣浮：將含有電解質(zhì)的污水作為電解介質(zhì)通入直流電進行電解，可：將含有電解質(zhì)的污水作為電解介質(zhì)通入直流電進行電解，可 同時發(fā)生三種效應，電解氧化，電解混凝和電解氣浮，

48、當選同時發(fā)生三種效應，電解氧化，電解混凝和電解氣浮，當選 用不溶性電極可充分發(fā)揮電解氣浮效應。用不溶性電極可充分發(fā)揮電解氣浮效應。三、氣浮的方法與系統(tǒng)三、氣浮的方法與系統(tǒng)3溶氣氣浮溶氣氣浮:空氣在一定壓力下，溶解于水中，并達到過飽和狀態(tài)，然后空氣在一定壓力下，溶解于水中，并達到過飽和狀態(tài)，然后突然減壓，溶解于水中的空氣以微小形狀從水中折出，進行氣浮。突然減壓，溶解于水中的空氣以微小形狀從水中折出，進行氣浮。 （1）加壓溶氣氣體）加壓溶氣氣體 工作特征：污水由水泵加壓，在壓力管上進入壓縮空氣，水氣混合工作特征：污水由水泵加壓，在壓力管上進入壓縮空氣，水氣混合 體在溶氣罐內(nèi)停留一定時間進行溶氣，然

49、后經(jīng)減壓閥進體在溶氣罐內(nèi)停留一定時間進行溶氣，然后經(jīng)減壓閥進 入氣浮池氣浮。入氣浮池氣浮。 工藝流程：常用的加壓溶氣有：全加壓溶氣，部分加壓溶氣和部分工藝流程：常用的加壓溶氣有：全加壓溶氣，部分加壓溶氣和部分 回流加壓溶氣。回流加壓溶氣。 （2）溶氣真空氣?。┤軞庹婵諝飧?氣浮池在負壓下工作，空氣在常壓下和加壓下溶于水中，溶于水中的氣浮池在負壓下工作，空氣在常壓下和加壓下溶于水中，溶于水中的空氣在負壓下過飽和，大量空氣會折出形成氣泡上浮?？諝庠谪搲合逻^飽和，大量空氣會折出形成氣泡上浮。 吸附吸附 在相界面上，物質(zhì)的濃度自動發(fā)生累積或濃集的現(xiàn)象稱為吸附。在相界面上，物質(zhì)的濃度自動發(fā)生累積或濃集的

50、現(xiàn)象稱為吸附。 吸吸附就是利用多孔性的固體物質(zhì)，使廢水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在附就是利用多孔性的固體物質(zhì)，使廢水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法。固體表面而去除的方法。一、產(chǎn)生吸附的原因一、產(chǎn)生吸附的原因 1物理吸附物理吸附 吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。物理吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。物理吸附可形成單分子吸附層或多分子吸附層。被吸附的分子由于熱運動吸附可形成單分子吸附層或多分子吸附層。被吸附的分子由于熱運動還會離開吸附劑表面，這種現(xiàn)象稱為解吸，它是吸附的逆過程。還會離開吸附劑表面，這種現(xiàn)象稱為解吸，它是吸附的逆過程。 2化學吸

51、附化學吸附 化學吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間由于化學鍵力引起的化學作用，一化學吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間由于化學鍵力引起的化學作用，一種吸附劑只能對某幾種吸附質(zhì)發(fā)生化學吸附，因此化學吸附具有選擇種吸附劑只能對某幾種吸附質(zhì)發(fā)生化學吸附，因此化學吸附具有選擇性，不可逆性。性，不可逆性。 3離子吸附離子吸附 互相交換離子的吸附，依靠靜電引力牢固吸附。互相交換離子的吸附，依靠靜電引力牢固吸附。二、二、 吸附等溫線吸附等溫線1吸附平衡吸附平衡 吸附過程是可逆的，當吸附速度和解吸速度相等時，則吸附質(zhì)在溶液吸附過程是可逆的，當吸附速度和解吸速度相等時，則吸附質(zhì)在溶液中的濃度和吸附劑表面上的濃度都不改變而達到平衡，

52、此時吸附質(zhì)在溶中的濃度和吸附劑表面上的濃度都不改變而達到平衡，此時吸附質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。液中的濃度稱為平衡濃度。 吸附劑吸附能力的大小以吸附量吸附劑吸附能力的大小以吸附量q表示，指單位重量的吸附劑所吸附表示，指單位重量的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的重量。的吸附質(zhì)的重量。 q = V (CoC) / W 式中：式中： V廢水容積；廢水容積； W吸附劑投量；吸附劑投量； Co原水吸附質(zhì)濃度；原水吸附質(zhì)濃度； C吸附平衡時水中剩余的吸附質(zhì)濃度。吸附平衡時水中剩余的吸附質(zhì)濃度。2吸附等溫式吸附等溫式 (1) 朗謬爾公式：從動力學觀點出發(fā)，通過一些假設條件而推導出來的朗謬爾公式：從動力學觀點出發(fā)，

53、通過一些假設條件而推導出來的單分子吸附公式。單分子吸附公式。 a ac c1 1a ab bc cq q b b1 1c c1 1abab1 1q q1 1 l lg gc cn n1 1l lg gk kl lg gq q 式中：式中： q是吸附量，是吸附量，C是吸附質(zhì)平衡濃度，是吸附質(zhì)平衡濃度，a、b是吸附常數(shù)。是吸附常數(shù)。(2)費蘭德利希公式費蘭德利希公式 q = K C（1/n） 式中：式中：q是吸附量；是吸附量； C是吸附質(zhì)平衡濃度；是吸附質(zhì)平衡濃度； K、1/n是常數(shù)。是常數(shù)。 將上式改寫為對數(shù)式：將上式改寫為對數(shù)式：將上式改為倒數(shù)式，即：將上式改為倒數(shù)式，即：三、吸附速度三、吸附

54、速度 吸附速度是指單位重量的吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。吸吸附速度是指單位重量的吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。吸附過程可分為附過程可分為3個階段。個階段。 第一階段為外部擴散階段。在吸附劑周圍存在著一層固定的膜。吸第一階段為外部擴散階段。在吸附劑周圍存在著一層固定的膜。吸 附質(zhì)首先通過這個水膜才能到達吸附劑的表面，所以吸附附質(zhì)首先通過這個水膜才能到達吸附劑的表面，所以吸附 速度與液膜擴散速度有關(guān)。速度與液膜擴散速度有關(guān)。 第二階段稱為顆粒內(nèi)部擴散階段。經(jīng)水膜擴散到吸附劑表面的吸附第二階段稱為顆粒內(nèi)部擴散階段。經(jīng)水膜擴散到吸附劑表面的吸附 質(zhì)向細孔深處擴散。質(zhì)向細孔深處擴散。 第三階段

55、稱為吸附反應階段。吸附質(zhì)被吸在細孔的內(nèi)表面上。第三階段稱為吸附反應階段。吸附質(zhì)被吸在細孔的內(nèi)表面上。四、影響吸附的因素四、影響吸附的因素1吸附劑的性質(zhì)吸附劑的性質(zhì) 一般是極性分子吸附劑易吸附極性分子吸附質(zhì)，非極性分子吸附劑易于一般是極性分子吸附劑易吸附極性分子吸附質(zhì)，非極性分子吸附劑易于 吸附非極性吸附質(zhì)。吸附非極性吸附質(zhì)。2吸附質(zhì)的性質(zhì)吸附質(zhì)的性質(zhì) 吸附質(zhì)的溶解度，表面自由能，極性，吸附質(zhì)分子的大小，吸附質(zhì)的濃吸附質(zhì)的溶解度，表面自由能，極性，吸附質(zhì)分子的大小，吸附質(zhì)的濃 度有關(guān)度有關(guān)3廢水的廢水的pH值值 廢水的廢水的pH值影響吸附劑及吸附質(zhì)的性質(zhì)。值影響吸附劑及吸附質(zhì)的性質(zhì)。4共存物質(zhì)共

56、存物質(zhì) 物理吸附時吸附劑可吸附多種吸附質(zhì)。一般共存多種吸附質(zhì)時，吸附劑物理吸附時吸附劑可吸附多種吸附質(zhì)。一般共存多種吸附質(zhì)時，吸附劑 對某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時的吸附能力差。對某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時的吸附能力差。5溫度溫度 因為物理吸附過程是放熱過程，溫度升高吸附量減少，反之吸附量加。因為物理吸附過程是放熱過程，溫度升高吸附量減少，反之吸附量加。 6接觸時間接觸時間 在進行吸附時，應保證吸附質(zhì)與吸附劑有一定的接觸時間，使吸附接近在進行吸附時，應保證吸附質(zhì)與吸附劑有一定的接觸時間，使吸附接近 平衡，充分利用吸附能力。平衡，充分利用吸附能力。五、吸附狀態(tài)五、吸附狀態(tài)1

57、靜態(tài)吸附靜態(tài)吸附 在廢水不流動的條件下，進行的在廢水不流動的條件下，進行的吸附操作稱為靜態(tài)吸附操作，靜態(tài)吸吸附操作稱為靜態(tài)吸附操作，靜態(tài)吸附在廢水處理中采用較少。附在廢水處理中采用較少。2動態(tài)吸附動態(tài)吸附 動態(tài)吸附是在廢水流動條件下進動態(tài)吸附是在廢水流動條件下進行的吸附操作。當廢水連續(xù)通過填充行的吸附操作。當廢水連續(xù)通過填充吸附劑的吸附設備時，廢水中的吸附吸附劑的吸附設備時，廢水中的吸附質(zhì)便被吸附劑吸附，從吸附設備流出質(zhì)便被吸附劑吸附，從吸附設備流出的廢水中吸附質(zhì)的濃度可以降低，吸的廢水中吸附質(zhì)的濃度可以降低，吸附劑使用一段時間后，出水中的吸附附劑使用一段時間后，出水中的吸附質(zhì)的濃度逐漸增加，

58、當增加到某一數(shù)質(zhì)的濃度逐漸增加，當增加到某一數(shù)值時，將吸附劑進行再生。值時，將吸附劑進行再生。六、穿透曲線六、穿透曲線 向固定床連續(xù)地通人廢水，發(fā)現(xiàn)有的向固定床連續(xù)地通人廢水，發(fā)現(xiàn)有的填充層正在發(fā)生吸附作用，呈現(xiàn)明顯的填充層正在發(fā)生吸附作用，呈現(xiàn)明顯的吸附帶，在這段下部的填充層幾乎沒有吸附帶，在這段下部的填充層幾乎沒有發(fā)生吸咐作用，在其上部的填充層由于發(fā)生吸咐作用，在其上部的填充層由于已達到飽和狀態(tài)，不再起吸附作用。當已達到飽和狀態(tài)，不再起吸附作用。當有明顯的吸附帶時，吸附帶隨廢水的不有明顯的吸附帶時，吸附帶隨廢水的不斷流人而緩緩地向下移動。吸附帶的移斷流人而緩緩地向下移動。吸附帶的移動速度比

59、廢水在填充層內(nèi)流動的線速度動速度比廢水在填充層內(nèi)流動的線速度要小的多。當吸附帶下緣移到填充層下要小的多。當吸附帶下緣移到填充層下端時，從裝置中流出的廢水中便開始出端時，從裝置中流出的廢水中便開始出現(xiàn)吸附質(zhì)。以后繼續(xù)通水，出水中吸附現(xiàn)吸附質(zhì)。以后繼續(xù)通水，出水中吸附質(zhì)的濃度將迅速增加，直到等于原水的質(zhì)的濃度將迅速增加，直到等于原水的濃度濃度C0時為止。時為止。七、吸附劑七、吸附劑廢水處理中常用的吸附劑有活性炭，磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土、廢水處理中常用的吸附劑有活性炭，磺化煤、沸石、活性白土、硅藻土、焦炭等。焦炭等。工程使用較多的是活性炭，活性炭比表面積工程使用較多的是活性炭，活性炭比表面積

60、5002000m2g，具有很，具有很高的吸附能力。活性炭的吸附能力與孔隙的構(gòu)造和分布情況有關(guān)。它的高的吸附能力。活性炭的吸附能力與孔隙的構(gòu)造和分布情況有關(guān)。它的孔隙分為三類：小孔孔隙分為三類：小孔孔徑在孔徑在20 以下。過渡孔以下。過渡孔孔徑為孔徑為201000 。大孔大孔孔徑為孔徑為lO00 以上?；钚蕴康男】妆缺砻娣e占總比表面積的以上。活性炭的小孔比表面積占總比表面積的95以上，對吸附量影響最大；過渡孔不僅為吸附質(zhì)提供擴散通道，而且以上，對吸附量影響最大；過渡孔不僅為吸附質(zhì)提供擴散通道，而且當吸附質(zhì)的分子直徑較大時當吸附質(zhì)的分子直徑較大時(如有機物質(zhì)如有機物質(zhì))，主要靠它們來完成吸附；大，