過濾-吸附理論培訓

1、北京清大國華環(huán)?？萍己幽衔ｋU廢物處置中心物化處置系統(tǒng)根底實際培訓五過濾、吸附實際.1.過濾實際.原理 過濾是利用過濾資料分別廢水中雜質的一種技術。根據過濾資料不同，過濾可分為顆粒資料過濾和多孔資料過濾兩大類。 在廢水處置中，顆粒資料過濾主要用于經混凝或生物處置后低濃度懸浮物的去除。常見的如濾池。 多孔資料過濾普通用于懸浮物濃度較高或顆粒較大的情況。.1.1 濾網 濾網污水中含有的細小懸浮物，不能用格柵去除，也難用沉淀去除，可采用小孔眼的濾網截留，回收。篩網通常用金屬絲或化學纖維編制而成。其方式有轉鼓式、轉盤式、振動式、轉簾帶式和固定式傾斜篩多種。篩孔尺寸可根據需求，普通為0.151.0mm。

2、常用旋轉式濾網，污水從外側流入內側，懸浮物被截留，然后用刮刀刮下運走。 優(yōu)：效率高，可回收有用的物質。缺：易堵塞。.1.2 濾池 濾池去除微量懸浮物，深度處置。 1.2.1 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被截留，孔隙變小一些，于是后續(xù)的細小懸浮雜質也可被截留。 2沉淀作用把濾料看作層層疊疊起來的多層沉淀池。利用宏大的沉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，介質嚴密陳列，水在介質中流動時，雜質被吸附在介質外表并生長為大顆粒，宏大的外表積產生劇烈的吸附才干。.1.2.2 截留雜質規(guī)律 從接觸絮凝作用思索，雜質與濾料接觸，被濾料外表分

3、子間力吸附絮凝，同時水力沖刷可使絮凝雜質零落向下層挪動，被下層濾料截留。 在過濾周期將終止時，表層濾料最細，吸附外表張力最大，截留的雜質最多，表層孔隙逐漸被雜質阻塞，雖然下層濾料還未發(fā)揚應有作用，但周期已終止，導致出現雙層濾料，表層的濾料粒徑大一些，截留的雜質多一些。.1.2.3 構造 污水濾料和給水濾料有許多一樣之處，與給水濾料的不同之處如下： 濾料粒徑大，強度高，耐腐蝕，本錢低。 抗沖擊性負荷，出現雙層濾料。 運轉周期長。 運轉方式分為正向流和反向流。 .1.2.4 濾料 石英砂、無煙煤、陶粒、聚丙烯球、爐灰渣、煙道灰、焦炭、電化學濾料。 1.2.5 電化學濾料濾池 原理兩種不同的金屬直接

4、接觸，浸沒在有傳導性的電解質溶液里，可構成原電池，經過選用活性金屬組成原電池可在它作用空間產生一個電場。 電化學濾料濾池是利用污水中含有電解質物質，當鐵屑浸沒在含有電解質的污水中，鐵屑晶體構造上的鐵一碳之間構成了許多微小的腐蝕電池，產生電化學反響，在它的作用空間產生一個電場，鐵一碳外表有電流流動，構成一種內部內電解反響，在電場作用下，鐵陽極失去電子生成 Fe2+進入污水中，碳陰極得到電子使碳外表的 H+生成 H2逸出，電極反響如下：. 陽極：2Fe2Fe2+4e 陰極：4H+ 4e 2H2 (酸性溶液) O2 + 2H2O + 4e 4OH- 中性溶液或堿性溶液 腐蝕電化學反響，在它的外表有電

5、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，電子流向陰極，在碳陰極附近，流來的電子被溶液中可以吸收電子的物質所接受，生成以氫氧根方式出現的陰離子，中和金屬離子，構成一種內部電解反響。電極反響陰極新生成的H2能與污水中的許多污染組份發(fā)生氧化復原作用，陽極生成的Fe2+是良好的絮凝劑，可以捕集、裹挾污水中的污染物共沉。. 運用：采用鐵屑和活性炭組成電池，由于電極電位不同，構成一組短路的電池，鐵陽極失去電子生成Fe2進入水中，電子流向陰極，在炭外表H得到電子復原成H2，水中Fe2與OH結合構成Fe(OH)2絮凝體，電池不斷反響，濾池強化任務作用。 例如，將鐵

6、屑和碳粒浸沒在電位為30 mv的污水溶液中，鐵屑和碳粒的電位差為1.2伏，粒料間的分別間隔為0.1cm,可以得到510-3cm/s的分別速度，從實際上計算20s就完成堆積過程。 特點：1具有普通濾池的功能，2具有原電池的電化學反響。3起到電解反響的電氧化和電絮凝。.1.3 微濾機 可截留污水中微小的懸浮顆粒，濾布采用尼龍布和金屬網，孔隙小于100，懸浮物去除率7590，濾后水中懸浮物小于5mg/L。.2.吸附實際.原理 在相界面上，物質的濃度自動發(fā)生累積或濃集的景象稱為吸附。 吸附就是利用多孔性的固體物質，使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體外表而去除的方法。.2.1 產生吸附的緣由1物理吸附

7、 吸附劑和吸附質之間經過分子間力產生的吸附稱為物理吸附。物理吸附可構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分開吸附劑外表，這種景象稱為解吸，它是吸附的逆過程。可逆的，是一種動態(tài)平衡2化學吸附本錢高，根本不用 化學吸附是吸附劑和吸附質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發(fā)生化學吸附，因此化學吸附具有選擇性，不可逆性。3離子吸附運用也不多 相互交換離子的吸附，依托靜電引力結實吸附。.2.2 吸附等溫線 1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，那么吸附質在溶液中的濃度和吸附劑外表上的濃度都不改動而到達平衡，此時 吸附質在溶液中的濃度稱為平衡

8、濃度。 吸附劑吸附才干的大小以吸附量q表示，指單位分量的吸附劑所吸附的吸附質的分量。 q = V (CoC) / W 式中 V廢水容積； W吸附劑投量； Co原水吸附質濃度； C吸附平衡時水中剩余的吸附質濃度。.(1)朗謬爾公式 朗謬爾公式是從動力學觀念出發(fā)，經過一些假設條件而推導出來的單分子吸附公式。 式中q吸附量 C吸附質平衡濃度 a、b吸附常數。 將上式改為倒數式，即：. (2)費蘭德利希公式 q = K C1/n 式中q吸附量； C吸附質平衡濃度； K、1/n常數。 將上式改寫為對數式：.2.3 吸附速度 吸附速度是指單位分量的吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。吸附過程可分為3個階段。

9、 第一階段為外部分散階段。在吸附劑周圍存在著一層固定的水膜。吸附質首先經過這個水膜才干到達吸附劑的外表，所以吸附速度與液膜分散速度有關。 第二階段稱為顆粒內部分散階段。經水膜分散到吸附劑外表的吸附質向細孔深處分散。 第三階段稱為吸附反響階段。吸附質被吸在細孔的內外表上。.2.4 影響吸附的要素 1吸附劑的性質 普通是極性分子吸附劑易吸附極性分子吸附質，非極性分子吸附劑易于吸附非極性吸附質。處置污水是常用非極性吸附劑-活性炭 2吸附質的性質 吸附質的溶解度，外表自在能，極性，吸附質分子的大小，吸附質的濃度有關 3廢水的pH值 廢水的pH值影響吸附劑及吸附質的性質。 4共存物質 物理吸附時吸附劑可

10、吸附多種吸附質。普通共存多種吸附質時，吸附劑對某種吸附質的吸附才干比只含該種吸附質時的吸附才干差。 5溫度 由于物理吸附過程是放熱過程，溫度升高吸附量減少，反之吸附量添加。 6接觸時間 在進展吸附時，應保證吸附質與吸附劑有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附才干。.2.5 吸附操作方式 2.5.1 靜態(tài)吸附 在廢水不流動的條件下，進展的吸附操作稱為靜態(tài)吸附操作，靜態(tài)吸附在廢水處置中采用較少。 2.5.2 動態(tài)吸附 動態(tài)吸附是在廢水流動條件下進展的吸附操作。當廢水延續(xù)經過填充吸附劑的吸附設備時，廢水中的吸附質便被吸附劑吸附，從吸附設備流出的廢水中吸附質的濃度可以降低，吸附劑運用一段時間后，出水中的吸附質的濃度逐漸添加，當添加到某一數值時，將吸附劑進展再生。.2.5.3 穿透曲線 向固定床延續(xù)地通人廢水，發(fā)現有的填充層正在發(fā)生吸附作用，呈現明顯的吸附帶，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已到達飽和形狀，不再起吸附作用。當有明顯的吸附帶時，吸附帶隨廢水的不斷流人而漸漸地向下挪動。吸附帶的挪動速度比廢水在填充層內流動的線速度要小的多。當吸附帶