水污染控制工程吸附法處理處理污水課件

吸附法處理污水主講：余玉操一、吸附原理當(dāng)氣體或液體與固體接觸時(shí)，在固體表面上某些成分被富集的過程。back吸附物理吸附：靠分子間力產(chǎn)生的吸附，可吸附多種吸附質(zhì)，可形成多分子吸附層。吸附━解吸是可逆過程，在低溫下就能吸附。2.化學(xué)吸附：由化學(xué)鍵力引起的吸附，吸能形成單分子吸附層，并具有選擇性，同時(shí)是不可逆的，在高溫下才能吸附。二種吸附往往是相伴發(fā)生，而不能嚴(yán)格分開。二、吸附平衡定義：當(dāng)吸附質(zhì)的吸附速率=解吸速率，即在單位時(shí)間內(nèi)吸附數(shù)量等于解吸的數(shù)量，則吸附質(zhì)在溶液中的濃度C與在吸附劑表面上的濃度都不再變時(shí)，即達(dá)到吸附平衡，此時(shí)吸附質(zhì)在溶液的濃度C叫平衡濃度。

吸附等溫線在一定T下，q隨平衡濃度C變化的曲（q=f(C)）叫吸附等溫線。用數(shù)學(xué)公式描述則叫吸附等溫式。吸附等溫式（三種）

朗謬爾公式表示I型吸附等溫線的有費(fèi)蘭德利希公式表示II型吸附等溫線的有BET公式γ=+1.朗格繆爾（Langmuir）吸附等溫式

k'c1+k1c=

qmk1c1+k1cq==

m111qqmk1cqm取倒數(shù)變形得式中：γ—吸附劑吸附的物質(zhì)總量，mgm—投加的吸附劑量，mgc—到達(dá)平衡時(shí)溶液中被吸附物的濃度，mg/LK’、k1—經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。2.弗勞德利希（Freundlich)吸附等溫式1nq==kc

γm1nlgq=lgc+lgk兩邊取對數(shù)：式中：q－吸附量

γ—吸附劑吸附的物質(zhì)總量，mg m—投加的吸附劑量，mg c—到達(dá)平衡時(shí)溶液中被吸附物的濃度，mg/L K、n—經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。n值在正常條件下大于1。

3.BET公式（多層吸附）式中:qo—單分子吸附層的飽和吸附量,g/gCs—吸附質(zhì)的飽和濃度,g/L

B—常數(shù)；C—平衡濃度，g/L

BET公式可以適應(yīng)更廣泛的吸附現(xiàn)象?！搅縬是選擇吸附劑和吸附設(shè)備的重要參數(shù)，q決定吸附劑再生周期的長短，q越大，再生周期越長，再生劑用量及其費(fèi)用越小。q通過吸附試驗(yàn)來確定。

四、影響吸附的因素衡量指標(biāo)吸附能力吸附速度固體吸附劑用吸附量衡量單位質(zhì)量吸附劑在單位時(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量2.影響吸附的因素1．廢水的pH值廢水的pH值影響吸附劑及吸附質(zhì)的性質(zhì)。2．共存物質(zhì)

物理吸附時(shí)吸附劑可吸附多種吸附質(zhì)。一般共存多種吸附質(zhì)時(shí)，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(shí)的吸附能力差。3．溫度

因?yàn)槲锢砦竭^程是放熱過程，溫度升高吸附量減少，反之吸附量增加。4．接觸時(shí)間

在進(jìn)行吸附時(shí)，應(yīng)保證吸附質(zhì)與吸附劑有一定的接觸時(shí)間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。五、吸附劑1.定義：具有較大的比表面積，較高的吸附容量，良好的吸附選擇性、穩(wěn)定性、耐磨性、耐腐蝕性、較好的機(jī)械強(qiáng)度，價(jià)廉宜得。活性白土、漂白土、硅藻土活性炭硅膠活性氧化鋁沸石吸附樹脂腐殖酸類集美大學(xué)生物工程學(xué)院劉啟明a、活性炭：比表面積可達(dá)800—2000m2/g，有很高的吸附能力。一般可制成粉末狀或顆粒狀。粉末狀活性炭吸附能力強(qiáng)，制備容易，價(jià)格降低，但再生困難，一般不能重復(fù)使用。顆粒狀活性炭價(jià)格較貴，但可再生重復(fù)使用，并且使用時(shí)勞動(dòng)條件較好，操作管理方便b.腐植酸類吸附劑種類：天然的富含腐植酸的風(fēng)化煤、泥煤、褐煤等，它們以直接使用或經(jīng)簡單處理后使用；將富含腐植酸的物質(zhì)用適當(dāng)?shù)酿ず蟿┲苽涑傻母菜嵯禈渲? 腐植酸是一組芳香結(jié)構(gòu)的，性質(zhì)與酸性物質(zhì)相似的復(fù)雜混合物。腐植酸對陽離子的吸附，包括離子交換、螯合、表面吸附、凝聚等作用。 腐植酸類物質(zhì)能吸附工業(yè)廢水中的許多金屬離子，如汞、鉻、鋅、鎘、鉛、銅等。

腐植酸類物質(zhì)在吸附重金屬離子后,可以用H2SO4、HCl、NaCl等進(jìn)行解吸。2.吸附劑的再生

用某種方法將被吸附的物質(zhì)，從吸附劑的細(xì)孔中除去，以達(dá)到能重復(fù)使用的目的。加熱再生法：由脫水、干燥、炭化，活化、冷卻等5步組成藥劑再生法：無機(jī)酸或NaOH，有機(jī)溶劑（苯、丙酮等）化學(xué)氧化法：電解氧化法，O3氧化法，濕式氧化法。生物法：利用微生物的作用，將被活性炭吸附的有機(jī)物加以氧化分解。集美大學(xué)生物工程學(xué)院劉啟明1.固定床吸附

在廢水處理中常用固定床吸附裝置。其構(gòu)造與快濾池大致相同。吸附劑填充在裝置內(nèi)，吸附時(shí)固定不動(dòng)，水流穿過吸附劑層。根據(jù)水流方向可分為升流式和降流式兩種。

降流式固定床吸附出水水質(zhì)好，但水頭損失較大，特別在處理含懸浮物較多的污水時(shí)，需定期進(jìn)行反沖洗，有時(shí)還需在吸附劑層上部設(shè)表面沖洗設(shè)備。2.移動(dòng)床吸附原水從下而上流過吸附層,吸附劑由上而下間歇或連續(xù)移動(dòng)。間歇移動(dòng)床處理規(guī)模大時(shí)，每天從塔底定時(shí)卸炭1～2次，每次卸炭量為塔內(nèi)總炭量的5％～10％移動(dòng)床較固定床能充分利用床層吸附容量，出水水質(zhì)良好，且水頭損失較小。由于原水從塔底進(jìn)入，水中夾帶的懸浮物隨飽