《水的其它處理方法》教學課件

《水的其它處理方法》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《水的其它處理方法》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使第一節(jié)吹脫、氣提法吹脫和汽提都屬于氣-液相轉(zhuǎn)移別離法。即將氣體(載氣)通入廢水中，使之相互充分接觸，使廢水中的溶解氣體和易揮發(fā)的溶質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而到達脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣，習慣上把前者稱為吹脫法，后者稱為汽提法。

第一節(jié)吹脫、氣提法吹脫和汽提都屬于氣-液相轉(zhuǎn)一、吹脫法根本原理:氣-液相平衡和傳質(zhì)速度理論。

在氣-液兩相系統(tǒng)中，溶質(zhì)氣體在氣相中的分壓與該氣體在液相中的濃度成正比。當該組分的氣相分壓低于其溶液中該組分濃度對應的氣相平衡分壓時，就會發(fā)生溶質(zhì)組分從液相向氣相的傳質(zhì)。一、吹脫法

吹脫設備一般包括吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔。前者占地面積較大,而且易污染大氣,對有毒氣體常用塔式設備。

1．吹脫池依靠池面液體與空氣自然接觸而脫除溶解氣體的吹脫池稱自然吹脫池，它適用于溶解氣體極易揮發(fā)，水溫較高，風速較大，有開闊地段和不產(chǎn)生二次污染的場合。吹脫設備一般包括吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔。前者占地面積

此類吹脫池也兼作貯水池，其吹脫效果按下式計算：

式中t—廢水停留(吹脫)時間，min；c1、c2—分別為氣體初始濃度和經(jīng)過t后的剩余 濃度，mg/L；h—水層深度，mm；D—氣體在水中的擴散系數(shù)，cm2/min。

為強化吹脫過程，通常向池內(nèi)鼓入空氣或在池面以上安裝噴水管，構成強化吹脫池。此類吹脫池也兼作貯水池，其吹脫效果按下式計算：2．吹脫塔為提高吹脫效率，回收有用氣體，防止二次污染，常采用填料塔、板式塔等高效氣液別離設備。填料塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定高度的填料層，廢水從塔頂噴下，沿填料外表呈薄膜狀向下流動?？諝庥伤坠娜耄蔬B續(xù)相由下而上同廢水逆流接觸。塔內(nèi)氣相和水相組成沿塔高連續(xù)變化，系統(tǒng)如圖示。2．吹脫塔填料塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定高度的填料

板式塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定數(shù)量的塔板，廢水水平流過塔板，經(jīng)降液管流入下一層塔板?？諝庖怨呐莼驀娚浞绞酱┻^板上水層，相互接觸傳質(zhì)。塔內(nèi)氣相和水相組成沿塔高呈階梯變化。板式塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定數(shù)量的塔板，廢水

吹脫塔的設計計算:單位時間吹脫的氣體量，正比于氣液兩相的濃度差(或分壓差)和兩相接觸面積，即

式中G——單位時間內(nèi)由水中吹脫的氣體量，

Q——廢水流量，m3/h；

c0、c——分別為原水和出水中的氣體濃度，mg/L；Δc——吹脫過程的平均推動力，近似取c0和c的對數(shù)平均值；

A——氣液兩相接觸面積，m2，由填料體積和特性參數(shù)確定；

K——吹脫系數(shù)，與氣體性質(zhì)，溫度等因素有關，m/h。

吹脫塔的設計計算:單位時間吹脫的氣體量，正比于

在吹脫過程中，影響因素很多，主要有以下幾點。

(1)溫度在一定壓力下，氣體在水中的溶解度隨溫度升高而降低，因此，升濕對吹脫有利。

(2)氣水比空氣量過小，氣液兩相接觸不夠；空氣量過大，不僅不經(jīng)濟，還會發(fā)生液泛，使廢水被氣流帶走，破壞操作。為使傳質(zhì)效率較高，工程上常采用液泛時的極限氣水比的80％作為設計氣水比。

(3)pH值在不同pH值條件下，氣體的存在狀態(tài)不同。

在吹脫過程中，影響因素很多，主要有以下幾點。二、汽提法

汽提法用以脫除廢水中揮發(fā)性溶解物質(zhì)。其實質(zhì)是廢水與水蒸氣直接接觸，使其中的揮發(fā)性物質(zhì)按一定比例擴散到氣相中去，從而到達從廢水中別離污染物的目的。

二、汽提法1．含酚廢水處理廢水經(jīng)換熱器預熱至1OO℃后，由汽提塔的頂部淋下，在汽提段內(nèi)與上升的蒸汽逆流接觸，在填料層中或塔板上進展傳質(zhì)。凈化的廢水通過預熱器排走。含酚蒸汽用鼓風機送到再生段，相繼與循環(huán)堿液和新堿液(含NaOH10%)接觸，經(jīng)化學吸收生成酚鈉鹽回收其中的酚，凈化后的蒸汽進入汽提段循環(huán)使用。堿液循環(huán)在于提高酚鈉鹽的濃度，待飽和后排出，用離心法別離酚鈉鹽晶體，加以回收。1．含酚廢水處理2．含硫廢水處理

含硫廢水經(jīng)隔油、預熱后從頂部進入汽提塔，蒸汽那么從底部進入。在蒸汽上升過程中，不斷帶走H2S和NH3。脫硫后的廢水，利用其余熱預熱進水，然后送出進展后續(xù)處理。從塔頂排出的含H2S及NH3的蒸汽，經(jīng)冷凝后回流至汽提塔中，不冷凝的H2S和NH3，進入回收系統(tǒng)，制取硫磺或硫化鈉。2．含硫廢水處理

國外某公司采用兩段汽提法處理含硫廢水，工藝流程如圖10-6所示。

國內(nèi)也有多家煉油廠采用類似的雙塔汽提流程處理含硫廢水，將含H2S290～2170mg／L，含NH3365～1300mg/L的原廢水凈化至含H2S0.95～12mg/L，含NH344～55mg/L。運轉(zhuǎn)說明，該系統(tǒng)操作方便，能耗低。

國外某公司采用兩段汽提法處理含硫廢水，工藝流程如圖1第二節(jié)萃取法概述萃取劑萃取工藝設備萃取法應用舉例第二節(jié)萃取法概述萃?。河眠m當?shù)娜軇﹦e離混合物的過程。步驟把萃取劑加入廢水，并使它們充分接觸，有害物質(zhì)作為萃取物從廢水中轉(zhuǎn)移到萃取劑中把萃取劑和廢水分離開了，廢水就得到了處理把萃取物從萃取劑中分離出來，使有害物成為有用的副產(chǎn)品，而萃取劑則再用于萃取過程一概述萃?。河眠m當?shù)娜軇﹦e離混合物的過程。步驟把萃萃取過程到達平衡時，污染物在萃取相中的濃度cs與在萃余相中的濃度ce之比稱為分配系數(shù)Ex，即(10-9)實驗說明，分配系數(shù)不是常數(shù)，隨物系、溫度和濃度的變化而異。對實際廢水處理，分配定律具有如下曲線形式：(10-10)

萃取過程到達平衡時，污染物在萃取相中的濃度cs與在萃液-液萃取過程的推動力是實際濃度與平衡濃度之差。要提高萃取速度和設備生產(chǎn)能力，其途徑如下：

1〕增大兩相接觸界面積。2〕增大傳質(zhì)系數(shù)。3〕增大傳質(zhì)推動力。液-液萃取過程的推動力是實際濃度與平衡濃度之差。二、萃取劑

萃取劑對被萃取物的溶解度要高，對水中其他物質(zhì)的溶解度要低，而萃取劑本身在水中的溶解度要低。分配系數(shù)表征萃取劑的溶解性能：萃取劑在廢水中不會乳化，容易同廢水別離。

萃取劑要易于再生。萃取劑價格要低廉，供給要充分。二、萃取劑萃取劑對被萃取物的溶解度要高，對水中其他萃取劑再生的方法：①物理法(蒸餾或蒸發(fā))當萃取相中各組分沸點相差較大時，最宜采用蒸餾法別離。②化學法投加某種化學藥劑使其與溶質(zhì)形成不溶于溶劑的鹽類。例如，用堿液反萃取萃取相中的酚，形成酚鈉鹽結晶析出，從而到達二者別離的目的。萃取劑再生的方法：三、萃取工藝設備萃取工藝包括混合、別離和回收三個主要工序。連續(xù)逆流萃取設備常用的有填料塔、篩板塔、脈沖塔、轉(zhuǎn)盤塔和離心萃取機。1．脈沖篩板塔脈沖篩板塔分為三段廢水與萃取劑在塔中逆流接觸。在萃取段內(nèi)有一縱軸，由塔頂?shù)钠妮喲b置帶動，作上下往復運動。上下兩別離段斷面較大，輕、重兩液相靠密度差在此段平穩(wěn)分層，輕液(萃取相)由塔頂流出，重液(萃余相)那么由塔底流出。三、萃取工藝設備1．脈沖篩板塔2．轉(zhuǎn)盤萃取塔在中部萃取段的塔壁上安裝有一組等間距的固定環(huán)形擋板，構成多個萃取單元。在每一對環(huán)形擋板的中間位置，均有一塊固定在中心旋轉(zhuǎn)軸上的圓盤。廢水和萃取劑分別從塔上、下部切線引入，逆流接觸。在圓盤的轉(zhuǎn)動作用下，液體被剪切分散，其液滴的大小同圓盤直徑與轉(zhuǎn)速有關。調(diào)整轉(zhuǎn)速，可以得到最正確的萃取條件。2．轉(zhuǎn)盤萃取塔3．離心萃取機其外形為圓形臥式轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有許多層同心圓筒，每層都有許多孔口相通。輕液由外層的同心圓筒進入，重液由內(nèi)層的圓筒進入。轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)(1500～5000r/min)產(chǎn)生離心力，使重液由里向外，輕液由外向里流動，進展連續(xù)的逆流接觸，最后由外層排出萃余相，由內(nèi)層排出萃取相。萃取劑的再生(反萃)也同樣可用離心萃取機完成。3．離心萃取機4.填料萃取塔5.篩板萃取塔4.填料萃取塔5.篩板萃取塔四、萃取法應用舉例1．萃取法處理合酚廢水焦化廠、煤氣廠、石油化工廠排出的廢水中常含有較高濃度的酸〔1000-3000mg/L〕。為了回收酚，常用萃取法處理這類廢水。某煤氣廠廢水萃取脫酚流程如圖示。廢水先經(jīng)預處理后進入脈沖篩板塔，由塔底供入二甲苯〔萃取劑〕。萃取相送入三段串聯(lián)逆流堿洗塔再生。堿洗塔采用篩板塔。再生后萃取相循環(huán)使用。四、萃取法應用舉例某煤氣廠廢水萃取脫酚流程如圖示。廢水先經(jīng)2.萃取法處理含重金屬廢水某銅礦礦石場廢水中含銅0.3~1.5g/L，含鐵4.5~5.4g/L，含砷10~300mg/L，pH＝0.1~3。該廢水用N-510作復合萃取劑，用萃取器進展六級逆流萃取，含銅的萃取劑用H2SO4進展反萃取，再生后重復使用。2.萃取法處理含重金屬廢水某銅礦礦石場廢水第三節(jié)化學沉淀法第三節(jié)化學沉淀法用易溶的化學藥劑(可稱沉淀劑)使溶液中某種離子以它的一種難溶的鹽和氫氧化物形式從溶液中析出，在化學上稱沉淀法，在化工和環(huán)境工程上稱化學沉淀法。廢水處理中，常用化學沉淀法去除廢水中的有害離子，陽離子如Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+，陰離子如SO42-、PO43-。難溶鹽和難溶氫氧化物在溶液中的離子的濃度之積(稱溶度積Ks)是常數(shù)，當能結合成難溶鹽的兩種離子的濃度之積超過這鹽的溶度積時，該鹽將析出，而這兩種離子的濃度將下降，需要去除的離子就與水別離。用易溶的化學藥劑(可稱沉淀劑)使溶液中某種離化學沉淀

沉淀劑化學沉淀沉淀劑應用石灰乳作為沉淀劑去除礦山廢水的Cu和Fe金屬離子?；瘜W沉淀

應用化學沉淀鉛鋅冶煉廠廢水用石灰乳和漂白粉去除鉛鋅冶煉廠廢水中金屬離子。鉛鋅冶煉廠廢水用石灰乳和漂白粉去除鉛鋅冶煉廠廢水中金屬離子。含Hg廢水

含Hg廢水化學沉淀

●應用：用Na2S處理含Hg廢水：硫化物沉淀法化學沉淀●應用：用Na2S處理含Hg廢水：硫化物沉鋇鹽沉淀法——主要用于處理六價鉻CrO42-的廢水

●一種沉淀轉(zhuǎn)化成另一種沉淀的過程叫沉淀的轉(zhuǎn)化●應投加過量的BaCO3，t=20～30min，但導致出水含有一定量的殘鋇，應用石膏法加以去除：化學沉淀

鋇鹽沉淀法——主要用于處理六價鉻CrO42-的廢水●一《水的其它處理方法》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《水的其它處理方法》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使第一節(jié)吹脫、氣提法吹脫和汽提都屬于氣-液相轉(zhuǎn)移別離法。即將氣體(載氣)通入廢水中，使之相互充分接觸，使廢水中的溶解氣體和易揮發(fā)的溶質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而到達脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣，習慣上把前者稱為吹脫法，后者稱為汽提法。

第一節(jié)吹脫、氣提法吹脫和汽提都屬于氣-液相轉(zhuǎn)一、吹脫法根本原理:氣-液相平衡和傳質(zhì)速度理論。

在氣-液兩相系統(tǒng)中，溶質(zhì)氣體在氣相中的分壓與該氣體在液相中的濃度成正比。當該組分的氣相分壓低于其溶液中該組分濃度對應的氣相平衡分壓時，就會發(fā)生溶質(zhì)組分從液相向氣相的傳質(zhì)。一、吹脫法

吹脫設備一般包括吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔。前者占地面積較大,而且易污染大氣,對有毒氣體常用塔式設備。

1．吹脫池依靠池面液體與空氣自然接觸而脫除溶解氣體的吹脫池稱自然吹脫池，它適用于溶解氣體極易揮發(fā)，水溫較高，風速較大，有開闊地段和不產(chǎn)生二次污染的場合。吹脫設備一般包括吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔。前者占地面積

此類吹脫池也兼作貯水池，其吹脫效果按下式計算：

式中t—廢水停留(吹脫)時間，min；c1、c2—分別為氣體初始濃度和經(jīng)過t后的剩余 濃度，mg/L；h—水層深度，mm；D—氣體在水中的擴散系數(shù)，cm2/min。

為強化吹脫過程，通常向池內(nèi)鼓入空氣或在池面以上安裝噴水管，構成強化吹脫池。此類吹脫池也兼作貯水池，其吹脫效果按下式計算：2．吹脫塔為提高吹脫效率，回收有用氣體，防止二次污染，常采用填料塔、板式塔等高效氣液別離設備。填料塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定高度的填料層，廢水從塔頂噴下，沿填料外表呈薄膜狀向下流動。空氣由塔底鼓入，呈連續(xù)相由下而上同廢水逆流接觸。塔內(nèi)氣相和水相組成沿塔高連續(xù)變化，系統(tǒng)如圖示。2．吹脫塔填料塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定高度的填料

板式塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定數(shù)量的塔板，廢水水平流過塔板，經(jīng)降液管流入下一層塔板。空氣以鼓泡或噴射方式穿過板上水層，相互接觸傳質(zhì)。塔內(nèi)氣相和水相組成沿塔高呈階梯變化。板式塔的主要特征是在塔內(nèi)裝置一定數(shù)量的塔板，廢水

吹脫塔的設計計算:單位時間吹脫的氣體量，正比于氣液兩相的濃度差(或分壓差)和兩相接觸面積，即

式中G——單位時間內(nèi)由水中吹脫的氣體量，

Q——廢水流量，m3/h；

c0、c——分別為原水和出水中的氣體濃度，mg/L；Δc——吹脫過程的平均推動力，近似取c0和c的對數(shù)平均值；

A——氣液兩相接觸面積，m2，由填料體積和特性參數(shù)確定；

K——吹脫系數(shù)，與氣體性質(zhì)，溫度等因素有關，m/h。

吹脫塔的設計計算:單位時間吹脫的氣體量，正比于

在吹脫過程中，影響因素很多，主要有以下幾點。

(1)溫度在一定壓力下，氣體在水中的溶解度隨溫度升高而降低，因此，升濕對吹脫有利。

(2)氣水比空氣量過小，氣液兩相接觸不夠；空氣量過大，不僅不經(jīng)濟，還會發(fā)生液泛，使廢水被氣流帶走，破壞操作。為使傳質(zhì)效率較高，工程上常采用液泛時的極限氣水比的80％作為設計氣水比。

(3)pH值在不同pH值條件下，氣體的存在狀態(tài)不同。

在吹脫過程中，影響因素很多，主要有以下幾點。二、汽提法

汽提法用以脫除廢水中揮發(fā)性溶解物質(zhì)。其實質(zhì)是廢水與水蒸氣直接接觸，使其中的揮發(fā)性物質(zhì)按一定比例擴散到氣相中去，從而到達從廢水中別離污染物的目的。

二、汽提法1．含酚廢水處理廢水經(jīng)換熱器預熱至1OO℃后，由汽提塔的頂部淋下，在汽提段內(nèi)與上升的蒸汽逆流接觸，在填料層中或塔板上進展傳質(zhì)。凈化的廢水通過預熱器排走。含酚蒸汽用鼓風機送到再生段，相繼與循環(huán)堿液和新堿液(含NaOH10%)接觸，經(jīng)化學吸收生成酚鈉鹽回收其中的酚，凈化后的蒸汽進入汽提段循環(huán)使用。堿液循環(huán)在于提高酚鈉鹽的濃度，待飽和后排出，用離心法別離酚鈉鹽晶體，加以回收。1．含酚廢水處理2．含硫廢水處理

含硫廢水經(jīng)隔油、預熱后從頂部進入汽提塔，蒸汽那么從底部進入。在蒸汽上升過程中，不斷帶走H2S和NH3。脫硫后的廢水，利用其余熱預熱進水，然后送出進展后續(xù)處理。從塔頂排出的含H2S及NH3的蒸汽，經(jīng)冷凝后回流至汽提塔中，不冷凝的H2S和NH3，進入回收系統(tǒng)，制取硫磺或硫化鈉。2．含硫廢水處理

國外某公司采用兩段汽提法處理含硫廢水，工藝流程如圖10-6所示。

國內(nèi)也有多家煉油廠采用類似的雙塔汽提流程處理含硫廢水，將含H2S290～2170mg／L，含NH3365～1300mg/L的原廢水凈化至含H2S0.95～12mg/L，含NH344～55mg/L。運轉(zhuǎn)說明，該系統(tǒng)操作方便，能耗低。

國外某公司采用兩段汽提法處理含硫廢水，工藝流程如圖1第二節(jié)萃取法概述萃取劑萃取工藝設備萃取法應用舉例第二節(jié)萃取法概述萃?。河眠m當?shù)娜軇﹦e離混合物的過程。步驟把萃取劑加入廢水，并使它們充分接觸，有害物質(zhì)作為萃取物從廢水中轉(zhuǎn)移到萃取劑中把萃取劑和廢水分離開了，廢水就得到了處理把萃取物從萃取劑中分離出來，使有害物成為有用的副產(chǎn)品，而萃取劑則再用于萃取過程一概述萃?。河眠m當?shù)娜軇﹦e離混合物的過程。步驟把萃萃取過程到達平衡時，污染物在萃取相中的濃度cs與在萃余相中的濃度ce之比稱為分配系數(shù)Ex，即(10-9)實驗說明，分配系數(shù)不是常數(shù)，隨物系、溫度和濃度的變化而異。對實際廢水處理，分配定律具有如下曲線形式：(10-10)

萃取過程到達平衡時，污染物在萃取相中的濃度cs與在萃液-液萃取過程的推動力是實際濃度與平衡濃度之差。要提高萃取速度和設備生產(chǎn)能力，其途徑如下：

1〕增大兩相接觸界面積。2〕增大傳質(zhì)系數(shù)。3〕增大傳質(zhì)推動力。液-液萃取過程的推動力是實際濃度與平衡濃度之差。二、萃取劑

萃取劑對被萃取物的溶解度要高，對水中其他物質(zhì)的溶解度要低，而萃取劑本身在水中的溶解度要低。分配系數(shù)表征萃取劑的溶解性能：萃取劑在廢水中不會乳化，容易同廢水別離。

萃取劑要易于再生。萃取劑價格要低廉，供給要充分。二、萃取劑萃取劑對被萃取物的溶解度要高，對水中其他萃取劑再生的方法：①物理法(蒸餾或蒸發(fā))當萃取相中各組分沸點相差較大時，最宜采用蒸餾法別離。②化學法投加某種化學藥劑使其與溶質(zhì)形成不溶于溶劑的鹽類。例如，用堿液反萃取萃取相中的酚，形成酚鈉鹽結晶析出，從而到達二者別離的目的。萃取劑再生的方法：三、萃取工藝設備萃取工藝包括混合、別離和回收三個主要工序。連續(xù)逆流萃取設備常用的有填料塔、篩板塔、脈沖塔、轉(zhuǎn)盤塔和離心萃取機。1．脈沖篩板塔脈沖篩板塔分為三段廢水與萃取劑在塔中逆流接觸。在萃取段內(nèi)有一縱軸，由塔頂?shù)钠妮喲b置帶動，作上下往復運動。上下兩別離段斷面較大，輕、重兩液相靠密度差在此段平穩(wěn)分層，輕液(萃取相)由塔頂流出，重液(萃余相)那么由塔底流出。三、萃取工藝設備1．脈沖篩板塔2．轉(zhuǎn)盤萃取塔在中部萃取段的塔壁上安裝有一組等間距的固定環(huán)形擋板，構成多個萃取單元。在每一對環(huán)形擋板的中間位置，均有一塊固定在中心旋轉(zhuǎn)軸上的圓盤。廢水和萃取劑分別從塔上、下部切線引入，逆流接觸。在圓盤的轉(zhuǎn)動作用下，液體被剪切分散，其液滴的大小同圓盤直徑與轉(zhuǎn)速有關。調(diào)整轉(zhuǎn)速，可以得到最正確的萃取條件。2．轉(zhuǎn)盤萃取塔3．離心萃取機其外形為圓形臥式轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有許多層同心圓筒，每層都有許多孔口相通。輕液由外層的同心圓筒進入，重液由內(nèi)層的圓筒進入。轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)(1500～5000r/min)產(chǎn)生離心力，使重液由里向外，輕液由外向里流動，進展連續(xù)的逆流接觸，最后由外層排出萃余相，由內(nèi)層排出萃取相。萃取劑的再生(反萃)也同樣可用離心萃取機完成。3．離心萃取機4.填料萃取塔5.篩板萃取塔4.填料萃取塔5.篩板萃取塔四、萃取法應用舉例1．萃取法處理合酚廢水焦化廠、煤氣廠、石油化工廠排出