廢水的物化處理

1、一、混凝原理一、混凝原理 化學(xué)混凝化學(xué)混凝處理的對(duì)象主處理的對(duì)象主要是水中的微要是水中的微小懸浮物和膠小懸浮物和膠體雜質(zhì)。體雜質(zhì)。1. 膠體的穩(wěn)定性膠體的穩(wěn)定性膠體所膠體所受影響受影響 由于上述的膠體帶電現(xiàn)象，帶相同電由于上述的膠體帶電現(xiàn)象，帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力，而且荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力，而且電位越高，電位越高，膠粒間的靜電斥力越大膠粒間的靜電斥力越大 受水分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊，使微粒在水受水分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊，使微粒在水中作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，即中作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，即“布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)” 膠粒之間還存在著相互引力膠粒之間還存在著相互引力范徳范徳華引力華引力 膠體間的相互斥力不僅與膠體間的相互斥力不

2、僅與電位有關(guān)，還與膠粒的電位有關(guān)，還與膠粒的間距有關(guān)，距離越近，斥力越大。而布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能間距有關(guān)，距離越近，斥力越大。而布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不足以將兩顆膠粒推進(jìn)到使范徳華引力發(fā)揮作用的距不足以將兩顆膠粒推進(jìn)到使范徳華引力發(fā)揮作用的距離。因此，膠體微粒不能相互聚結(jié)而長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的離。因此，膠體微粒不能相互聚結(jié)而長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。分散狀態(tài)。 水化作用也使膠體不能相互聚結(jié)。水化作用也使膠體不能相互聚結(jié)。2. 混凝原理混凝原理(1) 壓縮雙電層作用壓縮雙電層作用 混凝劑提供大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至混凝劑提供大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層吸附層, 使使電位降低。當(dāng)電位降低。當(dāng)電位為零時(shí)電位

3、為零時(shí), 稱為等電狀稱為等電狀態(tài)。此時(shí)膠體間斥力消失態(tài)。此時(shí)膠體間斥力消失, 膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。 實(shí)際上，實(shí)際上，電位電位只要降至某一程度而使膠粒電位電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就開(kāi)始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時(shí)的開(kāi)始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時(shí)的電位稱為臨界電位。電位稱為臨界電位。 膠粒因膠粒因電位電位降低或消除以至失去穩(wěn)定性的電位電位降低或消除以至失去穩(wěn)定性的過(guò)程，稱為膠體脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為過(guò)程，稱為膠體脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。凝聚。(2) 吸附架橋作用吸附架橋作用 由高分子物質(zhì)

4、吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過(guò)程。過(guò)程。(3) 網(wǎng)捕作用網(wǎng)捕作用 沉淀物在自身沉降過(guò)程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的沉淀物在自身沉降過(guò)程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。以硫酸鋁為例討論混凝過(guò)程以硫酸鋁為例討論混凝過(guò)程 硫酸鋁硫酸鋁Al2(SO4)318H2O溶于水后，離解出溶于水后，離解出Al3+，并結(jié)合有并結(jié)合有6個(gè)配位水分子，成為水合鋁離子個(gè)配位水分子，成為水合鋁離子Al(H2O)63+。 水合鋁離子進(jìn)一步水解，形成單羥基單核絡(luò)合水合鋁離子進(jìn)一步水解，形成單羥基單核絡(luò)合物：物：OHO)Al(OH)(HOHO)Al(H

5、32522362 單羥基單核絡(luò)合物又進(jìn)一步水解：?jiǎn)瘟u基單核絡(luò)合物又進(jìn)一步水解：OHO)(HAl(OH)OHO)Al(OH)(H34222252OHO)(HAl(OH)OHO)(HAl(OH)33232422 上述反應(yīng)中，降低水中上述反應(yīng)中，降低水中H+(或或H3O+)濃度或提高濃度或提高pH，使反應(yīng)趨向右方，水合羥基絡(luò)合物的電荷逐漸，使反應(yīng)趨向右方，水合羥基絡(luò)合物的電荷逐漸降低，最終生成中性氫氧化鋁難溶沉淀物。降低，最終生成中性氫氧化鋁難溶沉淀物。 當(dāng)當(dāng)pH0.6MPa空氣供給設(shè)備壓力溶氣系統(tǒng)加壓水泵壓力溶氣罐空氣供給設(shè)備附屬設(shè)備水泵壓水管裝射流器挾氣式溶氣方式有三種水泵吸氣式在經(jīng)濟(jì)和安全方面

6、都不理想，已很少使用空壓機(jī)供氣是較早使用的一種供氣方式，使用較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是能耗相對(duì)較低壓力管裝射流器進(jìn)行溶氣的優(yōu)點(diǎn)是不需另設(shè)空壓機(jī)，沒(méi)有空壓機(jī)帶來(lái)的油污染和噪聲水 泵 吸 氣 式空壓機(jī)供氣式 空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。 溶氣釋放裝置的功能是將壓力容器水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái)，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。 常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。 空氣釋放系統(tǒng) 氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。目前最常用，其反應(yīng)池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板

7、底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長(zhǎng)絮體與氣泡的接觸時(shí)間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固液分離。池面浮渣由刮渣機(jī)刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池深淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等。氣浮池的有效水深通常為2.02.5m，一般以單格寬度不超過(guò)10m、長(zhǎng)度不超過(guò)15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時(shí)間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為515min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室時(shí)的流速應(yīng)小于0.1m/s。廢水在接觸室中的上升流速一般為1020mm/s，停留時(shí)間應(yīng)大于60s。豎流式氣浮池的基本工藝參數(shù)與平流式氣浮池相同。其優(yōu)點(diǎn)是接觸

8、室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件較好。缺點(diǎn)是與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低。有經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理水量大于150 200m3/h、廢水中的可沉物質(zhì)較多時(shí)，宜采用豎流式氣浮池。 氣 浮 池 豎流式氣浮池平流式氣浮池第三節(jié) 吸 附一、 吸附原理 吸附劑：固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的吸附劑：固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的能力能力,比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力。比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力。吸吸附附物理吸附物理吸附化學(xué)吸附化學(xué)吸附吸附劑與吸附物質(zhì)之間是通過(guò)吸附劑與吸附物質(zhì)之間是通過(guò)分子間引力分子間引力(即范徳華力即范徳華力)而產(chǎn)而產(chǎn)生的吸附生的吸附吸附劑與被吸附物質(zhì)

9、之間產(chǎn)吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引起吸附起吸附 表明被吸附物的量與濃度之間的關(guān)系式稱為表明被吸附物的量與濃度之間的關(guān)系式稱為吸附等溫式。吸附等溫式。1. Freundlich等溫式等溫式nKmy1lg1lg)lg(nKmy對(duì)上式取對(duì)數(shù)，可得：對(duì)上式取對(duì)數(shù)，可得：2. Langmuir等溫式等溫式 該公式是在被吸附物質(zhì)僅為單分子層的假定下該公式是在被吸附物質(zhì)僅為單分子層的假定下導(dǎo)出的，形式為：導(dǎo)出的，形式為：11KKmyKKKmy11 將上式變換成以下形式，使用時(shí)較方便：將上式變換成以下形式，使用時(shí)較方便：二、影響吸附的因素衡量衡量指標(biāo)指標(biāo)吸附能力吸附

10、能力吸附速度吸附速度固體吸附劑用吸附量衡量固體吸附劑用吸附量衡量單位質(zhì)量吸附劑在單位單位質(zhì)量吸附劑在單位時(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量時(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量吸附吸附階段階段顆粒外部顆粒外部擴(kuò)散階段擴(kuò)散階段孔隙擴(kuò)散孔隙擴(kuò)散階段階段吸附反應(yīng)吸附反應(yīng)階段階段吸附質(zhì)從溶液中擴(kuò)散到吸附吸附質(zhì)從溶液中擴(kuò)散到吸附劑表面劑表面吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)向吸附點(diǎn)擴(kuò)散向吸附點(diǎn)擴(kuò)散吸附質(zhì)被吸附在吸附劑孔隙吸附質(zhì)被吸附在吸附劑孔隙內(nèi)的吸附點(diǎn)表面內(nèi)的吸附點(diǎn)表面吸附速度主要取決于外部擴(kuò)散速度和孔隙擴(kuò)散速度。吸附速度主要取決于外部擴(kuò)散速度和孔隙擴(kuò)散速度。外部擴(kuò)外部擴(kuò)散速度散速度與溶液濃度成正比與溶液濃度成正比與吸

11、附劑的比表面積的大小成正與吸附劑的比表面積的大小成正比比吸附劑顆粒直徑越小，速度越快吸附劑顆粒直徑越小，速度越快增加溶液與顆粒間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，增加溶液與顆粒間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，可提高速度可提高速度孔隙擴(kuò)孔隙擴(kuò)散速度散速度吸附劑顆粒越小，速度越快吸附劑顆粒越小，速度越快 吸附劑的物理化學(xué)性質(zhì)和吸附質(zhì)的物理化學(xué)性吸附劑的物理化學(xué)性質(zhì)和吸附質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)吸附有很大影響。質(zhì)對(duì)吸附有很大影響。 極性分子極性分子(或離子或離子)型的吸附劑容易吸附極性分子型的吸附劑容易吸附極性分子(或離子或離子)型的吸附質(zhì)。型的吸附質(zhì)。 非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性的吸附質(zhì)。非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性的吸

12、附質(zhì)。三、吸附劑1. 活性炭活性炭 在水處理中較多采用顆?；钚蕴?。在水處理中較多采用顆?；钚蕴?。 再生是在吸附劑本身的結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生變化的情再生是在吸附劑本身的結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生變化的情況下，用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑微孔中除去況下，用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑微孔中除去,恢復(fù)恢復(fù)它的吸附能力。它的吸附能力。再再生生方方法法加熱再生法加熱再生法在高溫條件下，提高了吸附質(zhì)分在高溫條件下，提高了吸附質(zhì)分子的能量，使其易于從活性炭的子的能量，使其易于從活性炭的活性點(diǎn)脫離；而吸附的有機(jī)物則活性點(diǎn)脫離；而吸附的有機(jī)物則在高溫下氧化和分解，成為氣態(tài)在高溫下氧化和分解，成為氣態(tài)逸出或斷裂成低分子逸出或斷裂成低分子

13、化學(xué)再生法化學(xué)再生法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)而解吸下來(lái)易溶于水的物質(zhì)而解吸下來(lái)2. 腐植酸類吸附劑腐植酸類吸附劑 種類：天然的富含腐植酸的風(fēng)化煤、泥煤、褐種類：天然的富含腐植酸的風(fēng)化煤、泥煤、褐煤等，它們可以直接使用或經(jīng)簡(jiǎn)單處理后使用；將煤等，它們可以直接使用或經(jīng)簡(jiǎn)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菜岣缓菜岬奈镔|(zhì)用適當(dāng)?shù)酿ず蟿┲苽涑傻母菜嵯禈?shù)脂。系樹(shù)脂。 腐植酸是一組芳香結(jié)構(gòu)的，性質(zhì)與酸性物質(zhì)相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。似的復(fù)雜混合物。 腐植酸類物質(zhì)能吸附工業(yè)廢水中的許多金屬離腐植酸類物質(zhì)

14、能吸附工業(yè)廢水中的許多金屬離子，如汞、鉻、鋅、鎘、鉛、銅等。子，如汞、鉻、鋅、鎘、鉛、銅等。 腐植酸對(duì)陽(yáng)離子的吸附，包括離子交換、螯合、腐植酸對(duì)陽(yáng)離子的吸附，包括離子交換、螯合、表面吸附、凝聚等作用。表面吸附、凝聚等作用。 腐植酸類物質(zhì)在吸附重金屬離子后腐植酸類物質(zhì)在吸附重金屬離子后,可以用可以用H2SO4、HCl、NaCl等進(jìn)行解吸。等進(jìn)行解吸。四、 吸附工藝和設(shè)備操操作作方方式式連續(xù)式連續(xù)式間歇式間歇式將廢水和吸附劑放在吸附池內(nèi)進(jìn)行攪拌將廢水和吸附劑放在吸附池內(nèi)進(jìn)行攪拌30min左右，然后靜置沉淀，排除澄清液左右，然后靜置沉淀，排除澄清液固定床固定床移動(dòng)床移動(dòng)床流化床流化床吸附劑固定填放在

15、吸附柱吸附劑固定填放在吸附柱(或或塔塔)中中在操作過(guò)程中定期地將接近飽在操作過(guò)程中定期地將接近飽和的一部分吸附劑從吸附柱中和的一部分吸附劑從吸附柱中排出，并同時(shí)將等量的新鮮吸排出，并同時(shí)將等量的新鮮吸附劑加入柱中附劑加入柱中吸附劑在吸附柱內(nèi)處于膨脹狀態(tài)，吸附劑在吸附柱內(nèi)處于膨脹狀態(tài)，懸浮于由下而上的水流中懸浮于由下而上的水流中五、吸附法在污水處理中的應(yīng)用1. 吸附法除汞吸附法除汞 活性炭有吸附汞和汞化合物的性能，但因其吸附活性炭有吸附汞和汞化合物的性能，但因其吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。吸附法除汞流程吸附法除汞流程2. 煉油廠、印染廠廢水的深

16、度處理煉油廠、印染廠廢水的深度處理 某煉油廠含油廢水，經(jīng)隔油，氣浮和生物處理某煉油廠含油廢水，經(jīng)隔油，氣浮和生物處理后，再經(jīng)砂濾和活性炭過(guò)濾深度處理。后，再經(jīng)砂濾和活性炭過(guò)濾深度處理。 廢水的含酚量從廢水的含酚量從0.1mg/L(生物處理后生物處理后)降至降至0.005mg/L，氰從，氰從0.19mg/L降至降至0.048mg/L，COD從從85mg/L降至降至18mg/L。第四節(jié) 離子交換法 實(shí)質(zhì)：不溶性離子化合物實(shí)質(zhì)：不溶性離子化合物(離子交換劑離子交換劑)上的可交上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng)，是一種換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng)，是一種特殊的吸附過(guò)程，通常是可逆

17、化學(xué)吸附。特殊的吸附過(guò)程，通常是可逆化學(xué)吸附。 離子交換是可逆反應(yīng)，其反應(yīng)式可表達(dá)為：離子交換是可逆反應(yīng)，其反應(yīng)式可表達(dá)為：HRMMRH交換交換樹(shù)脂樹(shù)脂交換交換離子離子飽和飽和樹(shù)脂樹(shù)脂 在平衡狀態(tài)下，樹(shù)脂中及溶液中的反應(yīng)物濃度符在平衡狀態(tài)下，樹(shù)脂中及溶液中的反應(yīng)物濃度符合下列關(guān)系式：合下列關(guān)系式：KRHMRMH K值的大小能定量地反映離值的大小能定量地反映離子交換劑對(duì)某兩個(gè)固定離子交換子交換劑對(duì)某兩個(gè)固定離子交換選擇性的大小。選擇性的大小。一、離子交換劑 離子交換樹(shù)脂是人工合成的高分子聚合物，由樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂是人工合成的高分子聚合物，由樹(shù)脂本體本體(又稱母體或骨架又稱母體或骨架)和活性基團(tuán)兩

18、個(gè)部分組成。和活性基團(tuán)兩個(gè)部分組成。種類種類凝膠型樹(shù)脂凝膠型樹(shù)脂大孔型樹(shù)脂大孔型樹(shù)脂多孔凝膠型樹(shù)脂多孔凝膠型樹(shù)脂巨孔型巨孔型(MR型型)樹(shù)脂樹(shù)脂高巨孔型高巨孔型(超超MR型型)樹(shù)脂樹(shù)脂按活性基按活性基團(tuán)可分為團(tuán)可分為含有酸性基團(tuán)的陰離子交換樹(shù)脂含有酸性基團(tuán)的陰離子交換樹(shù)脂含有堿性基團(tuán)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂含有堿性基團(tuán)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂含有胺羧基團(tuán)等的螯合樹(shù)脂含有胺羧基團(tuán)等的螯合樹(shù)脂含有氧化還原基團(tuán)的氧化還原樹(shù)脂含有氧化還原基團(tuán)的氧化還原樹(shù)脂兩性樹(shù)脂兩性樹(shù)脂二、離子交換樹(shù)脂的選用1. 離子交換樹(shù)脂的有效離子交換樹(shù)脂的有效pH范圍范圍2. 交換容量交換容量 定量表示樹(shù)脂交換能力的大小，單位為定量表示樹(shù)脂交

19、換能力的大小，單位為mol/kg(干干樹(shù)脂樹(shù)脂)或或mol/L(濕樹(shù)脂濕樹(shù)脂)交交換換容容量量全交換全交換容量容量工作交工作交換容量換容量一定量的樹(shù)脂所具有的活性一定量的樹(shù)脂所具有的活性基團(tuán)或可交換離子的總數(shù)量基團(tuán)或可交換離子的總數(shù)量樹(shù)脂在給定工作條件下實(shí)際樹(shù)脂在給定工作條件下實(shí)際的交換能力的交換能力3. 交聯(lián)度交聯(lián)度 交聯(lián)度較高的樹(shù)脂，孔隙較低，密度較大，離子交聯(lián)度較高的樹(shù)脂，孔隙較低，密度較大，離子擴(kuò)散速度較低，對(duì)半徑較大的離子和水合離子的交換擴(kuò)散速度較低，對(duì)半徑較大的離子和水合離子的交換量較小，浸泡在水中時(shí)，水化度較低，形變較小，也量較小，浸泡在水中時(shí)，水化度較低，形變較小，也就比較穩(wěn)定

20、，不易破碎。就比較穩(wěn)定，不易破碎。4. 交換勢(shì)交換勢(shì) 交換勢(shì)大，交換離子越容易取代樹(shù)脂上的可交換交換勢(shì)大，交換離子越容易取代樹(shù)脂上的可交換離子，也就表明交換離子與樹(shù)脂之間的親和力越大。離子，也就表明交換離子與樹(shù)脂之間的親和力越大。規(guī)規(guī) 律律 （1）離子的交換的交換勢(shì)）離子的交換的交換勢(shì), 除同它本身和離子交換除同它本身和離子交換樹(shù)脂的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)外樹(shù)脂的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)外, 溫度和濃度的影響都很大。溫度和濃度的影響都很大。 （2）在常溫和低濃度水溶液中，陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)越）在常溫和低濃度水溶液中，陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)越高，它的交換勢(shì)越大。高，它的交換勢(shì)越大。 （3）在常溫和低濃度水溶液中，同價(jià)陽(yáng)離子的交）在常

21、溫和低濃度水溶液中，同價(jià)陽(yáng)離子的交換勢(shì)大致上是原子序數(shù)越高，交換勢(shì)越大；但是稀土換勢(shì)大致上是原子序數(shù)越高，交換勢(shì)越大；但是稀土元素情況正好相反。元素情況正好相反。 （4）氫離子對(duì)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換勢(shì)，取決于）氫離子對(duì)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換勢(shì)，取決于樹(shù)脂的性質(zhì)。樹(shù)脂的性質(zhì)。 （5）在常溫和低濃度水溶液中，對(duì)弱堿性陰離子）在常溫和低濃度水溶液中，對(duì)弱堿性陰離子交換樹(shù)脂來(lái)說(shuō)交換樹(shù)脂來(lái)說(shuō), 酸根酸根(陰離子陰離子)的交換序列如下：的交換序列如下：SO42- CrO42- 檸檬酸根檸檬酸根酒石酸根酒石酸根 NO3- AsO43- PO43- MoO42- 醋酸根、醋酸根、I-、Br- Cl- F-。 （

22、6）對(duì)強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂講，離子的交換勢(shì)）對(duì)強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂講，離子的交換勢(shì)隨樹(shù)脂的性質(zhì)而異，沒(méi)有一般性的規(guī)律。隨樹(shù)脂的性質(zhì)而異，沒(méi)有一般性的規(guī)律。 （7）氫氧基對(duì)陰離子交換樹(shù)脂的交換勢(shì)決定于樹(shù)）氫氧基對(duì)陰離子交換樹(shù)脂的交換勢(shì)決定于樹(shù)脂類型。脂類型。 （8）離子量高的有機(jī)離子和金屬絡(luò)合離子的交換）離子量高的有機(jī)離子和金屬絡(luò)合離子的交換勢(shì)特別大。勢(shì)特別大。 （9）大孔型樹(shù)脂具有很強(qiáng)的吸附性能，往往可以）大孔型樹(shù)脂具有很強(qiáng)的吸附性能，往往可以吸附廢水中的非離子型雜質(zhì)。吸附廢水中的非離子型雜質(zhì)。三、離子交換的工藝和設(shè)備離子交換裝置離子交換裝置固定床固定床單層床單層床雙層床雙層床混合床混合床連續(xù)

23、床連續(xù)床移動(dòng)床移動(dòng)床流動(dòng)床流動(dòng)床1. 交換交換 開(kāi)啟進(jìn)水閥開(kāi)啟進(jìn)水閥1和出水閥和出水閥2，其余閥門關(guān)閉。，其余閥門關(guān)閉。2. 反洗反洗 目的在于松動(dòng)樹(shù)脂層，以便下一步再生時(shí)，注入目的在于松動(dòng)樹(shù)脂層，以便下一步再生時(shí)，注入的再生液能分布均勻，同時(shí)也及時(shí)地清除積存在樹(shù)脂的再生液能分布均勻，同時(shí)也及時(shí)地清除積存在樹(shù)脂層內(nèi)的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。層內(nèi)的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。 先關(guān)閉閥門先關(guān)閉閥門1和和2，打開(kāi)反洗閥，打開(kāi)反洗閥3，然后再逐漸開(kāi)，然后再逐漸開(kāi)大排水閥大排水閥4進(jìn)行反洗。進(jìn)行反洗。3. 再生再生 先關(guān)閉閥門先關(guān)閉閥門3和和4，打開(kāi)排氣閥，打開(kāi)排氣閥7及排水閥及排水閥5，將水，將水放到離樹(shù)脂層表面放

24、到離樹(shù)脂層表面10cm左右，再關(guān)閉閥門左右，再關(guān)閉閥門5，開(kāi)啟進(jìn)，開(kāi)啟進(jìn)再生液閥門再生液閥門8，排出交換器內(nèi)空氣后，即關(guān)閉閥門，排出交換器內(nèi)空氣后，即關(guān)閉閥門7，再適當(dāng)開(kāi)啟閥門再適當(dāng)開(kāi)啟閥門5，進(jìn)行再生。，進(jìn)行再生。四、離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用1. 電鍍含鉻廢水的處理電鍍含鉻廢水的處理 生產(chǎn)實(shí)踐表明，在電鍍車間鉻鍍槽的洗滌水閉生產(chǎn)實(shí)踐表明，在電鍍車間鉻鍍槽的洗滌水閉路循環(huán)系統(tǒng)中采用離子交換法分離、回收鉻酸是有路循環(huán)系統(tǒng)中采用離子交換法分離、回收鉻酸是有效的。效的。4. 清洗清洗 先關(guān)閉閥門先關(guān)閉閥門8，然后開(kāi)啟閥門，然后開(kāi)啟閥門1及及5。 固定床離子交換器的設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)物料平衡原理，可得

25、如下基本固定床離子交換器的設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)物料平衡原理，可得如下基本公式：公式：TccqAhEOV)(A離子交換器截面積，離子交換器截面積，m2；h樹(shù)脂層高度，樹(shù)脂層高度，m；E交換樹(shù)脂的工作交換容量，交換樹(shù)脂的工作交換容量，mmol/L;qv廢水平均流量，廢水平均流量，m3/h;c0進(jìn)水濃度，進(jìn)水濃度，mmol/L;c出水濃度，出水濃度，nmol/L；T交換周期，交換周期，h。2. 離子交換法處理含汞廢水離子交換法處理含汞廢水 日本和瑞士的氯堿廠采用陰離子交換樹(shù)脂和螯日本和瑞士的氯堿廠采用陰離子交換樹(shù)脂和螯合樹(shù)脂處理含汞合樹(shù)脂處理含汞(氯化汞絡(luò)合離子氯化汞絡(luò)合離子)廢水。廢水。第五節(jié) 膜分離技

26、術(shù) 膜析法是利用薄膜以分離水溶液中某些物質(zhì)的膜析法是利用薄膜以分離水溶液中某些物質(zhì)的方法總稱。方法總稱。一、滲析法半透膜的半透膜的滲析作用滲析作用依靠薄膜中依靠薄膜中“孔道孔道”的大小分的大小分離不同的分子或離子離不同的分子或離子依靠薄膜的離子結(jié)構(gòu)分離性質(zhì)依靠薄膜的離子結(jié)構(gòu)分離性質(zhì)不同的離子不同的離子依靠薄膜的有選擇的溶解性分依靠薄膜的有選擇的溶解性分離某些物質(zhì)離某些物質(zhì)動(dòng)力動(dòng)力分子擴(kuò)散作用分子擴(kuò)散作用電力電力壓力壓力滲析法滲析法電滲析法電滲析法反滲法和超過(guò)濾法反滲法和超過(guò)濾法二、 電滲析法海水淡化電滲析法示意圖海水淡化電滲析法示意圖陽(yáng)極反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：2OH2HO2H24224SOHSO2H2e2HO2OH2陰極反應(yīng)式：陰極反應(yīng)式：Fe2eFe22H2e2H用滲析法處理酸洗廢水三、反滲透法 反滲透法是以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜法分離技術(shù)。反滲透法是以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜法分離技術(shù)。滲透和反滲透 任何溶液都具有相應(yīng)的滲透壓，其數(shù)值取決于任何溶液都具有相應(yīng)的滲透壓，其數(shù)值取決于溶液中溶質(zhì)的分子數(shù)，而