第2講化工廢水的物化處理方法(下)

1、鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-221 主講：董慶華 高級工程師 電話郵箱：化工廢水物化處理方法鹽城師范學院鹽城師范學院第二講2021-11-222化工廢水的物化處理化工廢水的物化處理方法方法（下）（下）鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-223二、離心分離法二、離心分離法1、水旋分離設備水力旋流器 水力旋流器是用于分離去除污水中較重的粗顆粒泥砂等物質的設備。分壓力式和重力式兩種，常采用圓形柱體構筑物或金屬管制作。水靠壓力或重力由構筑物（或金屬管）上部沿切線進入，在離心力作用下，粗重顆粒物質被拋向器壁并旋轉向下和形成的濃液一起排出。較小的顆粒物質旋轉到一定

2、程度后隨二次上旋渦流排出。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-224鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2252、器旋分離設備離心機 離心機就是利用離心力使得需要分離的不同物料得到加速分離的機器。其主要分為過濾式離心機和沉降式離心機兩大類。 過濾式離心機的主要原理是通過高速運轉的離心轉鼓產生的離心力（配合適當的濾材），將固液混合液中的液相加速甩出轉鼓，而將固相留在轉鼓內，達到分離固體和液體的效果，或者俗稱脫水的效果。 沉降式離心機的主要原理是通過轉子高速旋轉產生的強大的離心力，加快混合液中不同比重成分（固相或液相）的沉降速度，把樣品中不同沉降系數和浮力密度的物質分離開。鹽城師范學院鹽城

3、師范學院2021-11-226三、過濾法三、過濾法1. 定義定義 格柵由一組平行的金屬柵條制成，柵條間形成隙縫格柵由一組平行的金屬柵條制成，柵條間形成隙縫。2. 分類分類 o按形狀：平面、曲面格柵按形狀：平面、曲面格柵o按柵條間隙：粗（按柵條間隙：粗（40-100mm)、中、中(10-40mm)、細、細(3-10mm)o按清渣方式：按清渣方式： 人工清渣：人工清渣：水量不大，截留污染物少；水量不大，截留污染物少；傾角傾角 4560 機械清渣：機械清渣：水量較大，截留大量污染物；水量較大，截留大量污染物；傾角傾角 6070（一）格柵（一）格柵鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-227人工清渣

4、格柵人工清渣格柵帶溢流旁通道的人工清渣格柵鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-228機械清除格柵機械清除格柵履帶式、鋼絲繩牽引式和圓周回履帶式、鋼絲繩牽引式和圓周回轉式（扇形柵）等轉式（扇形柵）等。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-229（二）篩網（二）篩網o 當需要去除水中纖維、紙漿、藻類等稍小的雜物時，當需要去除水中纖維、紙漿、藻類等稍小的雜物時，可選用不同孔徑的篩網?？讖叫∮诳蛇x用不同孔徑的篩網?？讖叫∮?0mm的篩網主要的篩網主要用于工業(yè)廢水的預處理，它可將尺寸大于用于工業(yè)廢水的預處理，它可將尺寸大于3mm的漂浮的漂浮物截留在網上。孔徑小于物截留在網上。孔徑小于0.1mm的細

5、篩網則用于處理的細篩網則用于處理后出水的最終處理或作為重復利用水的處理。后出水的最終處理或作為重復利用水的處理。o 篩網裝置有轉鼓式、旋轉式、轉盤式和振動篩等。篩網裝置有轉鼓式、旋轉式、轉盤式和振動篩等。o 在大型地面水處理廠的取水口處常裝有旋轉式篩網，在大型地面水處理廠的取水口處常裝有旋轉式篩網，它是由繞在上、下兩個旋轉軸上的連續(xù)金屬絲網組成它是由繞在上、下兩個旋轉軸上的連續(xù)金屬絲網組成的。網絲直徑常為的。網絲直徑常為2mm，網絲間凈距一般為，網絲間凈距一般為410mm。旋轉篩網由電機帶動，線速度旋轉篩網由電機帶動，線速度4mmin。可自動連續(xù)?？勺詣舆B續(xù)進行高壓水清洗。進行高壓水清洗。 鹽

6、城師范學院鹽城師范學院2021-11-2210振動振動篩網篩網鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2211鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2212鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2213鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2214（三）（三） 微濾機微濾機微濾機是一種轉鼓式篩網過濾裝置。被處理的廢水沿微濾機是一種轉鼓式篩網過濾裝置。被處理的廢水沿軸向進入鼓內，以徑向輻射狀經篩網流出，水中雜質軸向進入鼓內，以徑向輻射狀經篩網流出，水中雜質（細小的懸浮物、纖維、紙漿等）即被截留于鼓筒上濾（細小的懸浮物、纖維、紙漿等）即被截留于鼓筒上濾網內面。當截留在濾網上的雜質被轉鼓帶到上

7、部時，被網內面。當截留在濾網上的雜質被轉鼓帶到上部時，被壓力沖洗水反沖到排渣槽內流出。壓力沖洗水反沖到排渣槽內流出。運行時，轉鼓運行時，轉鼓2/5的直徑部分露出水面，轉數為的直徑部分露出水面，轉數為1-4r/min，濾網過濾速度可采用，濾網過濾速度可采用30-120m/h，沖洗水壓力，沖洗水壓力0.5-1.5kg/cm2，沖洗水量為生產水量的，沖洗水量為生產水量的0.5-1.0%，用于，用于水庫水處理時，除藻效率達水庫水處理時，除藻效率達40-70%，除浮游生物效率達，除浮游生物效率達97-100%。微濾機占地面積小，生產能力大（。微濾機占地面積小，生產能力大（250-36000m3/d），操

8、作管理方便，已成功地應用于給水及），操作管理方便，已成功地應用于給水及廢水處理。廢水處理。 鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2215微濾機結構示意圖微濾機結構示意圖轉轉鼓鼓池池水水槽槽出出水水集渣斗集渣斗排排渣渣沖沖洗洗設設備備鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2216（四）（四） 顆粒介質過濾顆粒介質過濾 顆粒介質過濾器是利用一種或幾種過濾介質，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質使水澄清的過程，常用的濾料有石英砂，無煙煤，錳砂等，主要用于水處理除濁，軟化水，純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。 顆粒介質過濾器廣泛用于水處理的工

9、藝中，顆粒介質過濾器主要由以下部分構成：配套管線和閥門。其中過濾器體又包括: 筒體;反洗氣管;布水組件;支撐組件;濾料;排氣閥(外置)等。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2217鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2218（五）電滲析(electrodialysis, ED)1 1、原理和工作過程、原理和工作過程n用特制的半透膜 將濃度不同的溶液隔開，溶質即從濃度高的一側透過膜而擴散到濃度低的一側，這種現象稱為滲析作用，也稱擴散滲析、濃差滲析。n電滲析的原理是在直流電場的作用下，依靠對水中離子有選擇透過性的離子交換膜，使離子從一種溶液透過離子交換膜進入另一種溶液，以達到分離、提純、

10、濃縮、回收的目的。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2219電滲析過程示意圖 濃水濃水陽 膜陽 膜 ,只只允 許 陽 離允 許 陽 離子通過子通過陰膜陰膜,只允許陰離子通過只允許陰離子通過電極電極淡水淡水出水時出水時陽離子陽離子陰離子陰離子進水時進水時進水進水濃水室濃水室淡水室淡水室鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2220電滲析器的組裝示意圖電滲析器的組裝示意圖鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2221鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2222（六）反滲透(reverse osmosis, RO) 開始時開始時兩邊液兩邊液面相同面相同由于濃度差存在，由于濃度差存在，半

11、透膜又半透膜又不允許溶質通過不允許溶質通過，所以水透，所以水透過膜，使?jié)馑贿呉好嫔?，過膜，使?jié)馑贿呉好嫔撸a生滲透壓產生滲透壓在濃水邊加壓，當在濃水邊加壓，當壓力超過滲透壓壓力超過滲透壓時，則水透過半透膜，即反滲透，時，則水透過半透膜，即反滲透，實現凈化過程。實現凈化過程。半透膜半透膜鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2223反滲透膜的分類反滲透膜的分類n按成膜材料按成膜材料可分為可分為有機高分子膜有機高分子膜和和無機高無機高聚物膜聚物膜；n按膜的形狀按膜的形狀可分為可分為平板式平板式、管式管式、螺旋式螺旋式、空心纖維式空心纖維式膜；膜；n按膜結構按膜結構可分為可分為多孔性多孔性

12、和和致密性致密性膜，或膜，或對對稱性稱性( (均勻性均勻性) )和和不對稱性不對稱性( (各向異性各向異性) )結構結構膜；膜；n按應用對象按應用對象可分為海水淡化用的可分為海水淡化用的海水膜海水膜、咸水淡化用的咸水淡化用的咸水膜咸水膜及用于及用于廢水處理廢水處理、分分離提純離提純等的膜。等的膜。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2224鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2225鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2226（七）超過濾（七）超過濾（ultrafiltration,UF,UF）n 超過濾簡稱超濾，它同反滲透一樣，超過濾簡稱超濾，它同反滲透一樣，都是利用膜來分離廢水

13、中溶解的物質。都是利用膜來分離廢水中溶解的物質。n一種以壓力差為推動力，按粒徑選擇一種以壓力差為推動力，按粒徑選擇分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離操作。超過濾將液體混合物分成分離操作。超過濾將液體混合物分成濾液和濃縮液兩部分。濾液和濃縮液兩部分。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2227n超濾的機理是指由膜表面機械篩分、膜孔阻滯超濾的機理是指由膜表面機械篩分、膜孔阻滯和膜表面及膜孔吸附的綜合效應，以篩濾為主。和膜表面及膜孔吸附的綜合效應，以篩濾為主。n以壓力差為推動力的膜過濾可區(qū)分為以壓力差為推動力的膜過濾可區(qū)分為超濾膜超濾膜(UF)過濾過濾、微孔膜微

14、孔膜(MF)過濾過濾和和反滲透膜反滲透膜(RO)過濾過濾三三類。它們的區(qū)分是根據膜層所能截留的最小粒類。它們的區(qū)分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標準時，則微孔膜的額定孔徑范圍為為區(qū)分標準時，則微孔膜的額定孔徑范圍為0.0210m;超濾膜為超濾膜為0.0010.02m;反滲透膜反滲透膜為為0.00010.001m。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2228兩種方法的共同點在于：兩種方法的共同點在于：n兩種過程的動力同是溶液的壓力，在溶液的壓力兩種過程的動力同是溶液的壓力，在溶液的壓力下，溶劑的分子通過薄膜，而

15、溶解的物質被阻滯下，溶劑的分子通過薄膜，而溶解的物質被阻滯在膜表面上。在膜表面上。兩者區(qū)別在于：兩者區(qū)別在于：（1 1）膜不同：）膜不同：超過濾所用的膜超過濾所用的膜( (超濾膜超濾膜) )較疏松，透較疏松，透水量大，除鹽率低，一般用超過濾分離高分子和水量大，除鹽率低，一般用超過濾分離高分子和低分子有機物以及無機離子等，能夠分離的溶質低分子有機物以及無機離子等，能夠分離的溶質分子至少要比溶劑的分子大分子至少要比溶劑的分子大1010倍，在這種系統(tǒng)中倍，在這種系統(tǒng)中滲透壓已經不起作用了。滲透壓已經不起作用了。 反滲透所用的膜反滲透所用的膜 ( (反滲透膜反滲透膜) )致密，透水量低，除致密，透水量

16、低，除鹽率高，具有選擇透過能力，用以分離分子大小鹽率高，具有選擇透過能力，用以分離分子大小大致相同的溶劑和溶質。大致相同的溶劑和溶質。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2229（2 2）機理不同：）機理不同：超過濾的去除機理主要是篩濾作用。超過濾的去除機理主要是篩濾作用。在反滲透膜上分離過程伴隨有半透膜、溶解物質和在反滲透膜上分離過程伴隨有半透膜、溶解物質和溶劑之間復雜的物理化學作用。溶劑之間復雜的物理化學作用。（3 3）工作壓力不同：）工作壓力不同：超過濾的工作壓力低超過濾的工作壓力低(0.07(0.070.7MPa)0.7MPa)。反滲透反滲透所需的工作壓力高所需的工作壓力高( (2

17、.8MPa)2.8MPa)。 超濾裝置與反滲透裝置類似，超濾膜可被做成平面超濾裝置與反滲透裝置類似，超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，目前我膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，目前我國試驗研究及生產中普遍用管式裝置國試驗研究及生產中普遍用管式裝置。 工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等?；腔垌?/p>

18、、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2230四、中和法四、中和法 對于含酸、堿濃度在4%以下時，如不能進行經濟有效的回收、利用，則應經過中和，將廢水的pH調整到呈中性狀態(tài)，才能排放；對于含酸、堿濃度高的廢水，必須考慮回收及綜合利用。H+OH-=H2O鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2231（一）中和酸性或堿性廢水的方法（一）中和酸性或堿性廢水的方法 1、酸性廢水的處理方法、酸性廢水的處理方法 通過石灰石濾床 與石灰乳混合 投加燒堿或純堿溶液 與堿性廢水混合 向廢水中投加堿性廢渣，如電石渣、碳酸鈣、堿渣等鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2

19、232 向堿性廢水中鼓入煙道氣 向堿性廢水中壓入二氧化碳 向堿性廢水中投入酸或酸性廢水等2、堿性廢水處理方法、堿性廢水處理方法鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2233 （1）酸性廢水與堿性廢水混合酸性廢水與堿性廢水混合 設置中和池，停留時間15min左右，調節(jié)pH58。 （2）過濾中和過濾中和 利用石灰石、大理石、白云石等作濾料，使酸性廢水通過濾料得到中和。 普通中和濾池、升流式膨脹中和濾池（二）酸性廢水中和處理的方式和設備（二）酸性廢水中和處理的方式和設備鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2234（3）投藥中和投藥中和 將堿性藥劑如石灰、石灰石、電石渣、蘇打等，投入到酸性廢水中

20、，經過充分中和反應，使廢水成為中性。 干投法 利用電磁振蕩原理的石灰振蕩設備、中和池 濕投法 加藥箱、中和池鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2235（三）堿性廢水中和處理的方式和設備（三）堿性廢水中和處理的方式和設備 1、利用廢酸性物質中和法 將廢酸性物質如酸性廢水、煙道氣等，投入到堿性廢水中，經過充分中和反應，使廢水成為中性。 中和池、吸收塔。 2、藥劑中和法 常用藥劑有硫酸、鹽酸、壓縮二氧化碳等。 加藥箱、中和池、吸收塔。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2236五、氧化還原法五、氧化還原法 通過化學藥劑與廢水中的污染物進行氧化通過化學藥劑與廢水中的污染物進行氧化還原反應，從

21、而將廢水中的有毒有害污染物轉還原反應，從而將廢水中的有毒有害污染物轉化為無毒或者低毒物質的方法稱為化為無毒或者低毒物質的方法稱為氧化還原法氧化還原法。 根據有毒有害物質在氧化還原反應中被氧根據有毒有害物質在氧化還原反應中被氧化或還原的不同，廢水中的氧化還原法又可分化或還原的不同，廢水中的氧化還原法又可分為為藥劑氧化法藥劑氧化法和和藥劑還原法藥劑還原法兩大類。兩大類。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2237n常用的常用的氧化劑氧化劑有：空氣中的氧、純氧有：空氣中的氧、純氧、臭氧、氯氣、漂白粉、次氮酸鈉、臭氧、氯氣、漂白粉、次氮酸鈉、三氯化鐵等。三氯化鐵等。n常用的常用的還原劑還原劑有：硫

22、酸亞鐵、氯化亞有：硫酸亞鐵、氯化亞鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫等。鐵、鐵屑、鋅粉、二氧化硫等。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2238鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2239鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-22401 1、空氣氧化法、空氣氧化法 空氣氧化法是利用空氣中的氧氣氧空氣氧化法是利用空氣中的氧氣氧化廢水中有機物和還原性物質的一種處化廢水中有機物和還原性物質的一種處理方法。理方法。 由于空氣的氧化性較弱，空氣氧化由于空氣的氧化性較弱，空氣氧化法主要用于含還原性較強物質的廢水處法主要用于含還原性較強物質的廢水處理。理。 目前，在石油化工行業(yè)的廢水處理目前，在石油化工行業(yè)

23、的廢水處理中，常采用空氣氧化法處理低含硫（硫中，常采用空氣氧化法處理低含硫（硫化物化物800 800 1000 mg/L 1000 mg/L）廢水。）廢水。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-22412 2、氯氧化法、氯氧化法 在氯氧化法中在氯氧化法中，使用，使用的氯系氧化劑包括的氯系氧化劑包括氯氣、氯的含氧酸及其鈉鹽、鈣鹽和二氧氯氣、氯的含氧酸及其鈉鹽、鈣鹽和二氧化氯化氯。 除了用于消毒外，氯氧化法還可用于氧除了用于消毒外，氯氧化法還可用于氧化廢水中的某些有機物和還原性物質，如化廢水中的某些有機物和還原性物質，如氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類，以氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類，以及用

24、于廢水的脫色、除臭等。及用于廢水的脫色、除臭等。 例如氧化氰化物。在例如氧化氰化物。在pHpH值大于值大于8.58.5的堿性的堿性條件下用氯氣進行氧化，可將氰化物氧化條件下用氯氣進行氧化，可將氰化物氧化成無毒物質。成無毒物質。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-22423 3、臭氧氧化法、臭氧氧化法 用用臭氧臭氧作氧化劑對廢水進行凈化和消毒處理作氧化劑對廢水進行凈化和消毒處理的方法。的方法。 臭氧的氧化性在天然元素中僅次于氟，可分臭氧的氧化性在天然元素中僅次于氟，可分解一般氧化劑難于破壞的有機物，并且不產生解一般氧化劑難于破壞的有機物，并且不產生二次污染。因此廣泛地用于消毒、除臭、脫色二次

25、污染。因此廣泛地用于消毒、除臭、脫色以及除酚、氰、鐵、錳等。以及除酚、氰、鐵、錳等。 臭氧氧化處理系統(tǒng)中的主要設備是臭氧氧化處理系統(tǒng)中的主要設備是臭氧發(fā)生臭氧發(fā)生器和器和臭氧接觸反應器。臭氧接觸反應器。 用途：水的消毒；用途：水的消毒； 去除水中酚、氰等去除水中酚、氰等污染物質；污染物質； 水的脫色；水的脫色； 除去水中鐵、錳除去水中鐵、錳等金屬離子；等金屬離子； 除異味和臭味。除異味和臭味。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-22434 4、FentonFenton氧化法氧化法 H2O2在Fe2+的催化作用下分解產生OH,其氧化電位達到2.8V，它通過電子轉移等途徑將有機物氧化分解成小分

26、子。同時，Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉淀,去除大量有機物。 Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。 影響因素：影響因素：pHpH值；試劑配比；反值；試劑配比；反應溫度；投加方式；動力學因素。應溫度；投加方式；動力學因素。鹽城師范學院鹽城師范學院Fenton氧化法的適用對象n芳烴類、雜環(huán)類、鹵代物、苯磺酸、硝基苯、偶氮苯、酚等對各種物質的氧化脫色、脫碳。nTOC去除率約為色度去除率的0.44倍。nFenton氧化法對有機物去除效果有顯著差異，分子結構對稱性強、水溶性較差的物質如偶氮苯、蒽醌等降解效果相對較差，而苯酚、苯胺等水溶性較好的物質降解效果相對較好，表明水溶性是影響其降解

27、效率的重要因素。2021-11-2244鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2245鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2246 類Fenton法就是利用Fenton法的基本原理，將UV、03和光電效應等引入反應體系， 因此，從廣義上講，可以把除Fenton法外，通過H202產生羥基自由基處理有機物的其他所有技術都稱為類Fenton法。 作為對Fenton氧化法的改進，類Fenton法的發(fā)展?jié)摿Ω蟆?Fenton氧化法在化工廢水處理中得到廣泛應用。鹽城師范學院鹽城師范學院5、鐵炭微電解鐵炭微電解n將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時，由于鐵將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時，由于鐵和碳之間

28、的電極電位差，廢水中會形成無數個和碳之間的電極電位差，廢水中會形成無數個微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陽極，電位高的碳做陰極，在含有酸性電解質陽極，電位高的碳做陰極，在含有酸性電解質的水溶液中發(fā)生電化學反應。的水溶液中發(fā)生電化學反應。n陽極(Fe): Fe- 2e Fe2+ E0=-0.44Vn陰極(C) : 2H+2eH2 E0=0.00V 充O2時，O2+4H+4e2H2O E0=1.23V2021-11-2247鹽城師范學院鹽城師范學院鐵炭微電解鐵炭微電解的作用的作用n鐵的還原作用（新生態(tài)氫的還原作用）n電化學富集n物理吸附n鐵離子的混凝

29、沉淀作用n鐵離子能參與電子傳遞，對生化反應有促進作用，提高廢水的可生化性。2021-11-2248鹽城師范學院鹽城師范學院n鐵床經過一段時間的運行后，填料表面會形成鈍化膜，廢水中的懸浮顆粒也會部分沉積在填料表面上，這樣就阻隔了填料與廢水的有效接觸，導致鐵床處理效果降低。n解決辦法：一般運行20d左右，浸洗活化2-3h；曝氣攪拌。2021-11-2249鐵炭微電解鐵炭微電解的主要缺點（的主要缺點（1）鹽城師范學院鹽城師范學院n運行一段時間后，鐵床填料板結，出現溝流等現象，致使處理效果降低，還會使填料更換的難度大大增加。n解決辦法：在鐵床填料中加入適當的輔料；采用流化床裝置；曝氣攪拌。2021-1

30、1-2250鐵炭微電解鐵炭微電解的主要缺點（的主要缺點（2）鹽城師范學院鹽城師范學院n鐵炭微電解處理后的廢水會顏色逐漸加深、變渾的“返色”現象，主要原因是Fe2+被氧化成了Fe3+。n解決辦法：在中和時調節(jié)pH值至9以上，使Fe2+完全沉淀；加入適當的氧化劑(如O2、H2O2和O3等)，使Fe2+迅速被氧化成Fe3+后，以Fe(0H)3膠體形式析出。2021-11-2251鐵炭微電解鐵炭微電解的主要缺點（的主要缺點（3）鹽城師范學院鹽城師范學院n鐵碳法通常是在酸性條件下進行的，但酸性條件下，溶出的鐵屑量大，加堿中和時產生的沉淀物非常多，增加了脫水工序的負擔，而且更重要的是廢渣的處置費用太高。n

31、解決辦法：將廢渣送至煉鐵廠處置；摻合制作建筑材料。2021-11-2252鐵炭微電解鐵炭微電解的主要缺點（的主要缺點（4）鹽城師范學院鹽城師范學院n什么廢水可以用鐵炭微電解預處理n選用何種鐵炭填料的成型方式nFe/C比：比： Fe/C（體積比）（體積比）=11.5n是否曝氣，如曝氣，選用何種曝氣強度n進水的pH值選用何值n停留時間選多少：染料廢水停留時間為30min；硝基苯廢水停留時間為4060min；制罐廢水停留時間為710h；制藥生產廢水停留時間為4h；含油廢水停留時間為3040min。2021-11-2253鐵炭微電解鐵炭微電解的設計難點的設計難點鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-

32、22546、電化學法、電化學法n電解質溶液在直流電流的作用下，兩電解質溶液在直流電流的作用下，兩電極上分別產生氧化反應和還原反應電極上分別產生氧化反應和還原反應的過程，叫做電解。的過程，叫做電解。n在電解過程中，陰極放出電子，電解在電解過程中，陰極放出電子，電解質溶液中的某些陽離子得到電子而被質溶液中的某些陽離子得到電子而被還原，因此還原，因此陰極起到還原劑的作用陰極起到還原劑的作用；陽極得到電子，使電解質中的某些陰陽極得到電子，使電解質中的某些陰離子因失去電子而被氧化，離子因失去電子而被氧化，陽極起到陽極起到氧化劑的作用氧化劑的作用。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2255n電解法處

33、理廢水的實質，就是直接或間接地利用電解作用，把水中污染物去除，或把有毒物質變成無毒、低毒物質。n含鉻廢水、含銀廢水、含氰廢水及含酚廢水等均可用電解法處理n按照污染物的凈化機理可分為電化學氧化法、電化學還原法、電解凝聚法和電氣浮法。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2256電化學氧化法電化學氧化法o電解槽的陽極可以通過氧化還原反電解槽的陽極可以通過氧化還原反應過程使污染物氧化破壞，也可通應過程使污染物氧化破壞，也可通過某些陽極反應產物過某些陽極反應產物(Cl2、ClO-、O2、H2O2等等)間接破壞污染物。間接破壞污染物。o電化學氧化法主要用于去除水中電化學氧化法主要用于去除水中氰、氰、酚

34、及各種有機物酚及各種有機物。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2257o電解法處理含氰廢水一般采用電解石墨板做陽極，普通鋼板做陰極，并用壓縮空氣攪拌。電解時，CN-可在陽極直接被氧化鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2258電化學還原法電化學還原法o電解槽的陰極相當于還原劑，可使廢電解槽的陰極相當于還原劑，可使廢水中的重金屬還原并沉積于陰極，從水中的重金屬還原并沉積于陰極，從而得以回收利用，同時廢水得到處理。而得以回收利用，同時廢水得到處理。o電解除鉻是一種間接電化學還原法。電解除鉻是一種間接電化學還原法。含六價鉻的廢水以鐵為陽極和陰極電含六價鉻的廢水以鐵為陽極和陰極電解時，陽極不

35、斷產生亞鐵離子，在酸解時，陽極不斷產生亞鐵離子，在酸性條件下，將六價鉻還原為三價鉻：性條件下，將六價鉻還原為三價鉻：鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2259電解氣浮和電解凝聚法電解氣浮和電解凝聚法o 電解氣浮法電解氣浮法是用不溶性陽極和陰極直接電是用不溶性陽極和陰極直接電解廢水，靠產生的氫和氧的微小氣泡將已解廢水，靠產生的氫和氧的微小氣泡將已絮凝的懸浮物帶至水面，達到分離的目的。絮凝的懸浮物帶至水面，達到分離的目的。o 電解法產生的氣泡尺寸遠小于溶氣法和散電解法產生的氣泡尺寸遠小于溶氣法和散氣法產生的氣泡尺寸，不產生紊流。氣法產生的氣泡尺寸，不產生紊流。o 電解法對有機廢水除降低電解法

36、對有機廢水除降低BOD外，還有氧外，還有氧化、脫色和殺菌作用，其流程對廢水負荷化、脫色和殺菌作用，其流程對廢水負荷變化的適應性強，而且生成污泥量少，占變化的適應性強，而且生成污泥量少，占地少而不產生噪音。地少而不產生噪音。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2260n電解時，由于鐵或鋁制金屬陽極溶解，產電解時，由于鐵或鋁制金屬陽極溶解，產生生Fe3+、Al3+等離子，經水解、聚合反應等離子，經水解、聚合反應能形成一系列聚集體，對廢水中的污染物能形成一系列聚集體，對廢水中的污染物起凝聚和吸附作用，形成絮狀顆粒一起沉起凝聚和吸附作用，形成絮狀顆粒一起沉降而分離，這種方法稱為降而分離，這種方法稱

37、為電解凝聚法電解凝聚法。n電解凝聚法用于廢水脫色、除油以及含重電解凝聚法用于廢水脫色、除油以及含重金屬離子的廢水和造紙紙漿廢水處理，能金屬離子的廢水和造紙紙漿廢水處理，能取得較好效果。與化學凝聚相比，它具有取得較好效果。與化學凝聚相比，它具有適用范圍廣、反應迅速、形成的沉渣密實適用范圍廣、反應迅速、形成的沉渣密實易沉淀等優(yōu)點。易沉淀等優(yōu)點。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2261六、相轉移法六、相轉移法1、吸附法、吸附法活性炭吸附、樹脂吸附、離子交換法2、萃取法、萃取法溶劑萃取、膜萃取、固液萃取3、相變法、相變法蒸餾、精餾、氣提、吹脫法、冷凝、冷凍法、結晶法鹽城師范學院鹽城師范學院20

38、21-11-22621 1、 吸附法吸附法n在相界面上，物質自動發(fā)生累積或濃集的現象稱在相界面上，物質自動發(fā)生累積或濃集的現象稱為為吸附吸附。n吸附法吸附法是指利用多孔性固體物質吸附廢水中某種是指利用多孔性固體物質吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，使廢或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，使廢水得到凈化的方法。水得到凈化的方法。n具有吸附能力的多孔性固體物質稱為具有吸附能力的多孔性固體物質稱為吸附劑吸附劑。而。而廢水中被吸附的物質稱為廢水中被吸附的物質稱為吸附質吸附質。n根據吸附劑與吸附質之間作用力的不同，可分為根據吸附劑與吸附質之間作用力的不同，可分為物理吸附物理吸附(ph

39、ysical adsorption)、化學吸附、化學吸附(chemical adsorption)二種類型。二種類型。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2263（1 1）物理吸附的特點）物理吸附的特點n吸附劑和吸附質之間通過吸附劑和吸附質之間通過分子間力分子間力作用所發(fā)生的作用所發(fā)生的吸附為吸附為物理吸附。物理吸附。n沒有選擇性沒有選擇性。n吸附質并不固定在吸附劑表面的特定位置上，而吸附質并不固定在吸附劑表面的特定位置上，而能在界面范圍內自由移動，甚至離開吸附劑表面。能在界面范圍內自由移動，甚至離開吸附劑表面。n物理吸附主要發(fā)生在低溫狀態(tài)下，物理吸附主要發(fā)生在低溫狀態(tài)下，放熱較小放熱較小

40、。n可以是單分子層或多分子層吸附?？梢允菃畏肿訉踊蚨喾肿訉游健解吸容易解吸容易。n影響物理吸附的主要因素是吸附劑表面積和細孔影響物理吸附的主要因素是吸附劑表面積和細孔的構造和分布的構造和分布。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2264（2 2）化學吸附的特點）化學吸附的特點n吸附劑和吸附質之間發(fā)生由吸附劑和吸附質之間發(fā)生由化學鍵力化學鍵力引起的吸附引起的吸附稱為稱為化學吸附化學吸附。n有選擇性有選擇性，即一種吸附劑只對某種或特定幾種物，即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質有吸附作用。質有吸附作用。n一般為單分子層吸附，分子不能在表面自由移動。一般為單分子層吸附，分子不能在表面自由移動。

41、n吸附時放熱量較大；吸附時放熱量較大；n通常需要一定的活化能。在低溫時，吸附速度較通常需要一定的活化能。在低溫時，吸附速度較小。小。n吸附牢固，解吸困難。吸附牢固，解吸困難。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2265（3 3）離子交換吸附的特點）離子交換吸附的特點n指吸附質的離子由于靜電引力作用聚集在吸附指吸附質的離子由于靜電引力作用聚集在吸附劑表面的帶電點上，并置換出原先固定在這些劑表面的帶電點上，并置換出原先固定在這些帶電點上的其他離子。離子交換吸附是一種特帶電點上的其他離子。離子交換吸附是一種特殊的吸附，相當于復分解反應。殊的吸附，相當于復分解反應。n吸附力為靜電引力吸附力為靜電引

42、力n有一定的選擇性有一定的選擇性n吸附熱即反應熱，可吸熱、可放熱吸附熱即反應熱，可吸熱、可放熱鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2266n當廢水和吸附劑充分接觸后，一方面吸當廢水和吸附劑充分接觸后，一方面吸附質被吸附劑吸附，另一方面一部分巳附質被吸附劑吸附，另一方面一部分巳被吸附的吸附質由于熱運動的結果，能被吸附的吸附質由于熱運動的結果，能夠脫離吸附劑的表面，又回到液相中去。夠脫離吸附劑的表面，又回到液相中去。前者稱為前者稱為吸附過程吸附過程，后者稱為，后者稱為解吸過程解吸過程。n當吸附速度和解吸速度相等時，即單位當吸附速度和解吸速度相等時，即單位時間內吸附的數量等于解吸數量時，則時間內

43、吸附的數量等于解吸數量時，則吸附質在液相中和吸附劑表面上的濃度吸附質在液相中和吸附劑表面上的濃度都不再改變，此時稱為達到都不再改變，此時稱為達到吸附平衡吸附平衡。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2267達到吸附平衡時吸附質在液相中的濃度達到吸附平衡時吸附質在液相中的濃度稱為稱為平衡濃度平衡濃度。吸附容量吸附容量是指單位質量的吸附劑所吸附是指單位質量的吸附劑所吸附的吸附質的質量，一般用的吸附質的質量，一般用q表示，單位表示，單位mg/g 或或g/g。吸附速度吸附速度是指單位質量的吸附劑在單位是指單位質量的吸附劑在單位時間內所吸附的吸附質的數量。時間內所吸附的吸附質的數量。按吸附操作過程中

44、按吸附操作過程中廢水的流動狀態(tài)廢水的流動狀態(tài)，可，可把吸附操作分為把吸附操作分為靜態(tài)吸附靜態(tài)吸附和和動態(tài)吸附。動態(tài)吸附。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2268n靜態(tài)吸附操作靜態(tài)吸附操作是廢水在不流動條件下進是廢水在不流動條件下進行吸附操作。行吸附操作。n動態(tài)吸附操作動態(tài)吸附操作是廢水在流動條件下進行是廢水在流動條件下進行的吸附操作。的吸附操作。n動態(tài)吸附操作是連續(xù)的過程。一般是廢動態(tài)吸附操作是連續(xù)的過程。一般是廢水連續(xù)通過一定厚度的活性炭床層，使水連續(xù)通過一定厚度的活性炭床層，使廢水中的污染物吸附在活性炭中。廢水中的污染物吸附在活性炭中。n從處理設備的類型上，可以分成從處理設備的類型

45、上，可以分成固定床固定床方式方式、移動床方式移動床方式和和流化床方式流化床方式。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2269 影響吸附的因素 1 1）比表面積）比表面積單位重量吸附劑的表面積稱為比表面積。單位重量吸附劑的表面積稱為比表面積。吸附劑的粒徑越小，或是微孔越發(fā)達，其吸附劑的粒徑越小，或是微孔越發(fā)達，其比表面積越大。比表面積越大。吸附劑的比表面積越大，吸附劑的比表面積越大，則吸附能力越強則吸附能力越強。 2 2）孔結構）孔結構n吸附劑內孔的大小和分布對吸附性能影響吸附劑內孔的大小和分布對吸附性能影響很大。很大。n孔徑太大，比表面積小，吸附能力差?？讖教?，比表面積小，吸附能力差。n

46、孔徑太小，則不利于吸附質擴散，并對直孔徑太小，則不利于吸附質擴散，并對直徑較大的分子起屏蔽作用。徑較大的分子起屏蔽作用。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2270n對于一定的吸附劑，由于吸附質性質的差對于一定的吸附劑，由于吸附質性質的差異，吸附效果也不一樣。異，吸附效果也不一樣。n通常有機物在水中的溶解度隨著鏈長的增通常有機物在水中的溶解度隨著鏈長的增長而減小，而活性炭的吸附容量卻隨著有長而減小，而活性炭的吸附容量卻隨著有機物在水中溶解度的減少而增加，也即吸機物在水中溶解度的減少而增加，也即吸附量隨有機物分子量的增大而增加。附量隨有機物分子量的增大而增加。n如活性炭對有機酸的吸附量按如活

47、性炭對有機酸的吸附量按甲酸甲酸 乙酸乙酸 丙酸丙酸 丁酸丁酸的次序而增加。的次序而增加。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2271溫度：溫度：吸附是放熱過程，低溫有利于吸附，吸附是放熱過程，低溫有利于吸附，升溫有利于脫附。升溫有利于脫附。pH:溶液的溶液的pH值影響到溶質的存在狀態(tài)（分值影響到溶質的存在狀態(tài)（分子、離子、絡合物），也影響到吸附劑表面子、離子、絡合物），也影響到吸附劑表面的電荷特性和化學特性，進而影響到吸附效的電荷特性和化學特性，進而影響到吸附效果。果。接觸時間接觸時間：應保證吸附劑與吸附質有足夠的：應保證吸附劑與吸附質有足夠的接觸時間。接觸時間。吸附劑的脫附再生，溶液的組

48、成和濃度吸附劑的脫附再生，溶液的組成和濃度及其及其它因素也影響吸附效果。它因素也影響吸附效果。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2272吸附劑（1 1）活性炭）活性炭n活性炭是一種非極性吸附劑，是由含炭為主的物質為原料，經高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。有粒狀和粉狀兩種，目前工業(yè)上大量采用的是粒狀活性炭。n活性炭主要成分除碳外，還含有少量的氧、氫、硫等元素，以及水分、灰分。n具有良好的吸附性能和穩(wěn)定化學性質，可以耐強酸、強堿，能經受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2273（2 2）樹脂吸附劑）樹脂吸附劑n樹脂吸附劑也叫做樹脂吸附劑也叫做吸附樹脂吸

49、附樹脂，是一種新型，是一種新型有機吸附劑。有機吸附劑。吸附樹脂的制備方法與大孔吸附樹脂的制備方法與大孔離子交換樹脂的母體相似。離子交換樹脂的母體相似。 n具有立體網狀結構，呈多孔海綿狀，加熱具有立體網狀結構，呈多孔海綿狀，加熱不熔化，可在不熔化，可在150150下使用，不溶于一般下使用，不溶于一般溶劑及酸、堿，比表面積可達溶劑及酸、堿，比表面積可達800m800m2 2/g/g。n按照基本結構分類，吸附樹脂大體可分為按照基本結構分類，吸附樹脂大體可分為非極性非極性、中性中性、極性極性和和強極性強極性四種類型。四種類型。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2274樹脂吸附劑的特點：樹脂吸附劑

50、的特點：n結構容易人為控制；結構容易人為控制；n適應性大、應用范圍廣；適應性大、應用范圍廣；n吸附選擇性特殊、穩(wěn)定性高。吸附選擇性特殊、穩(wěn)定性高。n再生簡單，多數為溶劑再生。再生簡單，多數為溶劑再生。n在應用上它介于活性炭等吸附劑與離子在應用上它介于活性炭等吸附劑與離子交換樹脂之間，而兼具它們的優(yōu)點，既交換樹脂之間，而兼具它們的優(yōu)點，既具有類似于活性炭的吸附能力，又比離具有類似于活性炭的吸附能力，又比離子交換劑更易再生。子交換劑更易再生。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2275（3 3）腐植酸類吸附劑）腐植酸類吸附劑 n腐植酸是一組芳香結構的、性質與酸性物質相似的腐植酸是一組芳香結構的

51、、性質與酸性物質相似的復雜混合物。據測定，腐植酸含的活性基團有酚羥復雜混合物。據測定，腐植酸含的活性基團有酚羥基、羧基、醇羥基、甲氧基、羰基、醌基、胺基、基、羧基、醇羥基、甲氧基、羰基、醌基、胺基、磺酸基等。這些活性基團決定了腐植酸的磺酸基等。這些活性基團決定了腐植酸的陽離子吸陽離子吸附附性能。性能。n用作吸附劑的腐植酸類物質有兩大類：一類是天然用作吸附劑的腐植酸類物質有兩大類：一類是天然的富含腐植酸的的富含腐植酸的風化煤、泥煤、褐煤風化煤、泥煤、褐煤等，它們可直等，它們可直接或者經簡單處理后作吸附劑用；另一類是把富含接或者經簡單處理后作吸附劑用；另一類是把富含腐植酸的物質用適當的粘合劑制備成

52、腐植酸的物質用適當的粘合劑制備成腐植酸系樹脂腐植酸系樹脂，造粒成型后使用。造粒成型后使用。n腐植酸類物質在吸附重金屬離子后，容易解吸再生，腐植酸類物質在吸附重金屬離子后，容易解吸再生，重復使用。重復使用。鹽城師范學院鹽城師范學院2021-11-2276吸附劑的解吸再生n解吸再生解吸再生就是在保持吸附劑結構不發(fā)生就是在保持吸附劑結構不發(fā)生或者稍微發(fā)生變化的情況下將吸附質由或者稍微發(fā)生變化的情況下將吸附質由吸附劑的表面去除，以恢復其吸附性能吸附劑的表面去除，以恢復其吸附性能的過程。的過程。n解吸再生是吸附的逆過程。解吸再生是吸附的逆過程。n吸附劑的解吸再生方法有：吸附劑的解吸再生方法有：加熱再生法加熱再生法、化學氧化再生法化學氧化再生法、藥劑再生法藥劑再生法、生物再生物再生法生法等。等。鹽城