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工业废水的物理化学处理

工业废水的物理化学处理

添加时间:2020/06/13

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  工业废水的物理化学管制 13.1 混凝 管制枢纽:预管制、中心管制、最终管制、三级管制、污泥管制、除油、脱色。 胶体:憎水性对混凝敏锐,亲水性需奇特管制 高分子絮凝剂:分子量大的水溶性差,分子量小的水溶性好,故分子量要恰当。 混凝的操作序次:里特迪克序次。 1) 降低碱度:加重碳酸盐(填充碱度但 pH 值不降低)――火速搅拌 1~3min 2) 投加铝盐或铁盐――火速搅拌 1~3min 3) 投加活化硅酸和聚积电解质之类的助凝剂――搅拌 20~30min 利用:1)制纸和纸板废水:参预少量的硫酸铝即可有用地混凝。如外 13-1 2)滚珠轴承创制厂含乳化油废水:用 CaCl2 撤废乳化,用硫酸铝去除油脂、悬浮物、 Fe、PO4。 13.2 气浮 13.2.1 气浮的根本道理 气浮=固液辞别+液液辞别――用于悬浮物、油类、脂肪、污泥浓缩 道理:微气泡――粘附微粒――气浮体(密度小于水)――去除浮渣。 研讨: 1、 水中颗粒与气泡粘附前提 (1) 界面张力、接触角和体例界面自正在能 任何差异介质的相外观上都因受力不屈衡而存正在界面张力 气浮的境况涉及:气、水、固三种介质,每两个之间都存正在界面张力σ 。 三相间的吸附界面组成的交壤线称为润湿周边。 通过润湿周边作水、 粒界面张力影响线和水、 气界面张力影响线,二影响线的交角称为润湿接触角θ 。睹图 13-3 和 13-4。 θ 90, 疏水性,易于气浮 θ 90, 亲水性 悬浮物与气泡的附着前提: 遵循物理化学的热力学外面, 任何体例均存正在力争使界面能节减为最小的趋向。 界面能 W =σ S S:界面面积; σ :界面张力 附着前 W1 =σ 水气+σ 水粒 (假设 S 为 1) 附着后 W2=σ 气粒 界面能的节减△W= W1-W2=σ 水气+σ 水粒-σ 气粒 图 13-4,σ 水粒 =σ 气粒+σ 水气 COS(180?-θ ) 因此: △W=σ 水气(1-COSθ ) 遵循热力学外面, 悬浮物与气泡附着的前提:△W0 △W越大,饱吹力越大,越易气浮。 (2)气-粒气浮体的亲水吸赞成疏水吸附 因为水中颗粒外观本质的差异,所组成的气一粒贯串体的粘附境况也差异。 亲水吸附:亲水性颗粒润湿接触角(θ)小,气粒两连接触面积小,气浮体贯串不牢,易脱 落。 疏水吸附:疏水性颗粒的接触角(θ)大,气浮体贯串坚韧。 依据△W=σ 水气(1-COSθ ),得: 1) θ ?0, COSθ ?1, △W= 0 气浮 θ 90, COSθ 1, △Wσ 水气 颗粒附着不牢 θ 90, △Wσ 水气 气浮――疏水吸附 θ ?180 △W=2σ 水气 最易被气浮 第 13 章 2) 同时, COS θ =(σ 气粒-σ 水粒)/σ σ 水气填充,θ 增大, 有利于气浮 水气 (由图 13-4) 如石油废水, 外观活性物质含量少, σ 水气大,乳化油粒疏水性强,直接气浮结果好。 而煤气洗涤水中的乳化焦油,因为水中外观活性物质含量众,σ 水气小,直接气浮结果 差。 对待亲水性颗粒的气浮,外观需改性为疏水性 → 投加浮选剂 浮选剂:松香油、火油、脂肪酸,起相联颗粒和气泡之间影响。 2、 泡沫的安稳性 气浮中央求气泡具有肯定的聚集度和安稳性。气泡粒径正在 100?操纵为好。 洁清水中: ?气泡常达不到气浮央求的微小聚集度 ?洁清水外观张力大,气泡有自愿低落自正在能的偏向,即气泡兼并。 ?安稳性欠好。 ?缺乏外观活性物质的偏护,气泡易落空,担心稳。 纵使悬浮物已附着正在气泡上也易从头零落会水中 ↓ 参预起泡剂(一种外观活性物质),偏护气泡的安稳性。睹图 13-5 对待有机污染物含量不众的废水正在实行气浮时, 气泡的安稳性也许成为紧要的影响要素。 恰当的外观活性剂是须要的。 但外观活性物质过众太众 → σ 水气低落,同时 → 此时,虽然气泡安稳, 污染粒子紧张乳化 但颗粒-气泡附着欠好 何如独揽最佳的投加量? 影响三个要素:安稳性、外观张力、乳化结果 3、 界面电情景和混凝剂胶稳 疏水性颗粒易气浮,但大都境况下并欠好,合键是因为乳化情景。以油粒为例: ▲外观活性物质存正在:非极性端吸附正在油粒,极性端则伸向水中→乳化油 (图 13-6) →电离后带电→双电层情景→安稳体例 ▲废水中含有亲水性固体粉末(固体乳化剂),如粉砂、粘土等( θ 90):一小局限 与油接触,大局限为水润湿,睹图 13-7。 →乳化油安稳体例 带电的安稳体例是倒霉于气浮的,应 → 脱稳、 破乳→ 投加混凝剂→压缩双 电层 混凝剂囊括:硫酸铝、聚积氯化铝、三 氯化铁等 13.2.2 电解气浮法 1、电解气浮装备 直流电的电解影响下,正极发作氢气, 负极发作氧气,微气泡。气泡小于溶气法和 散气法。具有众种影响:除 BOD、氧化、 脱色等,去除污染物界限广,污泥量少,占地少。但电耗大。 有竖流式安详流式装备。 2、平流式电解气浮装备的工艺筹划 1、 电解气浮法正在工业废水管制中的利用 特色:界限广、泥渣量少、工艺大略、装备小,但电耗大。 利用:去除细聚集悬浮固体和乳化油。 13.2.3 散气气浮法 分类:扩散板曝气气浮法+叶轮气浮法 1. 扩散板曝气气浮法 睹图 13-11 压缩氛围通过扩散装备以细小气泡方式 进入水中。大略易行,但容易停顿,气泡 较大,气浮结果不高。 2. 叶轮气浮 (1)叶轮气浮装备构制 睹图 13-12。 叶轮正在电机的驱动下高速扭转, 正在盖板下 造成负压吸入氛围, 废水由盖板上的小孔 进入, 正在叶轮的搅动下, 氛围被破裂成细 小的气泡, 并与水足够夹杂成水气夹杂体 经整流板稳流后,正在池体内安稳地笔直上升,实行气浮。造成的泡沫不绝地被平缓转动的刮 板刮出槽外。 特色:管制水量小,而污染物质浓度高的废水。除油结果日常可达 80%操纵。 (2)叶轮气浮池的筹划 13.2.4 溶气气 浮法 依据气 泡析出 时所处 的压力 差异, 分为: 溶气真 氛围浮 和加压 溶气气浮 1.溶气线 正在负压(真空)状况下运转的,至于氛围的熔解,可正在常压下实行,也可正在加压下实行。 特色:正在负压下实行。压力低,动力装备和电能泯灭少,但因正在负压前提下,使构制纷乱, 保卫运转穷困,故利用少。 2.加压溶气气浮 特色:水中氛围的熔解度大,能供给足够的微气泡 气泡粒径小(20~100um)、匀称, 装备流程大略 (1)加压溶气法工艺流程 1)全溶气流程 将齐备废水用水泵加压,正在泵前或泵后注入氛围。正在溶气罐内,氛围熔解于废水中,然 后通过减压阀将废水送人气浮池。 废水中造成很众小气泡粘附废水中的乳化油或悬浮物而逸 出水面,正在水面上造成浮渣。用刮板将浮渣连排入浮渣槽,经浮渣管排出池外,管制后的废水 通过溢流堰和出水管排出。 益处:① 溶胸襟大――填充了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机缘; ② 气浮池小,从而节减了基筑投资。 短处:但因为齐备废水进程压力泵,并且所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大,是以 投资和运转动力泯灭较大。 2)局限溶气流程 取局限废水加压和溶气,其余废水直接进入气浮池并正在气浮池中与溶气废水夹杂。 特色为:①较全流程溶气气浮法所需的压力泵小,故动力泯灭低; ②压力泵所酿成的乳化油量较全流程溶气气浮法低: ③气浮池的巨细与全流程溶气气浮法相像,但较局限回流溶气气浮法小。 3)回流加压溶气流程 取一局限除油后出水回流实行加压和溶气, 减压后直接进入气浮池, 与来自絮凝池的含 油废水夹杂和气浮。回流比=25%~50%。 特色:①加压的水量少,省电,溶气罐小; ②气浮经过中不推进乳化; ③矾花造成好,后絮凝也少; ④气浮池的容积较前两种流程大。 但若熔解氛围众,需加大溶气罐压力 合用:SS 高的原水,但气浮池容积大。 (2)加压溶气气浮法的特色 1)氛围正在水中熔解度大,微气泡众,确保结果 2)减压开释后的气泡小、匀称、上升速率慢,对池扰动小,万分合用于絮凝体松散、微小 的固体辞别。 3)大略、利便 (3)加压溶气气浮体例的策画 1)溶气办法的选拔 A.水泵吸水管吸气溶气办法 如图 13-18。 I.欺骗水泵吸水管内的负压影响,正在吸水管上开一小孔,氛围陛胸襟安排和计量装备被吸 入,并正在水泵叶轮高速搅动造成气水夹杂体后送入溶气罐。 II.正在水泵压水管上接一支管,支管上装配一射流器,无马行空中的压力水通过射流器时把 氛围吸入并送入吸气管,再经水泵送入溶气罐。 特色:装备大略,不需空压机,运转尚安稳牢靠。 注:吸胸襟不行过大。 B.水泵压水管射流溶气办法 如图 13-19。 正在压水管上装配射流器抽吸氛围。 短处:射流器自身能量失掉大,约 30%。 如图 13-20。 内轮回射流加压溶气:=氛围内轮回+水流内轮回 事情道理: 自学。 例题 13-1 C.水泵-空压机溶气办法 如图 13-22。 水、气独自进水,或者将压缩氛围管接正在水泵压水管上一块进溶气罐。 水:自上而下 气:自下而上,或自上而下――同流进入溶气罐。 特色:能耗少,噪声、油污染、操作纷乱,水气压力难平均。 2)氛围饱和装备的选拔 影响:发作溶气水 构成:加压水泵、溶气罐、氛围供应装备、液位自愿独揽装备 A、加压泵 加压泵的选拔应满意溶气水的压力,同时还要商讨管途失掉。 压力与空胸襟相合,策画空胸襟可取管制水量的 1%~5%(体积比),或气泡浮出固物量的 0.5%~1%(重量比)。同时应按 25%的过量商讨。 压力过高:单元体积熔解的空胸襟填充,经减压后析出的空胸襟众,会推进微气泡的并聚, 对气浮辞别倒霉。 压力过低:填充溶气水量,填充气浮池的容积。 氛围正在水中的熔解度遵守亨利定律: V=KT P (L-气/m3-水, 或 g-气/ m3-水) P:氛围所受的绝对压力, 以 mmHg 计。 KT:熔解常数,与温度相合 B、溶气罐 如图 13-24。 影响:加快氛围熔解,使水和氛围足够接触 填充式溶气罐效劳高,利用平凡,分为:阶梯环、拉西环、波纹片卷。 外观负荷:300~2500 m3/(m2.d) 3)溶气水的减压开释装备 影响:将压力溶气水减压后赶疾将溶于水中的氛围以极为微小的气泡方式开释出来。 分类:减压阀+开释器 A.减压阀 短处:最佳开启度难予安排独揽,众个阀门互相间的开启度不划一,流量各异。且开释出的 气泡巨细纷歧。管道较长,气泡兼并情景紧张。阀芯与阀杆螺栓易松动,酿成流量蜕化,运 行担心稳。 B.专用开释器 邦内:TS 型+TJ 型+TV 型 特色:(1)正在 0.15Mpa 以上时,即能开释溶胸襟的 99%操纵,释气达成。 (2) 能正在 0.2Mpa 以上的低压下事情。 (3) 开释出的气泡微细,均匀直径为 20~40um,气泡聚集,附着本能好。 事情道理: 如图 13-26。 TS 型溶气开释器――当压力溶气水通过孔盒时,溶气水屡屡进程退缩、扩散、撞击、返流、 挤压、辐射、旋涡等流态,正在 0.1 秒内,使压力失掉 95%操纵,熔解的氛围赶疾开释出来。 TJ 型溶气开释器――为了增添单个开释器出流量及影响界限, 以及取胜 TS 型易被水中杂质 停顿而策画的。能够通过从上接口抽真空,提起器内舌簧,以废除杂质。 TV 型溶气开释器――取胜布水不匀称及必要用水射器才略使舌簧提出等短处策画的。 4)气浮池 如图 13-27,28 分类:平流+竖流 废水从池下部进入气浮接触区, 保障气泡与废水有肯定的接触时光, 废水经隔板进入气浮分 离区实行辞别后,从池底集水管排出。浮正在水面上的浮渣用刮渣装备刮入集渣槽后排出。 益处:池浅、价低、大略利便 短处:辞别区容积欺骗率不高。 其它组合方式,如图 13-30,31 5)平流式矩形气浮池的策画 A. 水深=2.0~2.5m, 长宽比=1:1~1:1.5, 外观负荷率=5~10m3/(m2.h), 停止时光=10~20min。 B.接触区上升流速:下端=20mm/s,上端=5~10mm/s,停止时光2min 隔板影响:使已粘附气泡的颗粒向池外观发作上升运动 C.辞别区 水流向卑鄙速=1~3mm/s 影响:使粘附于气泡的悬浮颗粒与水辞别并浮至水面 D.集水管――辞别区底部的树枝状或环状集水管 E.浮渣――用刮渣机刮除,刮渣偏向与水流相反, F.气固比 a? A 经减压开释的熔解氛围 总量 ? S 原水带入的悬浮固体总 量 辞别乳化油:a 用体积比筹划 辞别固态悬浮物:a 用质地比筹划 筹划:依据 A 和 S,可求得回流比 R 值。日常 a=0.005~0.006 采用质地比时, A=Cs (f P-1) R /1000 S=QSa Cs:肯定温度下,一个大气压时的氛围熔解度,mg/L。 P:溶断气对压力,绝对压力 f:溶气效劳,与溶气罐构造、压力和时光相合,0.5~0.8 R:加压溶气水量,m3/d Sa:废水中的悬浮颗粒浓度,kg/m3 Q:实行气浮管制的废水量,m3/d a 的选拔影响气浮结果(出水水质, 浮渣浓度), 应作试验确定。 G.S=S1+S2+S3 13.2.5 气浮法正在废水管制中的利用 1.炼油厂含油废水管制 含油废水(石油化工、呆滞加工、食物工业废水等):悬浮油(10?,隔油池) 乳化油(10?,日常 0.1-2?气浮) 熔解性 加聚氯化铝,实行气浮。 2.制纸厂白水管制 管制废水中纤维物质,去除结果明显。 楷模工艺流程:氛围压缩机+射流器+泵前插管 症结手艺:微气泡+投加絮凝剂 制纸厂白水接受纤维:时光短,SS 去除率 90%以上,COD 去除率 80%,浮渣浓度 5%。 3.染色废水管制 管制合成洗涤剂和比重较小的絮凝体。 毛纺工业洗毛废水――羊毛脂及洗涤剂 4、浓缩污泥(结果比重淀法高) 给水: 高含藻水源的净化:武汉东湖水厂,气浮代替重淀,藻类去除率达 80%以上。 低温、低浊水的净化:沈阳市自来水厂。 对受污染水体的净化:对水体发作曝气,减轻嗅味与色度。 益处:管制才干比重淀池高,气浮污泥浓度高,能够同时去除众种污染物(外观活性剂、 嗅味物质等) 短处:耗电、维修 13.3 吸附 13.3.1 吸附的类型 吸附:正在相界面上,物质的浓度自愿产生累积或浓集的情景 废水管制:欺骗固体物质外观临废水中物质的吸附影响 吸附法: 欺骗众孔性的固体物质, 使废水中的一种或众种物质被吸附正在固体外观而去除的方 法。 吸附剂:具有吸附才干的众孔性固体物质 吸附质:废水中被吸附的物质 分类:物理吸附+化学吸附 1. 物理吸附 观念:吸附剂和吸附质之间通过分子间力发作的吸附 特色:1)分子力惹起 2)不产生化学影响,低温实行 3)存正在逆经过—解吸,由热运动酿成 4)可造成单分子吸附层或众分子吸附层,一种吸附剂可吸附众种吸附质,无选拔性 2. 化学吸附 观念:吸附剂和吸附质之间产生的化学影响 特色:1)化学键力惹起 2)吸附热大,高温实行 3)具有选拔性,只对某种或几种吸附质产生化学吸附,只可造成单分子吸附层 4)只化学键力大时,是弗成逆 13.3.2 吸附剂 吸附剂:活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖质酸、焦炭、柴炭、木 屑等 1. 活性炭的创制 木料、煤----高温炭化(把原料热解成炭渣,天生众环芬芳系物质)----活化(成为众孔物质) 活化举措:药剂法(氯化锌、硫酸、磷酸)+气体法(水蒸气、氛围、CO2) 2. 活性炭的细孔构制和散布 细孔:晶格间天生的闲隙,形势巨细各异。 活性炭的细孔构制:有用半径=1~10000nm,小孔2nm 以下,过渡孔=2~100nm,大孔 =100~10000nm。 小孔容积=0.15~0.90mL/g,外观积占比外观积的 95%以上。 过渡孔容积=0.02~0.10mL/g,外观积占比外观积的 5%以下。 大孔容积=0.2~0.5mL/g,比外观积=0.5~2m2/g。 影响:大孔--为吸附质的扩散供给通道,使吸附质通过此通道扩散到过渡孔和小孔中去,影 响着扩散速率 过渡孔—供给扩散通道,当吸附质直径较大时,吸附起合键影响 小孔—影响吸附量,起合键影响 3. 活性炭的外观化学本质 活性炭是由形势扁平的石墨型微晶体组成的。 处于微晶体边际的炭原子, 因为共价键不饱和 而易与其他元素如氧、氢等贯串造成百般含氧官能团,使活性炭具有少许极性。酿成活性炭 的吸附个性受外观化学本质的影响。 13.3.3 吸附等温线.吸附平均 吸附经过:吸附质被吸附剂吸附 解吸经过:因为热运动,被吸附的吸附质摆脱吸附剂的外观,回到液相 吸附平均:吸附速率=解吸速率,吸附质正在溶液和吸附剂外观上的浓度不再蜕化。 平均浓度: 吸附量:单元重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量,g/g q? V (C0 ? C ) W 式中:q—吸附量,g/g V—废水容积,L W—活性炭投量,g C0—原水吸附质浓度,g/L C—吸附平均时水中残余的吸附质浓度,g/L 吸附等温线:吸附量随平均浓度而蜕变的弧线,平均浓度越高,吸附量越大。 2.吸附等温式 (1)朗廖尔公式 从动力学主见开拔,为单分子吸附公式: q=abC/(1+aC)-----1/q=1/ab.1/C+1/b---直线合联,可求 a、b 式中:a、b—常数 (2)BET 公式 展现吸附剂上有众层溶质分子被吸附的吸附形式。各层的吸附适宜朗廖尔单分子公式 公式 13-28 C 1 B ?1 C ? ? ? (Cs ? C )q Bq0 Bq0 Cs 式中:q0—单分子吸附层的饱和吸附量,g/g Cs—吸附质的饱和浓度,g/L B—常数 通过直线)费尔德利希经历公式 lgq=lgK+1/nlgC 式中:q—吸附量 C—吸附质平均常数,g/L K、n—常数 通过直线合联,求 K、n 目标:吸附量---决策再生周期和再生用度,如对碘、亚甲蓝、糖蜜液、苯、酚等的吸附量。 试验:测定吸附等温线时,吸附剂的颗粒越大,抵达的吸附平均所需的时光越长。为了正在短 时光内取得试验结果, 往往将吸附剂分裂为较小的颗粒后再实行试验。 颗粒变小并不是填充 面积,而是翻开吸附剂历来封锁的细孔,使吸附量有所填充。是以,由吸附等温线取得的吸 附量与本质的吸附量并不全部划一,但对策画有肯定的参考代价。 13.3.4 吸附速率 吸附速率:单元重量的吸附剂正在单元时光内所吸附的物质地---决策了接触时光 吸附量:吸附的总量 吸附经过:分三个阶段 第一阶段: 颗粒外部扩散阶段---正在吸附剂颗粒界限存正在着一层固定的溶剂薄膜。 当溶液与吸 附剂作相对运动时, 这层溶剂薄膜不随溶液一同挪动, 吸附质最初通过这个薄膜才略抵达吸 附剂的外观面,因此吸附速率与液膜扩散速率相合。 第二阶段:颗粒内部扩散阶段—经液膜扩散到吸附剂外观的吸附质向细孔深处的扩散。 第三阶段:吸附响应阶段—吸附质被吸正在细孔内的外观上 第三阶段速率很疾,故吸附速率由扩散速率限定。 影响外部扩散速率的要素: 1) 与溶液浓度成正比 2) 与吸附剂的外观面积的巨细成正比 3) 与搅动水准相合 4) 与细孔的巨细、构制、吸附质颗粒的巨细等要素相合 13.3.5 影响吸附的要素 1.吸附剂的本质 吸附情景产生正在吸附剂的外观,故比外观积越大,吸附才干越强。 吸附剂的品种差异,吸附结果也差异。 极性分子的吸附剂—易吸附---极性分子的吸附质。 2.吸附质的本质 (1) 熔解度 吸附质熔解度越低,越容易吸附。 (2) 外观自正在能 可能使液体外观自正在能低落的越众的吸附质,越容易被吸附。如活性炭吸附脂肪酸。 (3) 极性 极性分子的吸附剂—易吸附---极性分子的吸附质。 非极性分子的吸附剂—易吸附---非极性分子的吸附质。 活性炭吵嘴极性、疏水吸附剂—吸附非极性或极性很低的物质 硅胶和活性氧化铝是极性、亲水吸附剂---吸附极性分子(水分子) 如硅胶和活性炭不同吸附苯和水,又被水和苯置换。 (4)吸附质分子的巨细和不饱和度 活性炭--直径较大、饱和化合物 合成沸石--直径较小、不饱和化合物 (5)吸附质的浓度 浓度低时,吸附剂外观是空的,降低浓度会降低吸附量 浓度抵达肯定水准,浓度影响不显然。 3.废水的 pH 值 活性炭正在酸性溶液中比正在碱性溶液中有较高的吸附率。 4. 共存物质 共存众种物质时,吸附才干比纯洁的差。 5. 温度 吸附是放热经过,故温度升高,吸附量节减。 6. 接触时光 应保障肯定的接触时光,取决于吸附速率。 13.3.6 吸附操作办法 分为:静态+动态 1. 静态吸附 把吸附剂进入静态废水中,搅拌,抵达吸附平均后,再用重淀或过滤离开废水与吸附剂。可众次 实行,以保障达标。 操作障碍,采用少。 2. 动态吸附 (1) 吸附装备 分类:固定床+挪动床+流化床 1) 固定床 常用。如图 13-36。 按水流偏向:升流式+降流式 按串联:单床式+众床串联+众床并联,如图 13-37 降流式:出水水质好,水头失掉大,易停顿,需外观反冲洗。 升流式:自清,水头失掉小,吸附剂易流失。 策画数据: 塔径:1~3.5m 吸附塔:3~10m 填充层与塔径比:1:1~4:1 吸附剂粒径:0.5~2mm(活性炭) 接触时光:10~50min 3 3 3 3 容积速率:2m /h.m 以下(固定床);5m /h.m 以下(挪动床) 线) 挪动床 如图 13-38 升流式,吸附剂与吸附质逆流接触,管制后从塔顶流出 再生后的吸附剂从塔顶参预,一次参预量=卸量 饱和的吸附剂从塔底间歇排出,一次卸 5%~20%。 不需冲要洗装备。 但央求不行夹杂,故操作央求高。 采用较众。 3) 流化床 吸附剂处于膨胀状况或流化状况。 合用于 SS 高的废水,不需冲要洗,相连卸炭和加炭。 央求上下不混层。 (2) 穿透弧线和吸附容量的欺骗 当缺乏策画原料时,应先做吸附剂选拔实践。可取得静态吸附量,简略臆度吸附剂的数目。然后 再通过动态试验确定策画参数。 1) 穿透弧线 吸附带:正正在产生吸附影响的那段填充层。正在它的下部险些不产生吸附影响,而上部抵达饱和。 吸附带挪动经过: 显示显然的吸附带—慢慢下移—速率比线速率小的众--移到最下端, 出水显示 吸附质—出水浓度等于原水浓度,穿透。 穿透弧线的绘制:横坐标—通水时光 t(出水量 Q),纵坐标—出水吸附质浓度 C。 a 点--穿透点,b 点—吸附尽头,吸附带长度=a 到 b 这段时光内吸附带挪动的隔断。 日常 Ca=(0.9~0.95)C0,Cb=(0.05~0.1)C0 众柱串联试验绘制弧线) 吸附容量的欺骗 从穿透弧线可知,吸附柱出水浓度抵达 Ca 时,吸附带并未全部饱和。如延续通水,虽然出水浓 度不绝填充,但扔能吸附相当数目的吸附质,直到出水浓度等于原水浓度 C0 为止。这局限吸附 容量的欺骗题目,是策画务必商讨的题目。 欺骗的途径: A. 采用众床串联操作 B. 采用升流式挪动床操作 13.3.7 吸附剂的再生 便是正在吸附剂自身构造不产生或极少产生蜕变的境况下, 用某种举措将被吸附的物质, 从吸附剂 的细孔中除去,以抵达可能反复利用的主意。 1. 加热再生法 分类:低温+高温 低温: 适于吸附浓度较高的大略低分子量的碳氢化合物和芬芳族有机物的活性炭的再生。 加热温 度 200℃,用水蒸气再生。 高温:适于水管制粒状炭的再生。 高温再生经过:脱水—干燥—炭化—活化—冷却 如图 13-42 所示,构成=再生炉+活性炭贮罐+活性炭输送+脱水装备。 益处:1)合用面广,险些全豹的有机物都可采用此法 2)再生本能复原率高,95%以上 3)再生时光短,粒状炭 30~60min 4)不发作有机再生废液 短处:1)再生失掉率高,一次失掉 3%~10% 2)需苛厉独揽温度和气体前提 3)再生装备制价高 4)再生炉内衬原料的耗量大 再生炉方式:立式众段炉+转炉+盘式炉+立式挪动床炉+流化床炉+电加热炉 2. 药剂再生法 分类:无机药剂+有机药剂 (1) 无机药剂再生法 无机酸(H2SO4、HCl)或碱(NaOH) (2) 有机溶剂再生法 苯、丙酮、甲醇等有机溶剂萃取吸附正在活性炭上的有机物。 3. 化学氧化法 (1) 湿式氧化法 如图 13-46, 合用于曝气池中粉状炭的再生。 把饱和炭经加热与氛围中的氧响应, 实行氧化认识, 取得再生。 (2) 电解氧人法 将碳作阳极,发作氧气把吸附质氧化认识。 (3) 臭氧氧化法 欺骗臭氧认识吸附正在活性炭上的有机物。 4. 生物法 用微生物将吸附的有机物认识。 13.3.8 吸附塔的策画 1. 博哈特-亚当斯筹划法 (1) 博哈特和亚当斯方程式 临界高度:事情时光为零时,保障出水吸附质浓度不赶过答应浓度 Ce 的炭层外面高度 (2)模子试验 如图 13-47,欺骗公式 13-32,求得肯定线 和 K 值,再求得 h0。蜕化线速率 V,示 得差异的 N0、K 和 h0。 (3)吸附塔的策画 2.通水倍数法 13.3.9 吸附法正在废水管制中的利用 1.概述 (1)活性炭对有机物的吸附 管制对象:微量呈熔解状况的有机物。通过吸附试验决断某种有机废水能否可用活性炭吸附法。 也可按以下几种要素认识: 1)分子构造 芬芳族化合物日常比脂肪族化合物容易被吸附。 2)界面张力 界面活性物质:溶于水时,使溶液外观张力明显节减的物质 依据吉布斯(Gibbs)的吸附外面,越使溶液界面张力节减的物质越易被吸附。 当饱和脂肪酸或乙醇溶于水时,水溶液的界面张力将随增加物碳量的填充,呈几何级数填充。因 此,如醇类的吸附量按甲醇乙醇丙醇丁醇的纪律填充,脂肪酸类的吸附量则按甲酸乙酸丙 酸丁酸的纪律填充。 3) 熔解度 吸附物质的疏水性越强越易被吸附---活性炭是疏水性物质 脂肪酸的烷基越长。越具疏水性,越难溶于水,吸附性也随之加强。 4) 离子性和极性 正在处于非离解的分子状况时要比离子化状况时的吸附量大 正在有机酸和胺类中,有的溶于水后呈弱酸性或弱碱性。别的,对待葡萄糖、蔗糖平分子内具有羟 基而使极性增大的物质,吸附量要少。 5)分子巨细 分子量越大,吸附性越强。 分子量过大时,正在细孔内的扩散速率将会减慢。 5) pH 值 pH 值低时,废水中的有机酸造成离子的比例较小,故吸附量大。 6) 浓度 日常废水中有机物浓度填充,吸附量即呈指数函数而填充 8)温度 能够忽视 9)共存物质 有机物的吸附不会受自然水中所含无机离子共存的影响。但有些金属离子如汞、铬酸、铁等正在活 性炭外观将产生氧化还原响应,天生物重淀正在颗粒内,结果会滞碍有机向颗粒内的扩散。 活性炭吸附法的益处: 1)管制水准高 据相合原料先容,都市污水用活性炭实行深度管制后,BOD 可低落 99%.TOC 可降到 1~3mg/L。 2)利用界限广 对绝大大都有机物都有用,囊括微生物难于降解的有机物。 3)适合性强 4)粒状炭可实行再生反复利用 5)可接受有效物质 含酚废水,用碱再生,接受酚钠盐。 6)装备紧凑、治理利便。 (2)活性炭对无机物的吸附 活性炭对无机物的吸附固然探究的还斗劲少, 但实验已外明, 它对某些金属及其化合物有很强的 吸附才干。据报导,活性炭对锑、铋、锡、汞、钴、铅、镍、六价铬等都有精良的吸附才干。 2. 废水吸附法管制实例 (1) 染料化工废水管制 囊括再生流程 (2) 铁途货车洗刷废水管制 用活性炭管制有机磷 (3) 炸药 TNT 化工废水管制 管制 TNT,采用低温烘干--高温热认识—活化工序再生。 13.4 离子交流 合键管制含铬、镍、铜、金废水 管制含铬废水: 管制对象:200mg/L 的六铬废水,不适宜用于管制镀黑铬和镀含氟铬的洗涤废水。 工艺流程:采用三阴柱串联、全饱和及除盐水轮回的根本工艺流程,如图 13-53 13.5 电渗析 利用很少 13.6 扩散渗析 欺骗膜两侧溶液的浓度差,构造好似电渗析,但没有电极。 利用不众 13.7 反浸透 用于电镀废水、食物废水和都市污水深度管制。 13.8 超滤 用于还原性染料废水管制、电泳涂漆废水管制、含乳化油废水管制、生存污水管制。

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