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第五章 污水的物理化学处理第一节 吸附
一、吸附原理1 吸附过程理论 物理吸附 化学吸附 离子交换吸附
第五章 污水的物理化学处理2 、吸附平衡和吸附容量吸附容量 q=V(C0-C)/W
3 、吸附等温式1 ) Langmuir等温式2 ) Freundich等温式 例题 5-1 5-2
第五章 污水的物理化学处理4 、吸附的影响因素1 )吸附剂的性质2 )吸附质的性质3 ) 操作条件
第五章 污水的物理化学处理二、吸附剂三、吸附的操作、再生和应用1 吸附操作 图 5-4
静态吸附动态吸附 (固定床图 5-5 图 5-6 、移动床图5-7 、流化床)
第五章 污水的物理化学处理2 吸附剂的再生1 )加热再生法2 )溶剂再生法3 )酸碱洗涤法
3 吸附法在污水处理中的应用图 5-9
第五章 污水的物理化学处理第二节 离子交换法
一、离子交换剂1 离子交换剂的分类有机 无机强酸型、弱酸型、强碱型、弱碱型凝胶型、大孔型
第五章 污水的物理化学处理2 、离子交换树脂的性能指标1 选择性2 含水量3 密度4 离子交换容量5 溶胀性6 耐热性7 机械强度8 化学稳定性
第五章 污水的物理化学处理3 、离子交换树脂的选择、保存、使用和鉴别1 ) 选择2 )保存3 )使用4 )鉴别 表 5-6
第五章 污水的物理化学处理二、离子交换的基本理论
1 离子交换过程2 污水水质对离子交换树脂交换能力的影响1 )悬浮物和油脂2 )有机物3 )高价金属离子4 ) PH值5 )水温6 )氧化剂
第五章 污水的物理化学处理三、离子交换的工艺过程1 离子交换方式与设备1 )柱式交换法图 5-11
组合方式 图 5-12
结构 图 5-13 5-14
2 )连续交换法
2 离子交换树脂的再生 图 5-15
3 连续式离子交换器的工作过程 图 5-16
第五章 污水的物理化学处理第三节 浮选
浮选应用浮选特点:表面负荷大,占地少预暴气作用,泥渣不易腐化对低浊度水处理效率高,出水水质好浮渣含水率在 96%以下可回收有用物质
第五章 污水的物理化学处理一、浮选原理二、浮选剂1 捕收剂2 起跑剂3 调整剂1 )抑制剂2 )活化剂3 )介质调整剂
第五章 污水的物理化学处理一、浮选流程及设备1 布气浮选1 )水泵吸水管吸气浮选2 )射流浮选 图 5-18
3 )叶轮扩散浮选 图 5-19
4 )暴气浮选 图 5-20 5-21
几种暴气浮选比较见表 5-7
第五章 污水的物理化学处理2 加压容气浮选1 )全流程容气浮选 图 5-22 5-23
2 )部分容气浮选 图 5-24
3 )部分回流容气浮选 图 5-25
4 )加压容气浮选的主要设备 图 5-26 5-27
3 其他浮选方式电解浮选 生物浮选法
第五章 污水的物理化学处理第四节 萃取
一、萃取原理二、萃取剂三、萃取操作及流程 图 5-29
四、萃取设备1 往复叶片式脉冲筛板塔 图 5-30
2 转盘塔 图 5-31
3 离心萃取机 图 5-32
第五章 污水的物理化学处理第四节 萃取
五、萃取法应用实例1 萃取法处理含酚废水 图 5-33
2 萃取法处理含重金属废水
第五章 污水的物理化学处理第五节 吹脱
图 5-34 5-35 5-35
影响因素:1 温度2 液气比3 PH值4 油类物质5 表面活性剂
第五章 污水的物理化学处理第六节 气提
图 5-37 5-38
第七节 电解一、基本原理二、电解氧化还原
1.电解槽的结构形式1 )、结构形式:回流式、翻腾式如图 16-2。采用直流电源
电解
2 )、极板电路: 单极性电解槽 双极性电解槽
+ -+ + - + - +
++- +- +- +- +- +- +
+
-
整流器 整流器
电极
电极
16-3 图 电解槽的极板电路(a)单极性电解槽;(b)双极性电解槽
电解
2.电解法的原理与分类
1 )、法拉第电解定律——耗电量的计算
式中: G——析出或溶解的物质质量, g E——物质的化学当量, g/molQ——通过的电量 , 库伦( C )I——电流强度,安培( A ); t——电解时间( S )F——法拉第常数, F=96487c/mol2 )、分解电压定义:能使电解正常进行时所需的最小外加电压叫分解电压 EE=原电池的电动势 + 浓差电池电位 + 化学极化电位 +IR(电解液电阻产生压降)。槽电压一般为 4 ~ 5V
EITF
1GEQ
F
1G 或
电解
3. 电解法在废水处理中的应用1)、电解法处理含铬废水(1)基本原理:在阳极: Fe—2e→Fe2+(铁板阳极溶解,把电子转给电源)
(主要的) Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O
CrO4
2-+3Fe2++8H+ Cr3++4H2O+3Fe在阴级: 2H++2e H2↑ (次要的) Cr2O7
2-+6e+14H+ 2Cr3++7H2O CrO4
2-+3e+8H+ Cr3++4H2OH+减少,废水中碱性增强,使 Cr3+、 Fe3+产生氢氧化物沉淀 Cr3++3OH Cr(OH)3↓ Fe3++3OH Fe(OH)3↓
电解
接下页
阳极起氧化剂作用阴极起还原剂作用
电解
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减少铁阳极钝化的方法:( 1 )定期用钢丝刷清洗极板。( 2 )投加食盐: NaCl中的 Cl—吸附在钝化膜表面,取代钝化膜中的氧离子→氯化铁(可溶性),导致膜溶解。( 3 )定期倒换阴、阳极,利用电解时阴极产生 H2的撕裂还原作用,将极板上的钝化膜除掉。
电解
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电解
Fe3++3OH- Fe(OH)3↓
2 .工艺流程:进水 Ccr6+≤100mg/L, PH=4~ 6.5含铬废水处理工艺流程如图 16-4所示
调
节
池
电
解
槽
沉
淀
池
滤
池
污泥脱水
含铬废水
冲洗排水
复用或排放
冲洗水
污泥
16-4 图 含铬废水处理工艺流程
电解
调节池:按 2 ~ 4h平均流量设计沉淀池: t=2h ; V 污泥 =(5 ~ 10)%V废水或 1kg干重 /m3废水。
电解槽工艺设计
( 1 )电解槽有效容积:
式中: t——电解历时, Ccr6+<50mg/L; t=5~ 10min
Ccr6+=50~ 100mg/L; t=1
0 ~ 20min( 2 )电流强度 I ( A )
式中: Q——废水设计流量 m3/h C——废水中 Cr6+浓度, g/m3 ; QC=m3/h·g/m3=g/h Kcr——1gCr6+ 还原成 Cr3+所需电量,如无试验资料,可取 4 ~ 5(A·h/gCr) n——电极串联次数,为串联极板数减 1
)(60
3mQt
W
n
QCKI Cr
电解
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( 3 )极板面积 F(dm2) :普通碳素钢板, δ=3~ 5mm,极板间净距 S=10mm;极板消耗量: 4 ~ 5g/还原 1gCr6+
)dm(imm
IF 2
F21
电解
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电解
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( 6 )电能消耗 N(kw·h/m3)
式中 η——整流器效率,无实测数值,用 0.8; Q——废水设计流量, m3/h
Q1000
IUN
电解