[工學(xué)]環(huán)境工程導(dǎo)論第8章廢水處理-王樹眾-資料下載頁
2025-01-04 13:18本頁面
【正文】 如：氰化物 （ CN1） ， PH＞ ， 氯的氧化反應(yīng)： Cl2的作用： 吸附電子形成酸根 ， 負(fù)離子失去電子后 ， 有助于形成穩(wěn)定的分子 N CO H2O、 CNO OH1 常用的氯化處理藥劑 ： 液氯 、 漂白粉 、 次氯酸鈉 、 二氧化氯等 。 OH2 C lC NO2 OHClCN 21121 ????? ????O2H6 C l2 C ON4 OH3 C l2 C N O 2122121 ?????? ???2． 還原法 應(yīng)用較多的是處理廢水中 Cr+6和 Hg2＋ 等重金屬離子 。 還原劑 ： Fe、 Zn、 硫酸亞鐵 、 亞硫酸氫鈉等 。 （ 1） 處理含鉻廢水： 用 亞硫酸氫鈉 ， 硫酸亞鐵 +石灰法 ， 鐵屑法 等 ， 將 Cr+6還原成 Cr+3， 再形成 Cr（ OH） 3↓。 （ 2） 處理含汞廢水 ：用比汞 活潑的金屬及硼氫化鈉 等來還原 Hg2+ 。 讓廢水通過金屬屑濾床 ， 置換反應(yīng) ： Fe＋ Hg2＋ ＝ Fe2＋ ＋ Hg↓ 非金屬還原劑 ， 硼氫化納 （ NaBH4） 與 汞反應(yīng)形成汞和偏硼酸 ， 釋放 H2： Hg2＋ ＋ BH4－ ＋ 2OH－ ＝ Hg↓＋ BO2－ ＋ 3 H2 ↑。 四．吸附法 一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面 吸附劑： 活性炭 、 磺化煤 、 焦炭 、 煤渣 、 樹脂 。 多孔固體 ：要求機(jī)械性能高 ， 比表面積和孔隙率大 ， 吸附速度快 ，選擇性強(qiáng) 。 吸附能力 ：主要與吸附劑的總表面積有關(guān) ， 表面積 ↑、 吸附量 ↑。活性炭： 800~2021m2/g。 再生： 吸附飽和后需再生 。 有 熱力 、 化學(xué) 等再生方法 。 因為 ， 吸附法對進(jìn)水預(yù)處理要求高 ， 吸附劑昂貴 。 所以 ， 用于給廢水的深度處理 ， 去除微量難生物降介的殺蟲劑 ， 洗滌劑及某些金屬離子 設(shè)備 ：固定床 、 移動床 ， 流化床 （ 連續(xù)床 ） 五．離子交換法 固體離子交換劑中的某些離子與水中同性離子進(jìn)行置換反應(yīng) （ 可逆 ） ,除去水中有害離子的方法 。 1． 交換劑 無機(jī)： 天然或合成沸石 [鋁代硅酸鹽 ]， 磺化煤 。 （ 能力低 、 機(jī)械強(qiáng)度弱 ） 。 有機(jī)：樹脂 。 樹脂： 陽離子 、 陰離子 交換樹脂 。 （ 分別為酸性和堿性 ） 。 離子交換劑上的可交換離子 ， 先和 交換勢大的離子交換 。 ? 常溫 ， 低濃度時： 離子價數(shù)越高 ， 同價離子原子序數(shù)越高 ， 其交換 勢 就越大 。 如： Fe3＋ ＞ Cr3＋ ＞ Ca2＋ ＞ Mg2＋ ＞ K＋ ＞ Na＋ ＞ H＋ ? 高溫 、 高濃度時 ：次序可以改變 ， 處于順序后的離子可以取代位于順序前的離子 ， 這就是再生的依據(jù)： （ 交換和再生交替進(jìn)行 ） 2．水處理設(shè)備 常用于給水的處理 軟化 ： 去除水中 Ca2＋ 、 Mg2+離子 。 （ 硬度 ） 采用陽離子交換樹脂 RNa [Na離子交換樹脂 ]、 RH。 用 Na＋ ， H＋置換水中 Ca2＋ 、 Mg2＋ 。 置換后 ， Na＋ 、 H＋ 進(jìn)入水中 ， Ca2＋ 、Mg2＋ 進(jìn)入樹脂 （ R2Ca， R2Mg） 。 樹脂失效后 [指失去交換水中硬度離子的能力 ] ， 可用 NaCl（ 食鹽 ） 或 HCl（ 鹽酸 ） 進(jìn)行再生 （ 提高濃度 ， 反方向使向軟化的方向進(jìn)行 ） 除鹽 ： 去除水中所有鹽類 （ 除去陰離子 ） 軟化后的水 ， 用陰離子樹脂 ROH， RCl， 使 OH－ ， Cl－ 置換各種酸根 。 六．膜分離法 利用特殊的薄膜對液體中的成分進(jìn)行 選擇性分離 的技術(shù) 。 1． 擴(kuò)散滲析 ：利用一種 滲透膜 （ 陰 、 陽離子交換膜 只允許陰離子或陽離子透過 ） 將濃度不同的溶液隔開 ， 溶質(zhì)即從濃度高的一側(cè)透過膜而擴(kuò)散到濃度低的一側(cè) ， 濃度達(dá)到平衡時 ， 停止 。 在濃度差作用下 ， 離子透過膜 ， 分離離子態(tài)溶質(zhì) ， 用于回收酸堿 。如：機(jī)件酸洗后廢硫酸的回收 , 原液： 陰離子 SO42滲過膜 +H+， 形成 H2SO4 。 水： 陰離子 OH－ 滲過膜 +H+， 形成 H2O 。 回收 H2SO4 ， 但不能將它們濃縮 。 不耗電 ， 運行費用省 ， 但投資大 。 2． 電滲析 在直流電場力作用下 ， 利用 陰 、 陽離子交換膜對溶液中陰 、 陽離子的選擇透過性 （ 陽膜只允許陽離子通過 ， 陰膜只允許陰離子透過 ） 而使溶液中的電解質(zhì)與水分離以達(dá)到脫鹽目的一種物理化學(xué)過程 。 3． 反滲透和超濾 均是在 壓力差 作用下 ， 使 水分子透過膜 。 滲透： 將純水和某種溶液用 半透膜 隔開 ， H2O自動向溶液滲透 ， h純 ↓、 h溶 ↑， 平衡時 ， 有滲透壓 π＝ H ＝ h溶 － h純 （ 兩側(cè)液面差 ） （ 1） 反滲透： 使溶液側(cè) pπ， H2O由溶液向淡水側(cè)透過 ， 溶質(zhì)被截留 。 分離小分子溶質(zhì) ， 用于制取 淡水和去除與回收重金屬離子 、 去除鹽 、 有機(jī)物 、 放射性元素等 。 （ 2） 超濾 ： 與反滲透相似 ， 用超濾膜 ， 濾孔較大 。 采用較小的壓力 （ 幾百kPa） ， 即 有較大通水量 。 可分離大分子 （ 大于 500） 溶質(zhì)及粘土 ， 纖維質(zhì) ， 油漆 ， 微生物 [因為膜對溶質(zhì)的拒斥性 ， 取決于它們分子的大小 ， 形狀與性質(zhì) 。 大分子更不易透過 ] 。 第五節(jié) 水處理系統(tǒng) 將前述方法根據(jù) 水處理需要組成流程 。 1. 飲用水處理系統(tǒng) （ 1） 水源為地下水時 ：水源較好 ， 只需 消毒 ， 除鐵 （ 或氟 ） 即可 。 （ 2） 水源為地面水時 ： 混凝 、 沉淀或澄清 、 過濾 、 消毒 。 2. 城市生活污水處理系統(tǒng) [水質(zhì)比較均勻，已形成了一套行之有效的處理流程 ] 典型流程為三級水處理系統(tǒng) ： 一級處理 ：處理 較大懸浮物 ，用格柵、沉砂池、沉淀池。 其出水在條件許可時，可用于農(nóng)田灌溉或可排入于水體中。 二級處理：處理 膠態(tài)和溶解態(tài)的有機(jī)物 ， 用 生物曝氣池 和二次沉淀池 。 出水可用于灌溉等 。 三級處理： 殘留污染物或營養(yǎng)物質(zhì) （ N. P） 及其它溶解物質(zhì) ，其目的不是有了排放 ， 而是為了直接回用 。 （ 如：去除細(xì)小的懸浮物 ，難生物降解的有機(jī)物 ， 微生物 ， 鹽份等 ， 其出水可用 做工業(yè)用水 ） 。 采用的方法：混凝 、 過濾 、 吸附 、 膜分離 、 消毒 等方法 。
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