廢水處理新技術簡介-資料下載頁
2025-07-13 23:15本頁面
【正文】 了一個獨特的極端物理環(huán)境,開辟新的化學反應途徑, 驟增化學反應速度, 對有機物有很強的降解能力, 一般經過持續(xù)超聲作用最終可達到完全礦化。超聲空化氣泡崩滅瞬間足以使H2O分解為H?和HO?自由基。自由基會進一步引發(fā)有機分子的斷鏈、自由基的轉移和氧化還原反應，是水中污染物得以降解。此外，超聲波在液體產生空化效應時, 當溫度和壓力超過水分子的臨界溫度和臨界壓力時, 水分子處于超臨界狀態(tài), 成為超臨界水，此時水的物理化學性質發(fā)生突變而具有良好的溶劑化性質和類似氣體的良好的流動性, 同時又有遠大于氣體的密度，成為一種理想的反應介質, 提高化學反應的速率。三、 膜分離技術優(yōu)點：1)能耗低。膜分離不涉及相變，對能量要求低，與蒸餾、結晶和蒸發(fā)相比有較大的差異；2)分離條件溫和，對于熱敏感物質的分離很重要；3)操作方便，結構緊湊、維修成本低、易于自動化。⑴處理效率高，設備易放大⑶化學強度與機械損害最小，減少失活⑸有相當好的選擇性，可在分離，濃縮的同時達到部分純化目的。⑹選擇適合的膜與操作參數，可得到較高的回收率。⑺系統(tǒng)可密閉循環(huán)，防止外來污染。⑻不外加化合物，透析液可循環(huán)使用，降低成本，并減少對環(huán)境的污染。缺點：1)膜面易發(fā)生污染，膜分離性能降低，故需采用與工藝相適應的膜面清洗方法；2)穩(wěn)定性、耐藥性、耐熱性、耐溶劑能力有限，故使用范圍有限；3)單獨的膜分離技術功能有限，需與氣他分離技術連用。在水處理中的應用：1) 廢水處理① 工業(yè)廢水的處理。利用反滲透法處理垃圾填埋場滲瀝液，用反滲透膜處理后的滲瀝液，可同時去除有機和無機成分，濾過液可作為工藝循環(huán)水使用或排放；超濾處理紡織印染廢水，部分去除色度及不能被去除小分子有機染料，達標排放；采用不同材質的超濾膜和微濾膜進行處理含油廢水；電鍍、冶金、化工、電子、礦山等許多工業(yè)過程中都會產生含鎳、鉻、銅、鉛、鎘等金屬離子的廢水[11],利用膜技術不僅可以使得廢水達標排放,而且可以回收有用物質。② 分離廢水中有機酸，無機酸 ③ 城市污水處理及回用2) 飲用水的制取 通過超濾或微孔過濾等去除細菌，膠體，絮凝物，顆粒等。3) 海水淡化 利用反滲透法去除海水中所含的無機鹽，通過一系列的過程轉變?yōu)榈望}度的淡水。4) 超純水的制備 采用反滲透技術制備超純水 微濾(MF) 定義：是利用微孔膜孔的篩分作用，在靜壓差的推動下，將濾液中大于膜孔徑的微粒、細菌及懸浮物質等截留下來，達到除去濾液中微粒與澄清溶液的目的。微濾的孔徑：～10mm，孔隙率達到7080％ 操作壓差：～。微濾的基本原理：（1）機械截留作用 過篩作用（2）物理作用或吸附截留（3）架橋作用（4）網絡型膜的網絡內部截留作用用途：—10mm的顆粒，用于培養(yǎng)基液除菌，產品消毒（配制培養(yǎng)染菌時，則采取滅菌過濾除菌），細胞收集。微濾傳質機理及模型（1）孔模型2）擴展的濃差極化模型（擴展的擴散模型）（3）覆蓋層模型－－Ruth方程 超濾(UF)定義：超濾是一種壓力驅動型膜分離技術，是介于微濾與納濾間的膜過程。原理：通過篩分作用將溶液中大于膜孔的大分子溶質截留，使其與溶劑及小分子組分分離。超濾過程的傳質機理：孔模型，篩子模型。 納濾（NF） 納濾是介于反滲透和超濾之間的一種壓力驅動型膜分離技術。 它具有幾個基本特征（1）具有納米級孔徑，分離對象主要為粒徑1nm左右的物質，特別適于分子量為數百至2000的物質分離；（2）操作壓力低，一般低于1MPa，遠小于反滲透所需操作壓力（幾個到幾十個MPa)。（3）功能多樣化，例如水的軟化，一次性就將鈣鎂以及有機物去除。（4）較好的耐壓密性和較強的抗污染能力。由于鈉濾膜多為復合膜和荷電膜，因而耐壓密性和抗污染能力較強?；驹恚簩}的截留性能，主要依靠離子與膜之間的靜電作用。納濾多為荷電膜，分離行為不僅受化學勢控制，同時也受電勢梯度的影響。鹽價態(tài)不同，截留程度不同。對于陰離子，截留率按下列順序遞增：NO3, Cl, OH, SO42, CO32 ；對于陽離子，截留率遞增順序為：H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+一價離子滲透，多價陰離子滯留（高截留率） 反滲透（RO） 反滲透是借助半透膜能透過溶劑而截留溶質的作用,在高于溶液滲透壓的壓力推動下,使溶劑透過膜,溶質保留于溶液中,從而達到溶劑與溶質分離的過程。 原理：當溶液與溶劑之間,被一個能讓溶劑(水)分子通過,而不允許溶質通過的半透膜隔開時,由于在恒溫、恒壓條件下純水的化學位活度高于溶液中水的化學位,于是水分子從溶劑一側通過膜向溶液一側滲透。當滲透達到平衡時,膜兩側存在著一定的壓力差,通常稱為溶液的滲透壓。在高于溶液滲透壓的壓力推動下,使溶劑透過半透膜,溶質保留于溶液中,從而達到溶劑與溶質分離。（溶解擴散（毛細孔流說）） 驅動力：壓力（110MPa). 滲析（DS）以濃度梯度為推動力，借助于膜的擴散使各種溶質得以分離的膜過程。原理：濃差擴散。以濃度差為推動力，利用半透膜能透過小分子和離子但不能透過膠體粒子的性質從溶膠中除掉作為雜質的小分子或離子。 電滲析(ED) 電滲析是以直流電為推動力．利用陰陽離子交換膜對水溶液中陰陽離子的選擇透過性，使一個水體中的離子通過膜遷移到另一水體中的物質分離過程。 原理：基于離子交換膜能選擇性地使陰離子或陽離子通過的性質，在直流電場的作用下使陰陽離子分別透過相應的膜，以從溶液中分離電解質 滲透蒸發(fā)（PV） 滲透蒸發(fā)也稱滲透汽化，是指液體混合物在膜兩側組分的蒸汽分壓差的推動力下，透過膜并部分蒸發(fā)，從而達到分離目的的一種膜分離方法。 原理：滲透蒸發(fā)是在膜的滲透邊側形成真空，以膜的前后兩側的化學位差為推動力伴隨著相變，由膜選擇吸附及在膜中滲透速率不同而進行分離 由于膜的選擇性，滲透氣化法依據溶劑與溶質，或溶質之間透過膜的速度相互不同，使混合物得到分離。膜與溶質的相互作用決定著溶質的滲透速度，根據相似相溶的原理，疏水性較大的溶質易溶于疏水膜，因此滲透速度高，在滲透的一側得到濃縮。氣化所需要的潛熱用外部熱源供給。 液膜（LM） 液膜就是懸浮在液體中的很薄一層乳液微粒。 原理：液膜能把兩個互溶的但組成不同的溶液隔開，并通過這層液膜的選擇性滲透作用實現(xiàn)物質的分離。 液膜一般由溶劑、表面活性劑和添加劑構成。 12 / 12
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