【正文】 qv——廢水平均流量，m3/h。4. 清洗先關(guān)閉閥門8，然后開啟閥門1及5。先關(guān)閉閥門1和2，打開反洗閥3，然后再逐漸開大排水閥4進行反洗。三、離子交換的工藝和設(shè)備離子交換裝置固定床：單層床，雙層床，混合床連續(xù)床：移動床，流動床1. 交換開啟進水閥1和出水閥2，其余閥門關(guān)閉。（8）離子量高的有機離子和金屬絡(luò)合離子的交換勢特別大。（6）對強堿性陰離子交換樹脂講，離子的交換勢隨樹脂的性質(zhì)而異，沒有一般性的規(guī)律。（4）氫離子對陽離子交換樹脂的交換勢，取決于樹脂的性質(zhì)。（2）在常溫和低濃度水溶液中，陽離子的價態(tài)越高，它的交換勢越大。交換容量：全交換容量：一定量的樹脂所具有的活性基團或可交換離子的總數(shù)量工作交換容量：樹脂在給定工作條件下實際的交換能力4. 交換勢交換勢大，交換離子越容易取代樹脂上的可交換離子，也就表明交換離子與樹脂之間的親和力越大。 含有氧化還原基團的氧化還原樹脂178。 含有堿性基團的陽離子交換樹脂178。 高巨孔型(超MR型)樹脂按活性基團可分為：178。 多孔凝膠型樹脂178。 凝膠型樹脂178。一、離子交換劑離子交換樹脂是人工合成的高分子聚合物，由樹脂本體(又稱母體或骨架)和活性基團兩個部分組成。 實質(zhì)：不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆化學吸附。2. 煉油廠、印染廠廢水的深度處理某煉油廠含油廢水，經(jīng)隔油，氣浮和生物處理后，再經(jīng)砂濾和活性炭過濾深度處理。 移動床：在操作過程中定期地將接近飽和的一部分吸附劑從吸附柱中排出，并同時將等量的新鮮吸附劑加入柱中216。四、 吸附工藝和設(shè)備操作方式間歇式：將廢水和吸附劑放在吸附池內(nèi)進行攪拌30min左右，然后靜置沉淀，排除澄清液連續(xù)式：216。腐植酸類物質(zhì)能吸附工業(yè)廢水中的許多金屬離子，如汞、鉻、鋅、鎘、鉛、銅等。腐植酸是一組芳香結(jié)構(gòu)的，性質(zhì)與酸性物質(zhì)相似的復雜混合物。再生是在吸附劑本身的結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生變化的情況下，用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑微孔中除去,恢復它的吸附能力。 非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性的吸附質(zhì)。 增加溶液與顆粒間的相對運動速度，可提高速度孔隙擴散速度: 吸附劑顆粒越小，速度越快吸附劑的物理化學性質(zhì)和吸附質(zhì)的物理化學性質(zhì)對吸附有很大影響。 與吸附劑的比表面積的大小成正比178。外部擴散速度:178。 孔隙擴散階段: 吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)向吸附點擴散178。 吸附速度：單位質(zhì)量吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量吸附階段178。1. Freundlich等溫式對上式取對數(shù)，可得：2. Langmuir等溫式該公式是在被吸附物質(zhì)僅為單分子層的假定下導出的，形式為：將上式變換成以下形式，使用時較方便：二、影響吸附的因素衡量指標178。 物理吸附：吸附劑與吸附物質(zhì)之間是通過分子間引力(即范徳華力)而產(chǎn)生的吸附178。教學內(nèi)容：一、 吸附原理吸附劑：固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的能力,比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力。三、 置換法電動序中電位較高的金屬能取代水溶液中電位較低的金屬的離子，前者析出而后者溶入水中。二、 電解法直流電通過電解質(zhì)溶液時，在兩個電極上引起的化學變化稱電解。難溶鹽和難溶氫氧化物在溶液中的離子的濃度之積(稱溶度積Ks)是常數(shù)，當能結(jié)合成難溶鹽的兩種離子的濃度之積超過這鹽的溶度積時，該鹽將析出，而這兩種離子的濃度將下降，需要去除的離子就與水分離。用易溶的化學藥劑(可稱沉淀劑)使溶液中某種離子以它的一種難溶的鹽和氫氧化物形式從溶液中析出，在化學上稱沉淀法，在化工和環(huán)境工程上稱化學沉淀法。為了防止產(chǎn)生沉淀，石灰乳槽均裝有攪拌設(shè)備。石灰常使用熟石灰，配制成石灰乳液，濃度在10％左右，反應在池中進行。(2) 機械反應池一、 投加法常用藥劑是石灰、電石渣、石灰石等，有時也采用苛性鈉和碳酸鈉。溶解池的容積：(2) 混凝劑溶液的投加計量設(shè)備：轉(zhuǎn)子流量計，電磁流量計投加方式：泵前重力投加，水射器投加2. 混合設(shè)備(1) 水泵混合(2) 隔板混合(3) 機械混合3. 反應設(shè)備(1) 隔板反應池利用水流斷面上流速分布不均所造成的速度梯度，促進顆粒相互碰撞進行絮凝。 A——混凝劑地最大投加量，mg/L。 水泵攪拌藥劑溶解完全后，將濃藥液送入溶液池，用清水稀釋到一定的濃度備用。 機械攪拌178。 價廉易得178。 混凝劑效果良好178。當混凝劑投放水中后，應立即進行劇烈攪拌，使帶電聚合物迅速均勻地與全部膠體雜質(zhì)接觸，使膠體脫穩(wěn)，隨后，脫穩(wěn)膠體在相互凝聚的同時，靠聚合度不斷增大的高聚物的吸附架橋作用，形成大的絮凝體，使混凝過程很好完成。帶有正電的水解聚合物，同時起到壓縮雙電層的脫穩(wěn)和吸附架橋的作用。因為初步水解產(chǎn)物中的羥基OH具有橋鍵性質(zhì)。當pH＝7~8時，水中主要是[Al(OH)3(H2O)3]沉淀物。當pH4時，水解受到抑制，水中存在的主要是[Al(H2O)3]3+ 。18H2O溶于水后，離解出Al3+，并結(jié)合有6個配位水分子，成為水合鋁離子[Al(H2O)6]3+。(3) 網(wǎng)捕作用沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。實際上，ξ電位電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運動的動能時，膠粒就開始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時的ξ電位稱為臨界電位。當ξ電位為零時, 稱為等電狀態(tài)。水化作用也使膠體不能相互聚結(jié)。而布朗運動的動能不足以將兩顆膠粒推進到使范徳華引力發(fā)揮作用的距離。 受水分子熱運動的撞擊，使微粒在水中作不規(guī)則的運動，即“布朗運動”178。1. 膠體的穩(wěn)定性膠體所受影響：178。常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化學沉淀法和氧化還原法。教學內(nèi)容：污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質(zhì)。 V型濾池216。 虹吸濾池216。 濾池池壁與砂層接觸處抹面應拉毛，以免過濾時水流在該處形成“短路”而影響水質(zhì)。 各種密封渠道上應設(shè)有人孔，以便檢修。 每個濾池宜設(shè)置水頭損失計及取樣管。 配水系統(tǒng)干管末端一般裝有排有排氣管。 濾池底部宜設(shè)有排空管，其入口處設(shè)柵罩，坡向排空管。 濾池清水管應設(shè)短管或留有堵板,管徑一般采用75~200mm，以便濾池翻修后排放初濾水。沖洗水和清水渠布置在管廊內(nèi)，進水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)進水、沖洗水及清水管均采用金屬管道，排水渠單獨設(shè)置。要求：（1）力求緊湊，簡捷；（2）留有設(shè)備與管配件安裝、維修時必須的空間；（3）具有良好的防水、排水、通風、照明設(shè)備；（4）便于與濾池操作室聯(lián)系；（5）管廊中的管道一般用金屬材料，也可用鋼筋混凝土渠道；（6）管廊門及通道應允許最大配件通過，并考慮檢修方便。沖洗時，水從沖洗水渠進入，從排水渠排走。 沖洗水箱一般與濾池合建，通常建造于濾池操作室層頂上，水塔（箱）中水深不宜超過3m。2. 小阻力配水系統(tǒng) 特點： ①反沖洗水頭??； ②配水均勻性較大阻力配水系統(tǒng)差，當配水系統(tǒng)室內(nèi)壓力稍有不均勻，濾層阻力稍不均勻，濾板上孔口尺寸稍有差別或部分濾板受堵塞，配水均勻程度都會敏感地反映出來； ③濾池面積較大時，不宜采用小阻力配水系統(tǒng)。上式說明： ①大阻力配水系統(tǒng)配水的均勻性只與干管截面積、支管截面積、支管個數(shù)、孔口總面積等有關(guān)，而與其它因素無關(guān)。設(shè)配水系統(tǒng)配水均勻性要求在95%以上時，即令Qa/Qc179。 可能招致局部承托層發(fā)生移動，造成漏砂現(xiàn)象。 濾池中砂層厚度分布不同；216。 過濾時，均勻集水。配水系統(tǒng)的作用:178。 缺點：沖洗系統(tǒng)復雜。216。216。m2)膨脹度（%）沖洗時間（min）1石英砂濾料12~15457~52雙層濾料13~16508~63三層濾料16~17557~52. 沖洗強度與濾層膨脹度關(guān)系二、 氣、水反沖洗216。 濾層膨脹度 ：由于濾層膨脹前、后單位面積上濾料體積不變，于是： 故： 216。 沖洗強度：指單位面積濾層所通過的沖洗流量，L/S 氣水聯(lián)合反沖洗216。三層濾料濾池承托層材料、粒徑與厚度濾池沖洗常用的反沖洗方法有以下幾種:216。 濾料應盡量就地取材，貨源充足，價廉。尤其不能含有對人類健康和生產(chǎn)有害物質(zhì)；216。 具有足夠的機械強度，以防沖洗時濾料產(chǎn)生磨損和破碎現(xiàn)象；216。 令濾池出口位置等于或高于濾層表面。避免濾池中出現(xiàn)負水頭的方法：216。 空氣泡會穿過濾料層，上升到濾池表面，甚至把煤粒這種輕質(zhì)濾料帶走。負水頭會導致空氣釋放出來，產(chǎn)生危害： 216。移動沖洗罩濾池是典型的遞降速過濾濾池，當移動沖洗罩濾池的分格數(shù)很多時，這格濾池沖冼與下一格濾池沖洗的間隔時間很近，濾池水位變化不大，有可能達到近似的“等水位變速過濾”。 每個池子的性能完全相同；216。3. 變速濾層中的流速變化 設(shè)四個濾池組成一個濾池組，假設(shè)：216。216。216。 微絮凝過濾二、過濾水力學： 1. 清潔濾層水頭損卡曼康采尼公式（CarmanKozony）公式： 非均勻濾層按下式計算：2. 等速濾層中的水頭損失變化216。178。 原水不經(jīng)沉淀而直接進入濾池過濾稱“直接過濾”。178。178。 與顆粒粘附同時，還存在由于孔隙中水流剪力作用而導致顆粒從濾料表面上脫落趨勢。2. 顆粒粘附 當水中雜質(zhì)顆粒遷移到濾料表面上時，則在范德華引力和靜電力相互作用下，以及某些化學鍵和某些特殊的化學吸附力下，被粘附于濾料顆粒表面上，或者粘附在濾粒表面上原先粘附的顆粒上。過濾理論一、過濾機理： 過濾主要是懸浮顆粒與濾料顆粒之間粘附作用的結(jié)果。作用：（1）降低水的濁度；（2）水中有機物、細菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。氣浮池的凈容積V選定池的平均水深H（指分離室深），按下式計算：以池內(nèi)停留時間（t）進行校核，一般要求t為10~20min。氣 浮 池：接觸池的表面積Ac選定接觸室中水流的上升流速vc后，按下式計算：接觸室的容積一般應按停留時間大于60s進行復核。d)。溶 氣 罐：溶氣罐直徑Dd選定過流密度I后，溶氣罐直徑按下式計算： 一般對于空罐，I選用1000~2000m3/(m2四、壓力溶氣浮上法的設(shè)計計算 氣浮所需空氣量：1. 有試驗資料時式中：q v——氣浮池設(shè)計水量，m3/h； R′——試驗條件下的回流比，%； ac——試驗條件下的釋氣量，L/m3； Φ——水溫校正系數(shù)，~（主要考慮水的粘滯度影響，試驗時水溫與冬季水溫相差大者取高值）。c) 為避免打碎絮體。a) ~，一般以單格寬度不超過10m、長度不超過15m為宜。常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。空氣供給設(shè)備：溶氣方式有三種，水泵吸氣式，水泵壓水管裝射流器挾氣式，空壓機供氣式附屬設(shè)備空氣釋放系統(tǒng)空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。壓力溶氣罐：壓力溶氣罐的作用是使水與空氣充分接觸，促進空氣的溶解。調(diào)節(jié)劑：主要是調(diào)節(jié)污水的pH，改進和提高氣泡在水中的分散度以及提高懸浮顆粒與氣泡的粘附能力，如各種酸、堿等。助凝劑：作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。當浮選劑的極性基被吸附在親水性懸浮顆粒的表面后，非極性基則朝向水中，這樣就可以使親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)，從而能使其與微細氣泡相粘附。這些化學藥劑分為下述幾類：混凝劑：各種無機或有機高分子混凝劑，它們不僅可以改變污水中的懸浮顆粒的親水性能，而且還能使污水中的細小顆粒絮凝成較大的絮狀體以吸附、截留氣泡，加速顆粒上浮。 “顆粒氣泡”復合體上粘附的氣泡越多，則ρs越小，d越大，因而上浮速度亦越快。（2）“顆粒氣泡”復合體的上浮速度：當流態(tài)為層流時，即Re1時，則“顆粒氣泡”復合體的上升速度可按斯托克斯公式計算：式中：d——“顆粒氣泡”復合體的直徑； ρs——“顆粒氣泡”復合體的表觀密度。時，cosθ→ 1，ΔE→2σ水氣，這類物質(zhì)憎水性強（稱憎水性物質(zhì)），易與氣泡粘附，宜用氣浮法去除。a) 當θ→0時，cosθ→1，ΔE→0，這類物質(zhì)親水性強（稱親水性物質(zhì)），無力排開水膜，不易與氣泡粘附，不能用氣浮法去除。當三者相對穩(wěn)定時，三相界面張力的關(guān)系式為：式中：θ——接觸角（也稱濕潤角）。 氣泡未與懸浮顆粒粘附前,顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為σ水粒1和σ水氣1，這時單位面積上的界面能之和E1為： 當氣泡與懸浮顆粒粘附后，界面能縮小，粘附面的單位面積上的界面能E2及其縮小值ΔE分別為： 這部分能量差即為擠開氣泡和顆粒之間的水膜所做的功，此值越大，氣泡與顆粒粘附得越牢固。溶氣氣浮法要求在這個過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，溶解同樣空氣，如形成的氣泡核的數(shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也就越小，越有利于滿足浮上工藝的要求。空氣從水中析出的過程分兩個步驟，即氣泡的形成過程與氣泡的增長過程。 在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大。加壓溶氣浮上法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放來需要溶氣罐、空壓機或射流器、水泵等設(shè)備。剪切氣泡浮上法：將空氣引入到一個高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機的附近，通過高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細小氣泡。由于電耗高、操作運行管理復雜及電極結(jié)垢等問題，較難適用于大型