吸附離子交換ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 18:15本頁面
【正文】 中性或酸性下使用 . Water Pollution Control Engineering 離子交換 從網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分類 :凝膠和大孔型 (大孔 ,巨孔 ),凝膠型無物理孔隙 ,只有在水中顯示分子鏈之間的孔隙 ,而大孔樹脂具有物理孔隙 ,干燥態(tài)也有孔隙 ,孔隙大 ,吸附能力強 ,交換速度大 . ? ②外觀 :球形顆粒 ,半透明 (凝膠樹脂 )或不透明 (大孔巨孔 ),顏色灰白 ,乳白 ,淡黃褐色等 ,直徑 . Water Pollution Control Engineering 離子交換 ? ③交聯(lián)度 :樹脂合成需要使用交聯(lián)劑 ,交聯(lián)劑的量占的比重為交聯(lián)度 ,交聯(lián)度高 ,孔隙率低 ,密度大 ,離子擴散速率低 ,對半徑大或水合離子交換容量小 ,但形變小 ,穩(wěn)定不容易破碎 . Water Pollution Control Engineering 離子交換 ④ 交換容量 : ? 單位質(zhì)量樹脂可以交換離子的量 ,總交換容量和工作交換容量 ,是樹脂最重要的性能指標 . 交換容量以滴定方法測量 ,也可計算 ,如 :右圖所示苯乙烯強酸交換樹脂 ,分子量 184,即184g交換 1H+,每 g交換容量為, 除去交聯(lián)劑 8％ ,為 mmol/g. Water Pollution Control Engineering － CH－ CH2－ SO3H 離子交換 ? ⑤ 交換勢 : RH + M+ = RM + H+ 樹脂 交換離子 平衡常數(shù) K = K反映了該交換樹脂的交換能力 ,K越大 ,交換反應進行越徹底 . 交換勢與化學平衡不相同 ,與離子性質(zhì) ,溶液組成 ,以及樹脂結(jié)構(gòu)都有關(guān)系 . Water Pollution Control Engineering ][R H ][M][R M ][H??離子交換 ? 交換勢的規(guī)律 (常溫 ,低濃度 ) 陽離子交換勢金屬價態(tài)越高 ,交換勢越大 。 由 Ce＝ ， 代入得到 q＝ mgCOD/mgC。 q ＝ ? q平衡時單位吸附劑吸附的量， V溶液的容積， W吸附劑的量， C0Ce進水出水吸附質(zhì)的濃度。 ? . 吸附工藝 Water Pollution Control Engineering ? 低濃度廢水 , 處理含汞廢水 : 吸附工藝 Water Pollution Control Engineering 反應池 混凝劑 Ca(OH)2, NaS, FeSO4 沉淀池 HgS↓ HgO ↓等 吸附池 吸附池 排放 空氣 (攪拌 30min, 沉淀 2h) 返回 吸附池活性炭投加 5％，每年更換 1次 設計計算 ? ? 由實驗確定吸附的參數(shù) ， 根據(jù)廢水處理的程度 、 流量 、吸附工藝等確定 。 占地面積小 ,處理水質(zhì)好 ,由于塔內(nèi)吸附劑不能混 ,故操作要求高。 B再生 ,CDEA。 Water Pollution Control Engineering 返回 吸附工藝 ? ? (1).間歇吸附 (混合接觸吸附裝置 ) 吸附劑與廢水在反應器內(nèi)混合 , 攪拌 , 靜置 . 一般用粉末吸附劑 ,需要兩個反應器 , 適宜水量小 . Water Pollution Control Engineering 5. 吸附工藝 吸附工藝 ? (2)． 連續(xù)吸附 A固定床：吸附劑固定在吸附塔內(nèi)，水流過吸附劑層 ,分為升流和降流式 . 降流式出水水質(zhì)好 ,但水頭損失大 ,需要定期反沖洗 。溫度對液相吸附影響較小 ,吸附放熱 ,所以溫度高對吸附不利 ,根據(jù)廢水性質(zhì)選擇吸附劑。 ? 吸附質(zhì)的分子大小 ， 活性炭容易吸附分子量大的溶質(zhì) ，而沸石容易吸附分子量小 ， 飽和與不飽和溶質(zhì)液影響吸附過程 。對活性炭來說，由于比表面積由微孔決定，所以對大分子物質(zhì)需要預處理。 dtdqWater Pollution Control Engineering 吸附速率 影響吸附的因素： ① 吸附劑性質(zhì) ， BET和孔結(jié)構(gòu)： ? 吸附劑的表面化學性質(zhì)：表面酸性堿性 ,低溫活化容易生成表面酸性活性中心 ,而高溫易于形成堿性活化中心。 Water Pollution Control Engineering 4. 吸附速率 吸附速率 ? Fick定律 ， 水膜內(nèi)的溶質(zhì)傳質(zhì)速度 V： V=D = D(CCi)/δ＝ k(CCi) D擴散系數(shù) m2/h， k為水膜的傳質(zhì)系數(shù) m/h， (CCi)水膜內(nèi)外的濃度差 kg/m3， δ為水膜厚度 m。 ? 硅膠 ：硅酸聚合物， SiO2 ? 活性氧化鋁 :鋁水合物加熱處理，包括 (水合 )Al2O3,氫氧化鋁晶體等。 廢水處理用的吸附劑：活性炭 , 吸附樹脂 ,腐殖酸類 ,粘土礦物 ,硅藻土 ,活性氧化鋁等。 ])1(1)[(ssmCCkCCCqkq??????Water Pollution Control Engineering smCCkCsCkqq???1如果 Cs》 C,則： 近似簡化為 Langmuir吸附等溫式 返回 吸附劑 ? 固體物質(zhì)都有吸附能力，只有具有巨大比表面積或很細的顆?？梢宰鳛槲絼┦褂?。n小吸附困難，而 n大，吸附容易 . 注意： 1/n反映了增量，增量
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