【正文】 質(zhì)。離子交換的實(shí)質(zhì)是不溶性離子化合物 (離子交換劑 )上的可交換離子與溶液中的其它同性離子的交換反應(yīng)，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆性化學(xué)吸附。 將平衡吸附量 q與相應(yīng)的平衡濃度 c作圖得吸附等溫線。該工藝有 3種流程：全溶氣、部分溶氣、回流加壓溶氣 2. 溶氣方式 吸氣溶氣、射流溶氣、壓縮空氣溶氣 ：平流式和豎流式 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （四）氣浮法優(yōu)缺點(diǎn) （五）氣浮法在廢水處理中的應(yīng)用 五、氣浮 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 六、過濾 （一）過濾原理 ：懸浮顆粒從水流向?yàn)V料表面的遷移 ：懸浮顆粒附著在濾料上 ：懸浮顆粒從濾料上脫落下來 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 六、過濾 （二）過濾周期及反沖洗 （三）濾池基本結(jié)構(gòu) 濾料層、 承托層、 配水系統(tǒng)、 集水系統(tǒng)、 反沖洗系統(tǒng) ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 六、過濾 （四）濾池分類 （五）城市污水三級(jí)處理中過濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 反沖洗； 池型 設(shè)計(jì)參數(shù) ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 七、吸附 （一）吸附原理 吉布斯方程： cRTcadd ????由于吸附劑的存在，溶質(zhì)的減少能增大溶液表面張力，即 dr/dc為負(fù)值時(shí)， a為正值，產(chǎn)生吸附，反之解吸。加入適量表面活性劑可達(dá)最佳效果； （ 2）如果水中含有或投加大量溶解性無機(jī)鹽，會(huì)降低氣泡牢度，增加氣泡尺寸，加速氣泡的合并和破裂，降低氣浮效果； （ 3）膠體物質(zhì)的存在會(huì)影響氣浮，因此氣浮前投加混凝劑，壓縮雙電層，促進(jìn)懸浮物凝聚 （ 4）污水中親水性物質(zhì)影響氣浮。G ，易吸附。 ?θ →180 176。G（ 1cosθ） ?θ →0 176。S） σ G 或者吸附前后單位面積上的界面能差 △ W=W1W2 =（ σ L ?當(dāng) θ ≥ 90176。 ? 當(dāng) 0＜ θ ＜ 90176。G cosθ+ σ L根據(jù)三個(gè)界面張力在接觸點(diǎn)處于平衡有： σ G根據(jù)作用于氣 固 液三相之間的界面張力，可以推測(cè)這種吸附力的大小。氣浮操作中可加入混凝劑或浮選劑。 與沉淀池相比較： 沉淀池污泥均被排除而未被利用 澄清池充分利用了沉渣的絮凝作用 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 （ 1）循環(huán)（回流）泥渣型澄清池 ?機(jī)械攪拌澄清池 ?水力攪拌澄清池 （ 2）懸浮泥渣（泥渣過濾）型澄清池 ?懸浮澄清池 ?脈沖澄清池 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 （四）濃縮 污泥濃縮工藝有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮，國內(nèi)主要為重力濃縮 污泥中所含水分大致分為 4類：顆粒間的空隙水，約占總水分的 70%；毛細(xì)水，即顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水，約占 20%；污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水，約占 10%。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 入 流 區(qū) 出 流 區(qū) 污泥區(qū) u0 us u0 us u0 us u0 L H h A B D C 沉淀區(qū) v v v v qv 理想沉淀池示意圖 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 AHtqv v ????Aut AHtVq 0v ?????? quAq 0v ???沉淀池容積： Aq v 的物理意義是 :在單位時(shí)間內(nèi)沉淀池單位表面積的流量 稱為表面負(fù)荷或溢流率（ q），量綱 m3/，而 u0的量綱m/s,二者的物理意義不同，但對(duì)理想沉淀二者相等，可見，只要確定顆粒的最小沉速 u0 ，就可以求得理想沉淀池的表面負(fù)荷 q ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 在實(shí)際沉淀池，理想沉淀池的假設(shè)是不存在的，顆粒的運(yùn)動(dòng)是不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 沉淀 類型 自由 沉淀 絮凝 沉淀 擁擠 沉淀 壓縮 沉淀 沉砂池、初沉池的沉淀為自由沉淀； 活性污泥在二沉池中沉淀為絮凝沉淀； 二沉池下部污泥沉淀為擁擠沉淀； 活性污泥在二沉池污泥斗和污泥濃縮池中的濃縮過程為壓縮沉淀。 如調(diào)節(jié)堿度的石灰或重碳酸鈉；氧化劑氯氣；增加吸附架橋作用的高分子助凝劑：聚丙烯酰胺、活化硅膠、骨膠、海藻酸鈉、紅花樹等。 （ 3）水中雜質(zhì)的組成、性質(zhì)和濃度 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （ 1）混凝劑和助凝劑 混凝劑 :在水處理中凡能起到凝聚或（和）絮凝作用的藥劑 ①無機(jī)鹽類混凝劑：鋁鹽（硫酸鋁、明礬）、鐵鹽（三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵）。且水濕溫低時(shí)，粘度大，不利于脫穩(wěn)膠粒相互絮凝。這些沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等顆粒，使膠體粘結(jié)。 ?pzuG ??dd混凝控制參數(shù) 混合池： G=500~1000s1 T=10~60s 絮凝池： G=20~70s1 T=15~20min 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （三）混凝工藝 （ 1）電性中和 壓縮雙電層作用 :通過向水中投加電解質(zhì)等混凝劑，消除或降低膠粒的 ζ 地位，使顆粒碰撞聚結(jié)，失去穩(wěn)定性（凝聚）； 吸附電中和作用：水中異號(hào)膠粒之間的吸附中和而凝聚。 膠體顆粒的最終沉淀，同向絮凝更為重要。 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （二）混凝動(dòng)力學(xué) 細(xì)小顆粒在水中的布朗運(yùn)動(dòng)造成的顆粒間碰撞聚集。 （ 2）對(duì)憎水性膠體，其穩(wěn)定性可用雙電層結(jié)構(gòu)來說明。主要去除 濁度和色度 （一）膠體的基本性質(zhì) ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （ 1）膠體表面分子的電離； （ 2）膠體顆粒表面的溶解； （ 3）膠體顆粒表面對(duì)溶液中離子的吸附。 了解：主要吸附劑的性能與影響因素；主要離子交換劑的性能；膜及膜組件的分類和性能；氧化還原處理技術(shù)；萃取、吹脫和汽提的技術(shù)要點(diǎn)。?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 徐仲均 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 第一章 污水物理化學(xué)處理 水污染控制工程 掌握：混凝、沉淀和氣浮的技術(shù)和方法；過濾的過程和方法。 熟悉：吸附的過程和方法；離子交換的技術(shù)和方法；膜分離的技術(shù)和方法；中和及化學(xué)沉淀的技術(shù)和方法 ；消毒機(jī)理和方法。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 一、混凝 概念：通過投加混凝劑使水中難以自然沉淀的 膠體物質(zhì)以及細(xì)小的懸浮物 聚集成較大的顆粒使之與水分離的過程。 （ 1） 穩(wěn)定性：膠體顆粒在水中保持分散狀態(tài)的性質(zhì)。對(duì)于親水性膠體，其穩(wěn)定性主要由于它所吸附的大量水分子所構(gòu)成的水殼來說明。 當(dāng)顆粒粒徑大于 1um時(shí)，異向絮凝可忽略 在外力作用下顆粒的定向移動(dòng)發(fā)生的碰撞聚集。 同向絮凝發(fā)生的條件（假設(shè)有顆粒 i、 j）： △ z(顆粒間距 )≤(ri+rj)顆粒半徑和；有速度差存在 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 混凝工藝的控制指標(biāo)為速度梯度 G和水力停留時(shí)間 T。 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 三價(jià)鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子混凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成具有線性結(jié)構(gòu)高分子聚合物，當(dāng)它一端吸附某一顆粒后，另一端又吸附另一顆粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體（絮凝） （ 2）吸附架橋作用 三價(jià)鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。 （ 3）沉淀物的卷掃（網(wǎng)捕作用） 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （ 1）水溫 因無機(jī)鹽類混凝劑的水解是吸熱反應(yīng)，水溫低時(shí)（尤其低于 5℃ ），水解速率非常緩慢。 （ 2） PH 水的 PH值對(duì)混凝劑的影響程度視混凝劑的品種而異。 ②高分子混凝劑：無機(jī)類（聚合氯化鋁、聚合氯化鐵）、有機(jī)類（聚丙烯酰胺） 助凝劑：當(dāng)單用助凝劑不能取得良好效果時(shí)，可投加某些輔助藥劑以提高絮凝效果。 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 混凝劑的配置和投加設(shè)備：溶解池、溶液池、計(jì)量設(shè)備（轉(zhuǎn)子流量計(jì)，電磁流量計(jì)）、投加設(shè)備（泵前重力投加、水射器投加、計(jì)量泵投加） （ 2）混凝劑的配制和投加 一、混凝 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 （一）沉淀的原理和分類 利用某些懸浮顆粒的密度大于水的特性，將其從水中去除的過程。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 四種沉淀類型在二沉池中的應(yīng)用： 活性污泥在二沉池中的沉淀過程 上清水 自由沉淀 絮凝沉淀 區(qū)域沉淀 壓縮沉淀 A B C D E F 水深 時(shí)間 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 gVmgF sg ???? ?gVF lf ??? ????????? ????22slsdduACF ?當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí) ： Fd=FgFf，對(duì)于球形顆粒 2/13)(4?????????ldslss Cdg????us ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 層流區(qū)（ Re1） : Re24?dC ??? lssd?Re斯托克斯（ stokes）公式： 紊流區(qū)（ 1000Re25000）： Cd≈ 牛頓（ Newton）公式： 2/1 ???????? ??sss gdu ???218)(slss dg???? ??us ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 過渡區(qū)（ 1Re1000）： 阿蘭（ Allen）公式： ReC D 10?dgsu s3/122)(2 2 54?????? ?????????????要求掌握斯托克斯公式 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 二、沉淀、澄清及濃縮 （ 1）自