第五章 污水的物理化学处理第一节 吸附

一、吸附原理1 吸附过程理论 物理吸附 化学吸附 离子交换吸附

第五章 污水的物理化学处理2 、吸附平衡和吸附容量吸附容量 q=V(C0-C)/W

3 、吸附等温式1 ） Langmuir等温式2 ） Freundich等温式 例题 5-1 5-2

第五章 污水的物理化学处理4 、吸附的影响因素1 ）吸附剂的性质2 ）吸附质的性质3 ） 操作条件

第五章 污水的物理化学处理二、吸附剂三、吸附的操作、再生和应用1 吸附操作 图 5-4

静态吸附动态吸附 （固定床图 5-5 图 5-6 、移动床图5-7 、流化床）

第五章 污水的物理化学处理2 吸附剂的再生1 ）加热再生法2 ）溶剂再生法3 ）酸碱洗涤法

3 吸附法在污水处理中的应用图 5-9

第五章 污水的物理化学处理第二节 离子交换法

一、离子交换剂1 离子交换剂的分类有机 无机强酸型、弱酸型、强碱型、弱碱型凝胶型、大孔型

第五章 污水的物理化学处理2 、离子交换树脂的性能指标1 选择性2 含水量3 密度4 离子交换容量5 溶胀性6 耐热性7 机械强度8 化学稳定性

第五章 污水的物理化学处理3 、离子交换树脂的选择、保存、使用和鉴别1 ） 选择2 ）保存3 ）使用4 ）鉴别 表 5-6

第五章 污水的物理化学处理二、离子交换的基本理论

1 离子交换过程2 污水水质对离子交换树脂交换能力的影响1 ）悬浮物和油脂2 ）有机物3 ）高价金属离子4 ） PH值5 ）水温6 ）氧化剂

第五章 污水的物理化学处理三、离子交换的工艺过程1 离子交换方式与设备1 ）柱式交换法图 5-11

组合方式 图 5-12

结构 图 5-13 5-14

2 ）连续交换法

2 离子交换树脂的再生 图 5-15

3 连续式离子交换器的工作过程 图 5-16

第五章 污水的物理化学处理第三节 浮选

浮选应用浮选特点：表面负荷大，占地少预暴气作用，泥渣不易腐化对低浊度水处理效率高，出水水质好浮渣含水率在 96%以下可回收有用物质

第五章 污水的物理化学处理一、浮选原理二、浮选剂1 捕收剂2 起跑剂3 调整剂1 ）抑制剂2 ）活化剂3 ）介质调整剂

第五章 污水的物理化学处理一、浮选流程及设备1 布气浮选1 ）水泵吸水管吸气浮选2 ）射流浮选 图 5-18

3 ）叶轮扩散浮选 图 5-19

4 ）暴气浮选 图 5-20 5-21

几种暴气浮选比较见表 5-7

第五章 污水的物理化学处理2 加压容气浮选1 ）全流程容气浮选 图 5-22 5-23

2 ）部分容气浮选 图 5-24

3 ）部分回流容气浮选 图 5-25

4 ）加压容气浮选的主要设备 图 5-26 5-27

3 其他浮选方式电解浮选 生物浮选法

第五章 污水的物理化学处理第四节 萃取

一、萃取原理二、萃取剂三、萃取操作及流程 图 5-29

四、萃取设备1 往复叶片式脉冲筛板塔 图 5-30

2 转盘塔 图 5-31

3 离心萃取机 图 5-32

第五章 污水的物理化学处理第四节 萃取

五、萃取法应用实例1 萃取法处理含酚废水 图 5-33

2 萃取法处理含重金属废水

第五章 污水的物理化学处理第五节 吹脱

图 5-34 5-35 5-35

影响因素：1 温度2 液气比3 PH值4 油类物质5 表面活性剂

第五章 污水的物理化学处理第六节 气提

图 5-37 5-38

第七节 电解一、基本原理二、电解氧化还原

1.电解槽的结构形式1 ）、结构形式：回流式、翻腾式如图 16-2。采用直流电源

电解

2 ）、极板电路： 单极性电解槽 双极性电解槽

+ -+ + - + - +

++- +- +- +- +- +- +

+

-

整流器 整流器

电极

电极

16-3 图 电解槽的极板电路（a）单极性电解槽；（b）双极性电解槽

电解

2.电解法的原理与分类

1 ）、法拉第电解定律——耗电量的计算 　　　　　　　　

式中： G——析出或溶解的物质质量， g E——物质的化学当量， g/molQ——通过的电量 , 库伦（ C ）I——电流强度，安培（ A ）； t——电解时间（ S ）F——法拉第常数， F=96487c/mol2 ）、分解电压定义：能使电解正常进行时所需的最小外加电压叫分解电压 EE=原电池的电动势 + 浓差电池电位 + 化学极化电位 +IR（电解液电阻产生压降）。槽电压一般为 4 ～ 5V

EITF

1GEQ

F

1G 或

电解

3. 电解法在废水处理中的应用1)、电解法处理含铬废水(1)基本原理：在阳极： Fe—2e→Fe2+（铁板阳极溶解，把电子转给电源）

（主要的） Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O

 CrO4

2-+3Fe2++8H+ Cr3++4H2O+3Fe在阴级： 2H++2e H2↑  （次要的） Cr2O7

2-+6e+14H+ 2Cr3++7H2O   CrO4

2-+3e+8H+ Cr3++4H2OH+减少，废水中碱性增强，使 Cr3+、 Fe3+产生氢氧化物沉淀 Cr3++3OH Cr(OH)3↓ Fe3++3OH Fe(OH)3↓

电解

接下页

阳极起氧化剂作用阴极起还原剂作用

电解

接下页

减少铁阳极钝化的方法：（ 1 ）定期用钢丝刷清洗极板。（ 2 ）投加食盐： NaCl中的 Cl—吸附在钝化膜表面，取代钝化膜中的氧离子→氯化铁（可溶性），导致膜溶解。（ 3 ）定期倒换阴、阳极，利用电解时阴极产生 H2的撕裂还原作用，将极板上的钝化膜除掉。

电解

接下页

电解

Fe3++3OH- Fe(OH)3↓

2 ．工艺流程：进水 Ccr6+≤100mg/L， PH=4～ 6.5含铬废水处理工艺流程如图 16-4所示

调

节

池

电

解

槽

沉

淀

池

滤

池

污泥脱水

含铬废水

冲洗排水

复用或排放

冲洗水

污泥

16-4 图 含铬废水处理工艺流程

电解

调节池：按 2 ～ 4h平均流量设计沉淀池： t=2h ； V 污泥 =(5 ～ 10)%V废水或 1kg干重 /m3废水。

电解槽工艺设计

（ 1 ）电解槽有效容积：

式中： t——电解历时， Ccr6+<50mg/L； t=5～ 10min

Ccr6+=50～ 100mg/L； t=1

0 ～ 20min（ 2 ）电流强度 I （ A ）

式中： Q——废水设计流量 m3/h C——废水中 Cr6+浓度， g/m3 ； QC=m3/h·g/m3=g/h Kcr——1gCr6+ 还原成 Cr3+所需电量，如无试验资料，可取 4 ～ 5(A·h/gCr) n——电极串联次数，为串联极板数减 1

)(60

3mQt

W

n

QCKI Cr

电解

接下页

（ 3 ）极板面积 F(dm2) ：普通碳素钢板， δ=3～ 5mm，极板间净距 S=10mm；极板消耗量： 4 ～ 5g/还原 1gCr6+

)dm(imm

IF 2

F21

电解

接下页

电解

接下页

（ 6 ）电能消耗 N(kw·h/m3)

式中 η——整流器效率，无实测数值，用 0.8；　　 Q——废水设计流量， m3/h

Q1000

IUN

电解