工业水处理复习提纲自制

工业水处理复习提纲工业水处理复习提纲 前提前提 复习思路 主要以老师的 PPT 为主要复习工具 在对照 PPT 的基础进行理 解性的背记 下面是我根据老师上课说的重点总结出来的复习重点 仅供大家 参考 鉴于水平有限 疏漏之处在所难免 还请同学们见谅 试卷分值分布试卷分值分布 题型题型分值分值个数个数总分总分 填空题填空题1 分分20 个个20 分分 简答题简答题6 分或分或 5 分分5 个或个或 6 个个30 分分 论述题论述题10 分分2 个个20 分分 案例分析题案例分析题30 分分1 个个30 分分 案例分析题可能为简单工艺流程 要注明每个单元的作用案例分析题可能为简单工艺流程 要注明每个单元的作用 第一章第一章 基础知识基础知识 1 1 工业废水的水质特征 工业废水的水质特征 1 污染物的多样性 2 污染物的复杂性 3 污染物的行业性 4 一些种类的废水具有难除解性 5 污染的严重 性 6 资源性 2 2 工业污染源的基本控制途径 工业污染源的基本控制途径 A 减少废水排出量 1 废水进行分流 2 节约用水 3 改造生产工艺 4 减少废液排放 B 降低污染物的浓度 1 改造生产工艺 了解淘汰生产工艺 2 改造深漂洗装置 3 废水进行分流 4 废水进行均和 5 回用有用物质 重点 如电镀的回收槽 6 排出系统的控制 第二章第二章 流量 负荷 调节流量 负荷 调节 1 1 调节池的分类 调节池的分类 A 按功能 水量调节池 水质调节池 水量及水质调节池 B 按运行方式 交替导流式调节池 间歇导流式调节池 C 按混合程度 完全混合式调节池 非完全混合式调节池 2 调节池的混合搅拌形式 A 动力混合 搅拌形式 1 水泵强制循环搅拌 布水结构为穿孔管 简单易行 搅拌效果一般 动力 消耗大 2 空气搅拌混合 搅拌效果好 兼有预曝气的作用 运行费用高 3 机械搅拌混合 搅拌效果好 运行费用高 易受腐蚀 B 水力混合 第三章第三章 PHPH 值的调节值的调节 1 中和化学药剂的选择影响因素 1 药剂的类型 2 运行费用 3 投资费用 4 反应时间 5 溶解固体产生量 6 固体产生量 7 安 全性 8 操作的难易度 9 货源及其他问题 2 2 碱性中和剂和酸性中和剂有哪些 碱性中和剂和酸性中和剂有哪些 酸性中和剂 石灰 氢氧化钠 碳酸氢钠 碳酸钠 氢氧化镁 碱性中和剂 硫酸 二氧化碳 盐酸 硝酸 磷酸 第四章第四章 消毒消毒 1 1 常见的消毒剂有哪些 其各自的优缺点有哪些 常见的消毒剂有哪些 其各自的优缺点有哪些 A 液氯消毒 优点 价廉 技术成熟 有保护型余氯 有持续杀菌的能力 缺点 对病毒无效 其氧化产物对人体有害 并有刺激气味和损害人体皮肤 B 氯胺消毒 优点 1 水中含有机物和酚时 氯氨消毒不会产生氯臭和氯酚臭 大大减少 了 THMs 的产生 2 氯氨的稳定性较好 缺点 作用缓慢 杀菌能力比自由氯弱 单独使用的情况较少 C 二氧化氯消毒 优点 价廉 可现场制造 技术已趋成熟 可充分除菌 并可降解水中残留的 少量污染物 有持续杀菌的能力 缺点 对病毒无效 气态的二氧化氯是剧毒的化合物 对人体有害 且与液氯 一样会有致癌的二次污染物产生 D 臭氧消毒 优点 除色臭味快 不用药剂 缺点 价格贵 无持续杀菌能力 对水的前处理要求高 穿透力弱 F 银铜金属 优点 具有持久性的杀菌效力 缺点 杀菌速度太慢 而且运行费用太贵 胺和其他的污染物干扰消毒 高浓 度对人体有害 G 微电解消毒 优点 杀菌速度与臭氧相似 较快 具有持续消毒能力 运行管理简单安全可 靠 缺点 能耗高 其研究还在进行 2 2 氯气与臭氧消毒的作用机理 氯气与臭氧消毒的作用机理及其异同点 氯气作用机理 主要是通过 HOCl 的作用来消毒中性的 HClO 分子扩散到细 菌表面 穿透细胞壁到细菌内部 借助氯原子的氧化作用使 DNA RNA 和蛋白质 等物质释出 并破坏菌体内的酶系统 从而使细菌死亡 臭氧作用机理 臭氧具有很高的氧化能力 由于臭氧具有很高的氧化还原 电位 能破坏或分解细菌的细胞壁 容易通过微生物细胞膜迅速扩散到细胞内 并氧化其中的酶等有机物 或破坏其细胞膜 组织结构的蛋白质 核糖核酸等 从而导致细胞死亡 异同点 消毒方法相同点不同点 臭氧消毒 水中臭氧分解速度 快 无法维持管网 中有一定量的剩余 消毒剂水平 氯气消毒 都是依靠其溶于水后产生的强氧化物质对 细胞壁的破坏改变细胞的渗透性 改变原 生质的胶体性质 改变有机体的 DNA 或 RNA 抑制酶的活性 从而达到杀菌效果 有余氯 第七章第七章 脱盐脱盐 1 硬度的概念和分类 硬度 硬度盐类包括 Ca2 Mg2 Fe2 Mn2 Fe3 Al3 等易形成难溶 盐类的金属阳离子 在一般天然水中 主要是 Ca2 和 Mg2 其它离子含量很少 通常以水中 Ca2 和 Mg2 的总含量称为水的总硬度 Ht 硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度 碳酸盐硬度 Hc 由于水中含有 Ca HCO3 2和 Mg HCO3 2而形成的硬度 经煮沸后可把硬度去掉 这种硬度称为碳酸盐硬度 亦称暂时硬度 非碳酸盐硬度 Hn 由于水中含有 CaSO4和 MgSO4等盐类物质而形成的硬 度 经煮沸后也不能去除 这种硬度称为非碳酸盐硬度 亦称永久硬度 软水软水 碱度 碳酸盐硬 度和非碳 酸盐硬度 3 3 离子交换膜的选择透过性 离子交换膜的选择透过性 同一树脂对不同离子进行交换反应 选择系数值 是不同的 这取决于树脂和离子之间的亲合力 选择系数大 则亲合力亦大 强酸树脂对水中各种常见离子的选择性顺序为 强酸树脂对水中各种常见离子的选择性顺序为 Fe2 Ca2 Mg2 K NH4 Na H Li 即位于顺序前列的离子可从树脂上取代位于顺序后列的离子 强碱树脂对水中各种常见离子的选择性顺序为 强碱树脂对水中各种常见离子的选择性顺序为 SO42 NO3 Cl F HCO3 HSiO3 可见 对强酸阴离子的选择性 对弱酸阴离子的选择性 4 4 各离子交换法的优缺点 各离子交换法的优缺点 离子交换法优点缺点特点 Na 离子交换软化法 处理过程中不产生酸 性水 再生剂为食盐 设备和管道防腐设施 简单 需预先除去碳酸氢盐 使水硬度减小 不能 直接用 Na 型阳离子 交换法对水进行软化 去除碳酸盐和非碳酸 盐硬度 总含盐量 阳离子总重量 有 所变化 且碱度不变 但含盐量增加 H 离子交换软化法 除了软化还能去除碱 度 原水中碳酸盐硬度在 交换过程中形成碳酸 对设备 管道要求较 高 涉及防腐 会生产酸 且用盐酸 和硫酸可再生 选择 顺序 Ca2 Mg2 Na H H Na 离子交换脱碱 软化法 除了软化还能去除碱 度 H Na 并列可以适用 于碱度高的原水 只 有一部分水过 RNa 投资省 H Na 串联适用于硬 度高的原水 出水水 质能保证 运行安全 可靠 仍然会有酸产生 对 管道水泵和水池有腐 蚀作用 对水质处理较彻底 碱度和硬度去除效果 好 充分发挥效益 5 强碱阴床为什么设在强酸阳床之后 强碱阴床为什么设在强酸阳床之后 若进水先经阴床 易生成 CaCO3 Mg OH 2沉积在树脂内 阴树脂交换 容量降低 如 ROH Ca HCO3 2 R2CO3 CaCO3 2H2O ROH CaCl2 2RCl Ca OH 2 阴床在酸性介质中易交换 阳床可提供酸性条件 有利于除硅 ROH H2SiO3 RHSiO3 H2O 若进水先经阴床 本应由除 CO2器去除的碳酸将由阴床承担 增加阴床 负荷 影响交换容量的利用率 且交换产生相应的沉积物 ROH Ca HCO3 2 2RHCO3 Ca OH 2 2RH Ca OH 2 R2Ca 2H2O 增加阴 阳树脂再生剂量 阳树脂抗有机污染能力强 可保护阴树脂不受污染 6 6 为什么强碱阴离子交换树脂最难去除的是 为什么强碱阴离子交换树脂最难去除的是 H2SiO3 1 对 HSiO3 亲和力最小 2 pH 值低 有利于 RHSiO3形成 pH 值随反应进行升高 ROH NaHSiO3 RHSiO3 NaOH 7 水的除盐方法有哪些 离子交换法 含盐量 500mg L 500 1000mg L 阳树脂交换阳离子 软化 阴树脂交换阴离子 反渗透法 属膜分离 施加一定的压力 使渗透逆转 含盐量 1000 3000mg L 电渗析法 属膜分离 利用离子交换膜的选择透过性进行分离 含盐量 3500mg L 冷冻法 冷冻时 溶解在水中的盐会被排除在冰晶之外 再将冰晶融化 蒸馏法 将盐水加热汽化 再将蒸气冷凝 8 8 溶度极化和膜污染的概念 溶度极化和膜污染的概念 溶度极化 料液中的溶液在压力驱动下透过膜 溶质 离子或不同分子量溶 质 被截留 在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高 在浓度梯度 作用下 溶质又会由膜面向本体溶液扩散 形成边界层 使流体阻力与局部渗 透压增加 从而导致溶剂透过通量下降 预防与控制 进水水质控制 膜组件合理设计 操作方式优化 膜组件清洗 膜制备 膜污染 水中杂质与膜发生的物理化学作用和机械作用而引起的膜性能的 变化的现象 9 9 防止极化和结垢的解决措施 防止极化和结垢的解决措施 控制操作电流 倒换电极 酸洗控制操作电流 倒换电极 酸洗 1010 离子交换装置分为固定床和连续床 固定床分为单层床 双层床和混合床 连续床分为移动床和流动床 固定床依照原水与再生液的流动方向 又分为两 种形式 1 顺流再生固定床顺流再生固定床 原水与再生液流向相同 从上而下 2 逆流再生固定床逆流再生固定床 原水与再生液流向相反 广泛应用 第八章第八章 水的冷却及循环冷却水处理水的冷却及循环冷却水处理 1 循环冷却水处理的基本任务 循环冷却水处理的基本任务 防止或缓减系统的腐蚀和结垢及微生物的危害 确保冷却水系统高效安全运 行 即 1 1 缓蚀缓蚀 2 2 阻垢阻垢 3 3 抑制微生物以及结垢 沉淀物 抑制微生物以及结垢 沉淀物 4 4 腐蚀和微生物三者之间相互影响 相互转化 腐蚀和微生物三者之间相互影响 相互转化 2 冷却供水系统有哪些 1 直流式 2 循环式 循环冷却水系统可分为密闭式循环冷却水 敞开式循环冷 却水系统 3 混合式 3 腐蚀控制 沉积物控制 微生物控制的机理腐蚀控制 沉积物控制 微生物控制的机理和影响因素 控制机理影响因素控制基本方法 腐蚀 控制 分为 1 电化学腐蚀 2 点蚀 3 腐蚀和空化作用 1 水质 2 pH 值 3 DO 浓度 1 电镀或涂料的方法 2 电极保护方法 3 投加缓腐剂 4 微生物腐蚀 4 水温 5 流速 6 微生物 4 提高运行 pH 值 沉积 物控 制 1 降低水中结垢离子的浓度使其保持 在允许的范围内 2 稳定水中结垢离子的平衡关系 3 破坏结垢离子的结晶长大 水量大小 使用要求 药剂来源 1 软化原水 2 加酸或通 CO2 降 低 PH 稳定重碳 酸盐 3 投加阻垢剂 微生 物控 制 1 防止冷却水系统渗入营养物和悬浮物 磷系和胺系药剂的分解也提供部分营 养物 对原水进行混凝沉淀和过滤预处理可去除大部分悬浮物和微生物 藻类生 长需要日光照射进行光合作用 如能遮断阳光 就可防止藻类繁殖 2 投加杀菌剂 在循环冷却水系统中投加杀菌剂是目前抑制微生物的通行方法 杀菌剂以各种方式杀伤微生物 如重金属可穿透细胞壁进入细胞质中 破坏维持 生命的蛋白质基团 4 4 机械通风塔的优缺点及适用条件 机械通风塔的优缺点及适用条件 1 优点 1 冷却效果好 稳定 可达到较高的冷却幅宽和较低的冷却幅高 风吹 损 2 失率小 3 布置紧凑 可设在厂区建筑物和泵站附近 施工周期较短 造价比风 筒式低 2 缺点 1 有风机 比风筒式耗电多 运行费用高 2 机械设备维修较复杂 3 鼓风式冷却塔的冷却效果易受塔顶排出湿热空气回流的影响 噪声较 大 3 适用条件 1 适合不同冷却水量 2 适合不同地区 并适合气温 湿度较高地区 3 对冷却后的水温及其稳定性要求严格的工艺 4 建筑场地狭窄 第十一章第十一章 油脂类物质 油脂类物质 FOGFOG 的去除 的去除 1 1 油脂对环境的危害 油脂对环境的危害 土壤土壤 在土壤孔隙间形成油膜 产生堵塞作用 致使空气 水分及肥料均不 能渗入土中 破坏土层结构 不利于农作物的生长 甚至是农作物枯死 水体水体 含油废水排入水体后将在水面上产生油膜 阻碍大气中的氧向水体转 移 使水生生物处于严重缺氧状态而死亡 人体人体 含有有毒有害物质 三致物质 食物链的富集进入人体 污水厂污水厂 含油废水排入城市沟道 对沟道 附属设备及城市污水处理厂都会 造成不良影响 2 2 除油方法原理 除油方法原理 重力分离法 重力分离法 在一定的温度压力条件下 当油水混合物不处于稳定乳化状 态下 由于油水两相存在密度差 设备中的油相逐渐上浮水相逐渐下沉最终实 现分层分离 溶气气浮法 溶气气浮法 油水混合物中溶入气体 让气体分子吸附在分散相油滴上 利用气体的浮力使油滴更易于上浮实现油水分离的方法 离心法离心法 含油污水在分离器内高速旋转时 由于油水的密度不同 二