第2讲化工废水的物化处理方法(下).

1、盐城师范学院盐城师范学院2022-5-201 主讲：董庆华 高级工程师 电话邮箱：化工废水物化处理方法盐城师范学院盐城师范学院第二讲2022-5-202化工废水的物化处理化工废水的物化处理方法方法（下）（下）盐城师范学院盐城师范学院2022-5-203二、离心分离法二、离心分离法1、水旋分离设备水力旋流器 水力旋流器是用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备。分压力式和重力式两种，常采用圆形柱体构筑物或金属管制作。水靠压力或重力由构筑物（或金属管）上部沿切线进入，在离心力作用下，粗重颗粒物质被抛向器壁并旋转向下和形成的浓液一起排出。较小的颗粒物质旋转到一定程度后

2、随二次上旋涡流排出。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-204盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2052、器旋分离设备离心机 离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。其主要分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。 过滤式离心机的主要原理是通过高速运转的离心转鼓产生的离心力（配合适当的滤材），将固液混合液中的液相加速甩出转鼓，而将固相留在转鼓内，达到分离固体和液体的效果，或者俗称脱水的效果。 沉降式离心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力，加快混合液中不同比重成分（固相或液相）的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。盐城师范学院盐城师范学院2

3、022-5-206三、过滤法三、过滤法1. 定义定义 格栅由一组平行的金属栅条制成，栅条间形成隙缝格栅由一组平行的金属栅条制成，栅条间形成隙缝。2. 分类分类 o按形状：平面、曲面格栅按形状：平面、曲面格栅o按栅条间隙：粗（按栅条间隙：粗（40-100mm)、中、中(10-40mm)、细、细(3-10mm)o按清渣方式：按清渣方式： 人工清渣：人工清渣：水量不大，截留污染物少；水量不大，截留污染物少；倾角倾角 4560 机械清渣：机械清渣：水量较大，截留大量污染物；水量较大，截留大量污染物；倾角倾角 6070（一）格栅（一）格栅盐城师范学院盐城师范学院2022-5-207人工清渣格栅人工清渣格

4、栅带溢流旁通道的人工清渣格栅盐城师范学院盐城师范学院2022-5-208机械清除格栅机械清除格栅履带式、钢丝绳牵引式和圆周回履带式、钢丝绳牵引式和圆周回转式（扇形栅）等转式（扇形栅）等。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-209（二）筛网（二）筛网o 当需要去除水中纤维、纸浆、藻类等稍小的杂物时，当需要去除水中纤维、纸浆、藻类等稍小的杂物时，可选用不同孔径的筛网。孔径小于可选用不同孔径的筛网。孔径小于10mm的筛网主要的筛网主要用于工业废水的预处理，它可将尺寸大于用于工业废水的预处理，它可将尺寸大于3mm的漂浮的漂浮物截留在网上。孔径小于物截留在网上。孔径小于0.1mm的细筛网则用于处理的细

5、筛网则用于处理后出水的最终处理或作为重复利用水的处理。后出水的最终处理或作为重复利用水的处理。o 筛网装置有转鼓式、旋转式、转盘式和振动筛等。筛网装置有转鼓式、旋转式、转盘式和振动筛等。o 在大型地面水处理厂的取水口处常装有旋转式筛网，在大型地面水处理厂的取水口处常装有旋转式筛网，它是由绕在上、下两个旋转轴上的连续金属丝网组成它是由绕在上、下两个旋转轴上的连续金属丝网组成的。网丝直径常为的。网丝直径常为2mm，网丝间净距一般为，网丝间净距一般为410mm。旋转筛网由电机带动，线速度旋转筛网由电机带动，线速度4mmin。可自动连续。可自动连续进行高压水清洗。进行高压水清洗。 盐城师范学院盐城师范

6、学院2022-5-2010振动振动筛网筛网盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2011盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2012盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2013盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2014（三）（三） 微滤机微滤机微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿轴向进入鼓内，以径向辐射状经筛网流出，水中杂质轴向进入鼓内，以径向辐射状经筛网流出，水中杂质（细小的悬浮物、纤维、纸浆等）即被截留于鼓筒上滤（细小的悬浮物、纤维、纸浆等）即被截留于鼓筒上滤网内面。当截留在滤网上的杂质被转鼓带到上部时，被网内面。当截留在滤网

7、上的杂质被转鼓带到上部时，被压力冲洗水反冲到排渣槽内流出。压力冲洗水反冲到排渣槽内流出。运行时，转鼓运行时，转鼓2/5的直径部分露出水面，转数为的直径部分露出水面，转数为1-4r/min，滤网过滤速度可采用，滤网过滤速度可采用30-120m/h，冲洗水压力，冲洗水压力0.5-1.5kg/cm2，冲洗水量为生产水量的，冲洗水量为生产水量的0.5-1.0%，用于，用于水库水处理时，除藻效率达水库水处理时，除藻效率达40-70%，除浮游生物效率达，除浮游生物效率达97-100%。微滤机占地面积小，生产能力大（。微滤机占地面积小，生产能力大（250-36000m3/d），操作管理方便，已成功地应用于给

8、水及），操作管理方便，已成功地应用于给水及废水处理。废水处理。 盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2015微滤机结构示意图微滤机结构示意图转转鼓鼓池池水水槽槽出出水水集渣斗集渣斗排排渣渣冲冲洗洗设设备备盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2016（四）（四） 颗粒介质过滤颗粒介质过滤 颗粒介质过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，软化水，纯水的前级预处理等，出水浊度可达3度以下。 颗粒介质过滤器广泛用于水处理的工艺中，颗粒介质过滤器主要由以下部

9、分构成：配套管线和阀门。其中过滤器体又包括: 筒体;反洗气管;布水组件;支撑组件;滤料;排气阀(外置)等。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2017盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2018（五）电渗析(electrodialysis, ED)1 1、原理和工作过程、原理和工作过程n用特制的半透膜 将浓度不同的溶液隔开，溶质即从浓度高的一侧透过膜而扩散到浓度低的一侧，这种现象称为渗析作用，也称扩散渗析、浓差渗析。n电渗析的原理是在直流电场的作用下，依靠对水中离子有选择透过性的离子交换膜，使离子从一种溶液透过离子交换膜进入另一种溶液，以达到分离、提纯、浓缩、回收的目的。盐城师范学院盐城师

10、范学院2022-5-2019电渗析过程示意图 浓水浓水阳 膜阳 膜 ,只只允 许 阳 离允 许 阳 离子通过子通过阴膜阴膜,只允许阴离子通过只允许阴离子通过电极电极淡水淡水出水时出水时阳离子阳离子阴离子阴离子进水时进水时进水进水浓水室浓水室淡水室淡水室盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2020电渗析器的组装示意图电渗析器的组装示意图盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2021盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2022（六）反渗透(reverse osmosis, RO) 开始时开始时两边液两边液面相同面相同由于浓度差存在，由于浓度差存在，半透膜又半透膜又不允许溶质通过不允许溶质通过，

11、所以水透，所以水透过膜，使浓水一边液面升高，过膜，使浓水一边液面升高，产生渗透压产生渗透压在浓水边加压，当在浓水边加压，当压力超过渗透压压力超过渗透压时，则水透过半透膜，即反渗透，时，则水透过半透膜，即反渗透，实现净化过程。实现净化过程。半透膜半透膜盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2023反渗透膜的分类反渗透膜的分类n按成膜材料按成膜材料可分为可分为有机高分子膜有机高分子膜和和无机高无机高聚物膜聚物膜；n按膜的形状按膜的形状可分为可分为平板式平板式、管式管式、螺旋式螺旋式、空心纤维式空心纤维式膜；膜；n按膜结构按膜结构可分为可分为多孔性多孔性和和致密性致密性膜，或膜，或对对称性称性( (

12、均匀性均匀性) )和和不对称性不对称性( (各向异性各向异性) )结构结构膜；膜；n按应用对象按应用对象可分为海水淡化用的可分为海水淡化用的海水膜海水膜、咸水淡化用的咸水淡化用的咸水膜咸水膜及用于及用于废水处理废水处理、分分离提纯离提纯等的膜。等的膜。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2024盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2025盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2026（七）超过滤（七）超过滤（ultrafiltration,UF,UF）n 超过滤简称超滤，它同反渗透一样，超过滤简称超滤，它同反渗透一样，都是利用膜来分离废水中溶解的物质。都是利用膜来分离废水中溶解的物质。n一

13、种以压力差为推动力，按粒径选择一种以压力差为推动力，按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。超过滤将液体混合物分成分离操作。超过滤将液体混合物分成滤液和浓缩液两部分。滤液和浓缩液两部分。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2027n超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。n以压力差为推动力的膜过滤可区分为以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜超滤膜(UF)过滤过滤、微孔膜微孔膜(MF)过滤过滤和和反渗透膜反渗透膜(RO)过滤过

14、滤三三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，则微孔膜的额定孔径范围为为区分标准时，则微孔膜的额定孔径范围为0.0210m;超滤膜为超滤膜为0.0010.02m;反渗透膜反渗透膜为为0.00010.001m。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2028两种方法的共同点在于：两种方法的共同点在于：n两种过程的动力同是溶液的压力，在溶液的压力两种过程的动力同是溶液的压力，在溶液的压力下，溶剂的分子通过薄膜，而溶解的物质被阻滞下，溶剂的分子通过薄膜，而溶解的物质被阻

15、滞在膜表面上。在膜表面上。两者区别在于：两者区别在于：（1 1）膜不同：）膜不同：超过滤所用的膜超过滤所用的膜( (超滤膜超滤膜) )较疏松，透较疏松，透水量大，除盐率低，一般用超过滤分离高分子和水量大，除盐率低，一般用超过滤分离高分子和低分子有机物以及无机离子等，能够分离的溶质低分子有机物以及无机离子等，能够分离的溶质分子至少要比溶剂的分子大分子至少要比溶剂的分子大1010倍，在这种系统中倍，在这种系统中渗透压已经不起作用了。渗透压已经不起作用了。 反渗透所用的膜反渗透所用的膜 ( (反渗透膜反渗透膜) )致密，透水量低，除致密，透水量低，除盐率高，具有选择透过能力，用以分离分子大小盐率高，

16、具有选择透过能力，用以分离分子大小大致相同的溶剂和溶质。大致相同的溶剂和溶质。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2029（2 2）机理不同：）机理不同：超过滤的去除机理主要是筛滤作用。超过滤的去除机理主要是筛滤作用。在反渗透膜上分离过程伴随有半透膜、溶解物质和在反渗透膜上分离过程伴随有半透膜、溶解物质和溶剂之间复杂的物理化学作用。溶剂之间复杂的物理化学作用。（3 3）工作压力不同：）工作压力不同：超过滤的工作压力低超过滤的工作压力低(0.07(0.070.7MPa)0.7MPa)。反渗透反渗透所需的工作压力高所需的工作压力高( (2.8MPa)2.8MPa)。 超滤装置与反渗透装置类似，超

17、滤膜可被做成平面超滤装置与反渗透装置类似，超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，目前我膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，目前我国试验研究及生产中普遍用管式装置国试验研究及生产中普遍用管式装置。 工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等。磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等。盐城师范学院盐城师范

18、学院2022-5-2030四、中和法四、中和法 对于含酸、碱浓度在4%以下时，如不能进行经济有效的回收、利用，则应经过中和，将废水的pH调整到呈中性状态，才能排放；对于含酸、碱浓度高的废水，必须考虑回收及综合利用。H+OH-=H2O盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2031（一）中和酸性或碱性废水的方法（一）中和酸性或碱性废水的方法 1、酸性废水的处理方法、酸性废水的处理方法 通过石灰石滤床 与石灰乳混合 投加烧碱或纯碱溶液 与碱性废水混合 向废水中投加碱性废渣，如电石渣、碳酸钙、碱渣等盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2032 向碱性废水中鼓入烟道气 向碱性废水中压入二氧化碳 向碱性

19、废水中投入酸或酸性废水等2、碱性废水处理方法、碱性废水处理方法盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2033 （1）酸性废水与碱性废水混合酸性废水与碱性废水混合 设置中和池，停留时间15min左右，调节pH58。 （2）过滤中和过滤中和 利用石灰石、大理石、白云石等作滤料，使酸性废水通过滤料得到中和。 普通中和滤池、升流式膨胀中和滤池（二）酸性废水中和处理的方式和设备（二）酸性废水中和处理的方式和设备盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2034（3）投药中和投药中和 将碱性药剂如石灰、石灰石、电石渣、苏打等，投入到酸性废水中，经过充分中和反应，使废水成为中性。 干投法 利用电磁振荡原理的石灰

20、振荡设备、中和池 湿投法 加药箱、中和池盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2035（三）碱性废水中和处理的方式和设备（三）碱性废水中和处理的方式和设备 1、利用废酸性物质中和法 将废酸性物质如酸性废水、烟道气等，投入到碱性废水中，经过充分中和反应，使废水成为中性。 中和池、吸收塔。 2、药剂中和法 常用药剂有硫酸、盐酸、压缩二氧化碳等。 加药箱、中和池、吸收塔。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2036五、氧化还原法五、氧化还原法 通过化学药剂与废水中的污染物进行氧化通过化学药剂与废水中的污染物进行氧化还原反应，从而将废水中的有毒有害污染物转还原反应，从而将废水中的有毒有害污染物转化为

21、无毒或者低毒物质的方法称为化为无毒或者低毒物质的方法称为氧化还原法氧化还原法。 根据有毒有害物质在氧化还原反应中被氧根据有毒有害物质在氧化还原反应中被氧化或还原的不同，废水中的氧化还原法又可分化或还原的不同，废水中的氧化还原法又可分为为药剂氧化法药剂氧化法和和药剂还原法药剂还原法两大类。两大类。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2037n常用的常用的氧化剂氧化剂有：空气中的氧、纯氧有：空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氮酸钠、臭氧、氯气、漂白粉、次氮酸钠、三氯化铁等。三氯化铁等。n常用的常用的还原剂还原剂有：硫酸亚铁、氯化亚有：硫酸亚铁、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫等。铁、铁屑、锌

22、粉、二氧化硫等。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2038盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2039盐城师范学院盐城师范学院2022-5-20401 1、空气氧化法、空气氧化法 空气氧化法是利用空气中的氧气氧空气氧化法是利用空气中的氧气氧化废水中有机物和还原性物质的一种处化废水中有机物和还原性物质的一种处理方法。理方法。 由于空气的氧化性较弱，空气氧化由于空气的氧化性较弱，空气氧化法主要用于含还原性较强物质的废水处法主要用于含还原性较强物质的废水处理。理。 目前，在石油化工行业的废水处理目前，在石油化工行业的废水处理中，常采用空气氧化法处理低含硫（硫中，常采用空气氧化法处理低含硫（硫化

23、物化物800 800 1000 mg/L 1000 mg/L）废水。）废水。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-20412 2、氯氧化法、氯氧化法 在氯氧化法中在氯氧化法中，使用，使用的氯系氧化剂包括的氯系氧化剂包括氯气、氯的含氧酸及其钠盐、钙盐和二氧氯气、氯的含氧酸及其钠盐、钙盐和二氧化氯化氯。 除了用于消毒外，氯氧化法还可用于氧除了用于消毒外，氯氧化法还可用于氧化废水中的某些有机物和还原性物质，如化废水中的某些有机物和还原性物质，如氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类，以氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类，以及用于废水的脱色、除臭等。及用于废水的脱色、除臭等。 例如氧化氰化物。在例如氧化氰化物

24、。在pHpH值大于值大于8.58.5的碱性的碱性条件下用氯气进行氧化，可将氰化物氧化条件下用氯气进行氧化，可将氰化物氧化成无毒物质。成无毒物质。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-20423 3、臭氧氧化法、臭氧氧化法 用用臭氧臭氧作氧化剂对废水进行净化和消毒处理作氧化剂对废水进行净化和消毒处理的方法。的方法。 臭氧的氧化性在天然元素中仅次于氟，可分臭氧的氧化性在天然元素中仅次于氟，可分解一般氧化剂难于破坏的有机物，并且不产生解一般氧化剂难于破坏的有机物，并且不产生二次污染。因此广泛地用于消毒、除臭、脱色二次污染。因此广泛地用于消毒、除臭、脱色以及除酚、氰、铁、锰等。以及除酚、氰、铁、锰等。

25、 臭氧氧化处理系统中的主要设备是臭氧氧化处理系统中的主要设备是臭氧发生臭氧发生器和器和臭氧接触反应器。臭氧接触反应器。 用途：水的消毒；用途：水的消毒； 去除水中酚、氰等去除水中酚、氰等污染物质；污染物质； 水的脱色；水的脱色； 除去水中铁、锰除去水中铁、锰等金属离子；等金属离子； 除异味和臭味。除异味和臭味。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-20434 4、FentonFenton氧化法氧化法 H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生OH,其氧化电位达到2.8V，它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时，Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。 Fenton试剂在水

26、处理中具有氧化和混凝两种作用。 影响因素：影响因素：pHpH值；试剂配比；反值；试剂配比；反应温度；投加方式；动力学因素。应温度；投加方式；动力学因素。盐城师范学院盐城师范学院Fenton氧化法的适用对象n芳烃类、杂环类、卤代物、苯磺酸、硝基苯、偶氮苯、酚等对各种物质的氧化脱色、脱碳。nTOC去除率约为色度去除率的0.44倍。nFenton氧化法对有机物去除效果有显著差异，分子结构对称性强、水溶性较差的物质如偶氮苯、蒽醌等降解效果相对较差，而苯酚、苯胺等水溶性较好的物质降解效果相对较好，表明水溶性是影响其降解效率的重要因素。2022-5-2044盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2045盐

27、城师范学院盐城师范学院2022-5-2046 类Fenton法就是利用Fenton法的基本原理，将UV、03和光电效应等引入反应体系， 因此，从广义上讲，可以把除Fenton法外，通过H202产生羟基自由基处理有机物的其他所有技术都称为类Fenton法。 作为对Fenton氧化法的改进，类Fenton法的发展潜力更大。 Fenton氧化法在化工废水处理中得到广泛应用。盐城师范学院盐城师范学院5、铁炭微电解铁炭微电解n将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。这些细微电

28、池是以电位低的铁成为微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阳极，电位高的碳做阴极，在含有酸性电解质阳极，电位高的碳做阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应。的水溶液中发生电化学反应。n阳极(Fe): Fe- 2e Fe2+ E0=-0.44Vn阴极(C) : 2H+2eH2 E0=0.00V 充O2时，O2+4H+4e2H2O E0=1.23V2022-5-2047盐城师范学院盐城师范学院铁炭微电解铁炭微电解的作用的作用n铁的还原作用（新生态氢的还原作用）n电化学富集n物理吸附n铁离子的混凝沉淀作用n铁离子能参与电子传递，对生化反应有促进作用，提高废水的可生化性。2022-5-204

29、8盐城师范学院盐城师范学院n铁床经过一段时间的运行后，填料表面会形成钝化膜，废水中的悬浮颗粒也会部分沉积在填料表面上，这样就阻隔了填料与废水的有效接触，导致铁床处理效果降低。n解决办法：一般运行20d左右，浸洗活化2-3h；曝气搅拌。2022-5-2049铁炭微电解铁炭微电解的主要缺点（的主要缺点（1）盐城师范学院盐城师范学院n运行一段时间后，铁床填料板结，出现沟流等现象，致使处理效果降低，还会使填料更换的难度大大增加。n解决办法：在铁床填料中加入适当的辅料；采用流化床装置；曝气搅拌。2022-5-2050铁炭微电解铁炭微电解的主要缺点（的主要缺点（2）盐城师范学院盐城师范学院n铁炭微电解处理

30、后的废水会颜色逐渐加深、变浑的“返色”现象，主要原因是Fe2+被氧化成了Fe3+。n解决办法：在中和时调节pH值至9以上，使Fe2+完全沉淀；加入适当的氧化剂(如O2、H2O2和O3等)，使Fe2+迅速被氧化成Fe3+后，以Fe(0H)3胶体形式析出。2022-5-2051铁炭微电解铁炭微电解的主要缺点（的主要缺点（3）盐城师范学院盐城师范学院n铁碳法通常是在酸性条件下进行的，但酸性条件下，溶出的铁屑量大，加碱中和时产生的沉淀物非常多，增加了脱水工序的负担，而且更重要的是废渣的处置费用太高。n解决办法：将废渣送至炼铁厂处置；掺合制作建筑材料。2022-5-2052铁炭微电解铁炭微电解的主要缺点

31、（的主要缺点（4）盐城师范学院盐城师范学院n什么废水可以用铁炭微电解预处理n选用何种铁炭填料的成型方式nFe/C比：比： Fe/C（体积比）（体积比）=11.5n是否曝气，如曝气，选用何种曝气强度n进水的pH值选用何值n停留时间选多少：染料废水停留时间为30min；硝基苯废水停留时间为4060min；制罐废水停留时间为710h；制药生产废水停留时间为4h；含油废水停留时间为3040min。2022-5-2053铁炭微电解铁炭微电解的设计难点的设计难点盐城师范学院盐城师范学院2022-5-20546、电化学法、电化学法n电解质溶液在直流电流的作用下，两电解质溶液在直流电流的作用下，两电极上分别产

32、生氧化反应和还原反应电极上分别产生氧化反应和还原反应的过程，叫做电解。的过程，叫做电解。n在电解过程中，阴极放出电子，电解在电解过程中，阴极放出电子，电解质溶液中的某些阳离子得到电子而被质溶液中的某些阳离子得到电子而被还原，因此还原，因此阴极起到还原剂的作用阴极起到还原剂的作用；阳极得到电子，使电解质中的某些阴阳极得到电子，使电解质中的某些阴离子因失去电子而被氧化，离子因失去电子而被氧化，阳极起到阳极起到氧化剂的作用氧化剂的作用。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2055n电解法处理废水的实质，就是直接或间接地利用电解作用，把水中污染物去除，或把有毒物质变成无毒、低毒物质。n含铬废水、含银

33、废水、含氰废水及含酚废水等均可用电解法处理n按照污染物的净化机理可分为电化学氧化法、电化学还原法、电解凝聚法和电气浮法。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2056电化学氧化法电化学氧化法o电解槽的阳极可以通过氧化还原反电解槽的阳极可以通过氧化还原反应过程使污染物氧化破坏，也可通应过程使污染物氧化破坏，也可通过某些阳极反应产物过某些阳极反应产物(Cl2、ClO-、O2、H2O2等等)间接破坏污染物。间接破坏污染物。o电化学氧化法主要用于去除水中电化学氧化法主要用于去除水中氰、氰、酚及各种有机物酚及各种有机物。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2057o电解法处理含氰废水一般采用电解石墨板

34、做阳极，普通钢板做阴极，并用压缩空气搅拌。电解时，CN-可在阳极直接被氧化盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2058电化学还原法电化学还原法o电解槽的阴极相当于还原剂，可使废电解槽的阴极相当于还原剂，可使废水中的重金属还原并沉积于阴极，从水中的重金属还原并沉积于阴极，从而得以回收利用，同时废水得到处理。而得以回收利用，同时废水得到处理。o电解除铬是一种间接电化学还原法。电解除铬是一种间接电化学还原法。含六价铬的废水以铁为阳极和阴极电含六价铬的废水以铁为阳极和阴极电解时，阳极不断产生亚铁离子，在酸解时，阳极不断产生亚铁离子，在酸性条件下，将六价铬还原为三价铬：性条件下，将六价铬还原为三价铬：

35、盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2059电解气浮和电解凝聚法电解气浮和电解凝聚法o 电解气浮法电解气浮法是用不溶性阳极和阴极直接电是用不溶性阳极和阴极直接电解废水，靠产生的氢和氧的微小气泡将已解废水，靠产生的氢和氧的微小气泡将已絮凝的悬浮物带至水面，达到分离的目的。絮凝的悬浮物带至水面，达到分离的目的。o 电解法产生的气泡尺寸远小于溶气法和散电解法产生的气泡尺寸远小于溶气法和散气法产生的气泡尺寸，不产生紊流。气法产生的气泡尺寸，不产生紊流。o 电解法对有机废水除降低电解法对有机废水除降低BOD外，还有氧外，还有氧化、脱色和杀菌作用，其流程对废水负荷化、脱色和杀菌作用，其流程对废水负荷变化

36、的适应性强，而且生成污泥量少，占变化的适应性强，而且生成污泥量少，占地少而不产生噪音。地少而不产生噪音。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2060n电解时，由于铁或铝制金属阳极溶解，产电解时，由于铁或铝制金属阳极溶解，产生生Fe3+、Al3+等离子，经水解、聚合反应等离子，经水解、聚合反应能形成一系列聚集体，对废水中的污染物能形成一系列聚集体，对废水中的污染物起凝聚和吸附作用，形成絮状颗粒一起沉起凝聚和吸附作用，形成絮状颗粒一起沉降而分离，这种方法称为降而分离，这种方法称为电解凝聚法电解凝聚法。n电解凝聚法用于废水脱色、除油以及含重电解凝聚法用于废水脱色、除油以及含重金属离子的废水和造纸纸

37、浆废水处理，能金属离子的废水和造纸纸浆废水处理，能取得较好效果。与化学凝聚相比，它具有取得较好效果。与化学凝聚相比，它具有适用范围广、反应迅速、形成的沉渣密实适用范围广、反应迅速、形成的沉渣密实易沉淀等优点。易沉淀等优点。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2061六、相转移法六、相转移法1、吸附法、吸附法活性炭吸附、树脂吸附、离子交换法2、萃取法、萃取法溶剂萃取、膜萃取、固液萃取3、相变法、相变法蒸馏、精馏、气提、吹脱法、冷凝、冷冻法、结晶法盐城师范学院盐城师范学院2022-5-20621 1、 吸附法吸附法n在相界面上，物质自动发生累积或浓集的现象称在相界面上，物质自动发生累积或浓集的现

38、象称为为吸附吸附。n吸附法吸附法是指利用多孔性固体物质吸附废水中某种是指利用多孔性固体物质吸附废水中某种或几种污染物，以回收或去除某些污染物，使废或几种污染物，以回收或去除某些污染物，使废水得到净化的方法。水得到净化的方法。n具有吸附能力的多孔性固体物质称为具有吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂吸附剂。而。而废水中被吸附的物质称为废水中被吸附的物质称为吸附质吸附质。n根据吸附剂与吸附质之间作用力的不同，可分为根据吸附剂与吸附质之间作用力的不同，可分为物理吸附物理吸附(physical adsorption)、化学吸附、化学吸附(chemical adsorption)二种类型。二种类型。盐城师

39、范学院盐城师范学院2022-5-2063（1 1）物理吸附的特点）物理吸附的特点n吸附剂和吸附质之间通过吸附剂和吸附质之间通过分子间力分子间力作用所发生的作用所发生的吸附为吸附为物理吸附。物理吸附。n没有选择性没有选择性。n吸附质并不固定在吸附剂表面的特定位置上，而吸附质并不固定在吸附剂表面的特定位置上，而能在界面范围内自由移动，甚至离开吸附剂表面。能在界面范围内自由移动，甚至离开吸附剂表面。n物理吸附主要发生在低温状态下，物理吸附主要发生在低温状态下，放热较小放热较小。n可以是单分子层或多分子层吸附。可以是单分子层或多分子层吸附。n解吸容易解吸容易。n影响物理吸附的主要因素是吸附剂表面积和细

40、孔影响物理吸附的主要因素是吸附剂表面积和细孔的构造和分布的构造和分布。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2064（2 2）化学吸附的特点）化学吸附的特点n吸附剂和吸附质之间发生由吸附剂和吸附质之间发生由化学键力化学键力引起的吸附引起的吸附称为称为化学吸附化学吸附。n有选择性有选择性，即一种吸附剂只对某种或特定几种物，即一种吸附剂只对某种或特定几种物质有吸附作用。质有吸附作用。n一般为单分子层吸附，分子不能在表面自由移动。一般为单分子层吸附，分子不能在表面自由移动。n吸附时放热量较大；吸附时放热量较大；n通常需要一定的活化能。在低温时，吸附速度较通常需要一定的活化能。在低温时，吸附速度较小。

41、小。n吸附牢固，解吸困难。吸附牢固，解吸困难。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2065（3 3）离子交换吸附的特点）离子交换吸附的特点n指吸附质的离子由于静电引力作用聚集在吸附指吸附质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上，并置换出原先固定在这些剂表面的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子。离子交换吸附是一种特带电点上的其他离子。离子交换吸附是一种特殊的吸附，相当于复分解反应。殊的吸附，相当于复分解反应。n吸附力为静电引力吸附力为静电引力n有一定的选择性有一定的选择性n吸附热即反应热，可吸热、可放热吸附热即反应热，可吸热、可放热盐城师范学院盐城师范学院2022-5

42、-2066n当废水和吸附剂充分接触后，一方面吸当废水和吸附剂充分接触后，一方面吸附质被吸附剂吸附，另一方面一部分巳附质被吸附剂吸附，另一方面一部分巳被吸附的吸附质由于热运动的结果，能被吸附的吸附质由于热运动的结果，能够脱离吸附剂的表面，又回到液相中去。够脱离吸附剂的表面，又回到液相中去。前者称为前者称为吸附过程吸附过程，后者称为，后者称为解吸过程解吸过程。n当吸附速度和解吸速度相等时，即单位当吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内吸附的数量等于解吸数量时，则时间内吸附的数量等于解吸数量时，则吸附质在液相中和吸附剂表面上的浓度吸附质在液相中和吸附剂表面上的浓度都不再改变，此时称为达到都不再改变，

43、此时称为达到吸附平衡吸附平衡。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2067达到吸附平衡时吸附质在液相中的浓度达到吸附平衡时吸附质在液相中的浓度称为称为平衡浓度平衡浓度。吸附容量吸附容量是指单位质量的吸附剂所吸附是指单位质量的吸附剂所吸附的吸附质的质量，一般用的吸附质的质量，一般用q表示，单位表示，单位mg/g 或或g/g。吸附速度吸附速度是指单位质量的吸附剂在单位是指单位质量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸附质的数量。时间内所吸附的吸附质的数量。按吸附操作过程中按吸附操作过程中废水的流动状态废水的流动状态，可，可把吸附操作分为把吸附操作分为静态吸附静态吸附和和动态吸附。动态吸附。盐城师范学院盐

44、城师范学院2022-5-2068n静态吸附操作静态吸附操作是废水在不流动条件下进是废水在不流动条件下进行吸附操作。行吸附操作。n动态吸附操作动态吸附操作是废水在流动条件下进行是废水在流动条件下进行的吸附操作。的吸附操作。n动态吸附操作是连续的过程。一般是废动态吸附操作是连续的过程。一般是废水连续通过一定厚度的活性炭床层，使水连续通过一定厚度的活性炭床层，使废水中的污染物吸附在活性炭中。废水中的污染物吸附在活性炭中。n从处理设备的类型上，可以分成从处理设备的类型上，可以分成固定床固定床方式方式、移动床方式移动床方式和和流化床方式流化床方式。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2069 影响吸附

45、的因素 1 1）比表面积）比表面积单位重量吸附剂的表面积称为比表面积。单位重量吸附剂的表面积称为比表面积。吸附剂的粒径越小，或是微孔越发达，其吸附剂的粒径越小，或是微孔越发达，其比表面积越大。比表面积越大。吸附剂的比表面积越大，吸附剂的比表面积越大，则吸附能力越强则吸附能力越强。 2 2）孔结构）孔结构n吸附剂内孔的大小和分布对吸附性能影响吸附剂内孔的大小和分布对吸附性能影响很大。很大。n孔径太大，比表面积小，吸附能力差。孔径太大，比表面积小，吸附能力差。n孔径太小，则不利于吸附质扩散，并对直孔径太小，则不利于吸附质扩散，并对直径较大的分子起屏蔽作用。径较大的分子起屏蔽作用。盐城师范学院盐城师

46、范学院2022-5-2070n对于一定的吸附剂，由于吸附质性质的差对于一定的吸附剂，由于吸附质性质的差异，吸附效果也不一样。异，吸附效果也不一样。n通常有机物在水中的溶解度随着链长的增通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减小，而活性炭的吸附容量却随着有长而减小，而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少而增加，也即吸机物在水中溶解度的减少而增加，也即吸附量随有机物分子量的增大而增加。附量随有机物分子量的增大而增加。n如活性炭对有机酸的吸附量按如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸甲酸 乙酸乙酸 丙酸丙酸 丁酸丁酸的次序而增加。的次序而增加。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2071温度：

47、温度：吸附是放热过程，低温有利于吸附，吸附是放热过程，低温有利于吸附，升温有利于脱附。升温有利于脱附。pH:溶液的溶液的pH值影响到溶质的存在状态（分值影响到溶质的存在状态（分子、离子、络合物），也影响到吸附剂表面子、离子、络合物），也影响到吸附剂表面的电荷特性和化学特性，进而影响到吸附效的电荷特性和化学特性，进而影响到吸附效果。果。接触时间接触时间：应保证吸附剂与吸附质有足够的：应保证吸附剂与吸附质有足够的接触时间。接触时间。吸附剂的脱附再生，溶液的组成和浓度吸附剂的脱附再生，溶液的组成和浓度及其及其它因素也影响吸附效果。它因素也影响吸附效果。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2072吸

48、附剂（1 1）活性炭）活性炭n活性炭是一种非极性吸附剂，是由含炭为主的物质为原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。有粒状和粉状两种，目前工业上大量采用的是粒状活性炭。n活性炭主要成分除碳外，还含有少量的氧、氢、硫等元素，以及水分、灰分。n具有良好的吸附性能和稳定化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2073（2 2）树脂吸附剂）树脂吸附剂n树脂吸附剂也叫做树脂吸附剂也叫做吸附树脂吸附树脂，是一种新型，是一种新型有机吸附剂。有机吸附剂。吸附树脂的制备方法与大孔吸附树脂的制备方法与大孔离子交换树脂的母体相似。离子交换树脂的母体相

49、似。 n具有立体网状结构，呈多孔海绵状，加热具有立体网状结构，呈多孔海绵状，加热不熔化，可在不熔化，可在150150下使用，不溶于一般下使用，不溶于一般溶剂及酸、碱，比表面积可达溶剂及酸、碱，比表面积可达800m800m2 2/g/g。n按照基本结构分类，吸附树脂大体可分为按照基本结构分类，吸附树脂大体可分为非极性非极性、中性中性、极性极性和和强极性强极性四种类型。四种类型。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2074树脂吸附剂的特点：树脂吸附剂的特点：n结构容易人为控制；结构容易人为控制；n适应性大、应用范围广；适应性大、应用范围广；n吸附选择性特殊、稳定性高。吸附选择性特殊、稳定性高。n

50、再生简单，多数为溶剂再生。再生简单，多数为溶剂再生。n在应用上它介于活性炭等吸附剂与离子在应用上它介于活性炭等吸附剂与离子交换树脂之间，而兼具它们的优点，既交换树脂之间，而兼具它们的优点，既具有类似于活性炭的吸附能力，又比离具有类似于活性炭的吸附能力，又比离子交换剂更易再生。子交换剂更易再生。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2075（3 3）腐植酸类吸附剂）腐植酸类吸附剂 n腐植酸是一组芳香结构的、性质与酸性物质相似的腐植酸是一组芳香结构的、性质与酸性物质相似的复杂混合物。据测定，腐植酸含的活性基团有酚羟复杂混合物。据测定，腐植酸含的活性基团有酚羟基、羧基、醇羟基、甲氧基、羰基、醌基、胺

51、基、基、羧基、醇羟基、甲氧基、羰基、醌基、胺基、磺酸基等。这些活性基团决定了腐植酸的磺酸基等。这些活性基团决定了腐植酸的阳离子吸阳离子吸附附性能。性能。n用作吸附剂的腐植酸类物质有两大类：一类是天然用作吸附剂的腐植酸类物质有两大类：一类是天然的富含腐植酸的的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐煤风化煤、泥煤、褐煤等，它们可直等，它们可直接或者经简单处理后作吸附剂用；另一类是把富含接或者经简单处理后作吸附剂用；另一类是把富含腐植酸的物质用适当的粘合剂制备成腐植酸的物质用适当的粘合剂制备成腐植酸系树脂腐植酸系树脂，造粒成型后使用。造粒成型后使用。n腐植酸类物质在吸附重金属离子后，容易解吸再生，腐植酸类物质在吸附重金属离子后，容易解吸再生，重复使用。重复使用。盐城师范学院盐城师范学院2022-5-2076吸附剂的解吸再生n解吸再生解吸再生就是在保持吸附剂结构不发生就是在保持吸附剂结构不发生或者稍微发生变化的情况下将吸附质由或者稍微发生变化的情况下将吸附质由吸附剂的表面去除，以恢复其吸附性能吸附剂的表面去除，以恢复其吸附性能的过程。的过程。n解吸再生是吸附的逆过程。解吸再生是吸附的逆过程。n吸附剂的解吸再生方法有：吸附剂的解吸再生方法有：加热再生法加热再生法、化学氧化再生法化学氧化再生法、药剂再生法药剂再生法、生物再生物再生法生法等。等。