过滤-吸附理论培训

1、北京清大国华环保科技河南危险废物处置中心物化处置系统根底实际培训五过滤、吸附实际.1.过滤实际.原理 过滤是利用过滤资料分别废水中杂质的一种技术。根据过滤资料不同，过滤可分为颗粒资料过滤和多孔资料过滤两大类。 在废水处置中，颗粒资料过滤主要用于经混凝或生物处置后低浓度悬浮物的去除。常见的如滤池。 多孔资料过滤普通用于悬浮物浓度较高或颗粒较大的情况。.1.1 滤网 滤网污水中含有的细小悬浮物，不能用格栅去除，也难用沉淀去除，可采用小孔眼的滤网截留，回收。筛网通常用金属丝或化学纤维编制而成。其方式有转鼓式、转盘式、振动式、转帘带式和固定式倾斜筛多种。筛孔尺寸可根据需求，普通为0.151.0mm。

2、常用旋转式滤网，污水从外侧流入内侧，悬浮物被截留，然后用刮刀刮下运走。 优：效率高，可回收有用的物质。缺：易堵塞。.1.2 滤池 滤池去除微量悬浮物，深度处置。 1.2.1 滤池过滤机理。 1机械筛滤作用把滤料层作为筛子，某些粒径大于孔隙尺寸的杂质被截留，孔隙变小一些，于是后续的细小悬浮杂质也可被截留。 2沉淀作用把滤料看作层层叠叠起来的多层沉淀池。利用宏大的沉淀面积截留水中微小粒子。 3絮凝作用把滤料作为接触吸附介质，介质严密陈列，水在介质中流动时，杂质被吸附在介质外表并生长为大颗粒，宏大的外表积产生剧烈的吸附才干。.1.2.2 截留杂质规律 从接触絮凝作用思索，杂质与滤料接触，被滤料外表分

3、子间力吸附絮凝，同时水力冲刷可使絮凝杂质零落向下层挪动，被下层滤料截留。 在过滤周期将终止时，表层滤料最细，吸附外表张力最大，截留的杂质最多，表层孔隙逐渐被杂质阻塞，虽然下层滤料还未发扬应有作用，但周期已终止，导致出现双层滤料，表层的滤料粒径大一些，截留的杂质多一些。.1.2.3 构造 污水滤料和给水滤料有许多一样之处，与给水滤料的不同之处如下： 滤料粒径大，强度高，耐腐蚀，本钱低。 抗冲击性负荷，出现双层滤料。 运转周期长。 运转方式分为正向流和反向流。 .1.2.4 滤料 石英砂、无烟煤、陶粒、聚丙烯球、炉灰渣、烟道灰、焦炭、电化学滤料。 1.2.5 电化学滤料滤池 原理两种不同的金属直接

4、接触，浸没在有传导性的电解质溶液里，可构成原电池，经过选用活性金属组成原电池可在它作用空间产生一个电场。 电化学滤料滤池是利用污水中含有电解质物质，当铁屑浸没在含有电解质的污水中，铁屑晶体构造上的铁一碳之间构成了许多微小的腐蚀电池，产生电化学反响，在它的作用空间产生一个电场，铁一碳外表有电流流动，构成一种内部内电解反响，在电场作用下，铁阳极失去电子生成 Fe2+进入污水中，碳阴极得到电子使碳外表的 H+生成 H2逸出，电极反响如下：. 阳极：2Fe2Fe2+4e 阴极：4H+ 4e 2H2 (酸性溶液) O2 + 2H2O + 4e 4OH- 中性溶液或碱性溶液 腐蚀电化学反响，在它的外表有电

5、流流动，由于腐蚀原电池的作用，在电位较低的铁阳极上，金属铁失去电子变成铁离子进入溶液，电子流向阴极，在碳阴极附近，流来的电子被溶液中可以吸收电子的物质所接受，生成以氢氧根方式出现的阴离子，中和金属离子，构成一种内部电解反响。电极反响阴极新生成的H2能与污水中的许多污染组份发生氧化复原作用，阳极生成的Fe2+是良好的絮凝剂，可以捕集、裹挟污水中的污染物共沉。. 运用：采用铁屑和活性炭组成电池，由于电极电位不同，构成一组短路的电池，铁阳极失去电子生成Fe2进入水中，电子流向阴极，在炭外表H得到电子复原成H2，水中Fe2与OH结合构成Fe(OH)2絮凝体，电池不断反响，滤池强化任务作用。 例如，将铁

6、屑和碳粒浸没在电位为30 mv的污水溶液中，铁屑和碳粒的电位差为1.2伏，粒料间的分别间隔为0.1cm,可以得到510-3cm/s的分别速度，从实际上计算20s就完成堆积过程。 特点：1具有普通滤池的功能，2具有原电池的电化学反响。3起到电解反响的电氧化和电絮凝。.1.3 微滤机 可截留污水中微小的悬浮颗粒，滤布采用尼龙布和金属网，孔隙小于100，悬浮物去除率7590，滤后水中悬浮物小于5mg/L。.2.吸附实际.原理 在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的景象称为吸附。 吸附就是利用多孔性的固体物质，使废水中的一种或多种物质被吸附在固体外表而去除的方法。.2.1 产生吸附的缘由1物理吸附

7、 吸附剂和吸附质之间经过分子间力产生的吸附称为物理吸附。物理吸附可构成单分子吸附层或多分子吸附层。被吸附的分子由于热运动还会分开吸附剂外表，这种景象称为解吸，它是吸附的逆过程。可逆的，是一种动态平衡2化学吸附本钱高，根本不用 化学吸附是吸附剂和吸附质之间由于化学键力引起的化学作用，一种吸附剂只能对某几种吸附质发生化学吸附，因此化学吸附具有选择性，不可逆性。3离子吸附运用也不多 相互交换离子的吸附，依托静电引力结实吸附。.2.2 吸附等温线 1吸附平衡 吸附过程是可逆的，当吸附速度和解吸速度相等时，那么吸附质在溶液中的浓度和吸附剂外表上的浓度都不改动而到达平衡，此时 吸附质在溶液中的浓度称为平衡

8、浓度。 吸附剂吸附才干的大小以吸附量q表示，指单位分量的吸附剂所吸附的吸附质的分量。 q = V (CoC) / W 式中 V废水容积； W吸附剂投量； Co原水吸附质浓度； C吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度。.(1)朗谬尔公式 朗谬尔公式是从动力学观念出发，经过一些假设条件而推导出来的单分子吸附公式。 式中q吸附量 C吸附质平衡浓度 a、b吸附常数。 将上式改为倒数式，即：. (2)费兰德利希公式 q = K C1/n 式中q吸附量； C吸附质平衡浓度； K、1/n常数。 将上式改写为对数式：.2.3 吸附速度 吸附速度是指单位分量的吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。吸附过程可分为3个阶段。

9、 第一阶段为外部分散阶段。在吸附剂周围存在着一层固定的水膜。吸附质首先经过这个水膜才干到达吸附剂的外表，所以吸附速度与液膜分散速度有关。 第二阶段称为颗粒内部分散阶段。经水膜分散到吸附剂外表的吸附质向细孔深处分散。 第三阶段称为吸附反响阶段。吸附质被吸在细孔的内外表上。.2.4 影响吸附的要素 1吸附剂的性质 普通是极性分子吸附剂易吸附极性分子吸附质，非极性分子吸附剂易于吸附非极性吸附质。处置污水是常用非极性吸附剂-活性炭 2吸附质的性质 吸附质的溶解度，外表自在能，极性，吸附质分子的大小，吸附质的浓度有关 3废水的pH值 废水的pH值影响吸附剂及吸附质的性质。 4共存物质 物理吸附时吸附剂可

10、吸附多种吸附质。普通共存多种吸附质时，吸附剂对某种吸附质的吸附才干比只含该种吸附质时的吸附才干差。 5温度 由于物理吸附过程是放热过程，温度升高吸附量减少，反之吸附量添加。 6接触时间 在进展吸附时，应保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附才干。.2.5 吸附操作方式 2.5.1 静态吸附 在废水不流动的条件下，进展的吸附操作称为静态吸附操作，静态吸附在废水处置中采用较少。 2.5.2 动态吸附 动态吸附是在废水流动条件下进展的吸附操作。当废水延续经过填充吸附剂的吸附设备时，废水中的吸附质便被吸附剂吸附，从吸附设备流出的废水中吸附质的浓度可以降低，吸附剂运用一段时间后，出水中的吸附质的浓度逐渐添加，当添加到某一数值时，将吸附剂进展再生。.2.5.3 穿透曲线 向固定床延续地通人废水，发现有的填充层正在发生吸附作用，呈现明显的吸附带，在这段下部的填充层几乎没有发生吸咐作用，在其上部的填充层由于已到达饱和形状，不再起吸附作用。当有明显的吸附带时，吸附带随废水的不断流人而渐渐地向下挪动。吸附带的挪动速度比废水在填充层内流动的线速度要小的多。当吸附带