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文档简介

11.1工业废水的分类及工业废水排放标准工业各行各业生产过程中排放的废水通称为工业废水,其中包括生产污水,冷却水和生活污水。一、工业废水的性质工业废水的性质由所含污染物所决定。其主要污染物有:固体物质按其组成可分为有机的或挥发性固体和无机的或固定性固体;按其在废水中存在的状态又可分为悬浮固体和溶解固体。有机物可分为可生物降解的和难生物降解的。无机物包括还原性物质,有毒物质,重金属及酸碱盐等。油类色度与恶臭放射性物质11.1工业废水的分类及工业废水排放标准工业各行各业生产过1二、工业废水的分类通常有四种分类方法:按废水中所含的主要污染物分类如氰酚废水、含镉废水、含汞废水、酸性废水和碱性废水等。按生产行业分类如化工废水、石油废水、印染废水、造纸废水、电镀废水等。按污染物性质分类无机废水如无机酸生产废水、电镀废水等。有机废水如食品工业废水、焦化废水等。还可按污染物处理的难易程度和废水的危害性分类:易处理危害小的废水,易于生化处理的废水,难于生化法处理废水。二、工业废水的分类通常有四种分类方法:2三、工业废水的排放标准工业废水的排放标准按级别不同可分为国家标准、部级标准和地方标准。各类标准分别对各种污染物的最高允许排放浓度、排放定额以及分析采样方法进行了规定。《污水综合排放标准》(GB8978-96)按照污水排放去向,分年限规定了69种污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。按照国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则,凡有国家行业排放标准的相应行业,其污水排放执行该行业排放标准。还规定综合排放标准颁布后,新增加国家行业水污染三、工业废水的排放标准工业废水的排放标准按级别不同可分为国家3物排放标准的行业,按其适用范围执行相应的国家水污染物行业标准,不再执行综合排放标准。在标准值的规定中,将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类。第一类共有13种毒性大,污染影响时间长的污染物,要求一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求(采矿行业的尾矿坝出口不得视为车间排放口)。第二类污染物,在单位排放口取样,按污水排放去向分别执行一、二、三级排放标准。对于排放含有放射性物质的污水,除执行本标准外,还必须符合GB8703-88《辐射防护规定》。物排放标准的行业,按其适用范围执行相应的国家水污染物行业标准4《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)除规定了排入城市下水道的污水水质的最高允许浓度外,重申了以下几条规定:严禁排入腐蚀城市下水道设施的污水;严禁向城市下水道倾倒垃圾、积雪、粪便、工业废渣和排入易于凝集,造成下水道堵塞的物质;严禁向城市下水道排入剧毒物质、易燃、易爆物质和有害气体;医疗卫生、生物制品、科学研究、肉类加工等含有病原体的污水必须经过严格消毒处理,除遵守本标准外,还必须按有关专业标准执行;放射性污水向城市下水道排放,除遵守本标准外,还必须按GB8703执行;水质超过本标准的污水,按有关规定和要求进行预处理。不得用稀释法降低其浓度,排入城市下水道。《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)5《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)适用于全国以地面水、地下水和处理后城市污水及与城市污水水质相近的工业废水作为水源的农田灌溉用水。不适用医药、生物制品、化学试剂、农药、石油炼制、焦化和有机化工处理后的废水进行灌溉。将灌溉水质按灌溉作物分为三类:水作,旱作,蔬菜。向农田灌溉渠道排放处理后的工业废水和城市污水,应保证其下游最近灌溉取水点的水质符合该标准。严禁使用污水浇灌生食的蔬菜和瓜果。其它涉及废水排放的标准包括有关部门制定的地方标准和行业标准。废水排放至渔业水体和海洋时应符合《渔业水质标准》(GB11607-89)和《海水水质标准》(GB3097-97)。Example《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)611.2工业废水处理方法工业废水处理方法大体可分为:物理处理法,化学处理法,物理化学处理法和生物处理法。物理处理法可分为调节、离心分离、沉淀、除油、过滤等。化学处理法可分为中和、化学沉淀、氧化还原等。物理化学处理法可分为混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离等方法。生物处理法可分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法。11.2工业废水处理方法工业废水处理方法大体可分为:物理处711.3工业废水的物理处理一、调节池调节水量和水质的构筑物称为调节池。二、离心分离利用离心力分离废水中杂质的处理方法。离心设备可分为离心机和水力旋流器两类。三、除油油类在水中的存在形式可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油。隔油池为自然上浮的油水分离装置,可用于去除浮油和分散油;常用的有平流式隔油池、平行板式隔油池、倾斜板式隔油池、小型隔油池等。四、过滤利用过滤材料分离废水中杂质的一种技术。11.3工业废水的物理处理一、调节池调节水量和水质的构筑8根据过滤材料不同,可分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤两类。颗粒材料过滤,主要用于去除悬浮和胶体杂质。特别是用重力沉淀法不能有效去除的微小颗粒(固体和油类)和细菌。滤料选择时应注意以下几点:滤料粒径应大些。采用石英砂滤料时,粒径可取0.5~2.0mm;滤料耐腐蚀性应强些;滤料的机械强度好,成本低。多孔材料过滤毛纺、化纤、造纸等工业废水中含有大量的长约1~200mm的纤维类杂物,不能通过格栅去除,可用筛网或捞毛机去除。根据过滤材料不同,可分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤两类。911.4工业废水的化学处理一、中和用化学方法去除废水中过量的酸碱,调节pH值在中性范围的方法。化工、电镀、化纤、冶金、焦化等企业常有酸性废水排出,含酸浓度从小于1%到10%以上。印染、炼油、造纸、金属加工等企业常有碱性废水排出,浓度可达10%。当酸或碱废水的浓度很高(高于3%~5%)时,应考虑回用或综合利用的可能性,浓度不高(小于3%)时,才考虑中和处理。中和方法可分为酸碱废水互相中和法、药剂中和法及过滤中和法。11.4工业废水的化学处理一、中和10酸碱废水互相中和法是一个以废制废的实例,按照两种废水的酸碱当量数相等的原则,根据不同水质情况,在集水井、混合器、中和池中进行中和反应。药剂中和法一般是向酸性废水中投加石灰、石灰石粉等物质来消耗废酸,向碱性废水中投加硫酸、盐酸或工业废酸等消耗废碱;另外烟道气处理碱性废水也是很好的以废制废方法。当采用石灰石,白垩或白云石做中和剂处理含硫酸浓度较高的酸性废水时,药剂颗粒应0.5mm以下,以免在药剂表面产生硫酸钙的覆盖层,影响和阻止中和反应的继续进行。过滤中和仅用于酸性废水的中和处理。是将酸性废水流过碱性滤料,废水中的废酸与碱性滤料发生反应,去除废酸的一种方法。不适用于处理浓度高的酸性废水。Example酸碱废水互相中和法是一个以废制废的实例,按照两种废水的酸碱当11二、化学沉淀法向含有重金属等溶解杂质的废水中,投加某些化学物质,使其与水中溶解杂质反应生成难溶盐沉淀,因而使废水中溶解杂质下降而部分或大部分被除去的废水处理方法。按使用沉淀剂的不同,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、钡盐沉淀法、钙盐沉淀法和氯化物沉淀法等。沉淀剂的用量一般不宜超过理论用量的20%~50%。氢氧化物沉淀法M(OH)nMn++nOH-LM(OH)n=[Mn+][OH-]n

H2OH++OH-KH2O=[H+][OH-]=1×10-14(25℃)整理得:lg[Mn+]=14n–npH–pLM(OH)n可见,金属氢氧化物的生成和状态与溶液的pH值有直接关系。二、化学沉淀法向含有重金属等溶解杂质的废水中,投加某些化学物12氢氧化物沉淀法最经济常用的沉淀剂为石灰,一般适用于浓度较低不回收金属的废水。如废水浓度高欲回收金属时,宜用氢氧化钠为沉淀剂。控制pH值是废水处理的成败重要条件,由于实际废水质比较复杂,宜通过试验取得控制条件。有些金属如Zn、Pb、Cr、Sn、Al等的氢氧化物具有两性,当溶液pH值过高,形成的沉淀又会溶解。如Zn沉淀的pH值宜为9~10,当pH过高,就会因络合阴离子的增多,使锌溶解度上升。所以处理过程的pH过低或过高都会使处理失败。氢氧化物沉淀法最经济常用的沉淀剂为石灰,一般适用于浓度较低不13硫化物沉淀法将可溶性硫化物投加于含重金属的废水中,重金属离子与硫离子反应,生成难溶的金属硫化物而去除重金属的方法。经常使用的沉淀剂为硫化钠、硫化钾及硫化氢等。如以硫化氢作沉淀剂时,发生以下反应:H2SH++HS-HS-H++S2-MSM2++S2-则得:[M2+]=LMS[H+]2/(1.09×10-23)。可见金属离子的浓度与pH值有关,即废水pH值低,则金属离子浓度高;反之,废水pH值高,则金属离子浓度低。硫化物沉淀困难,常需投加凝聚剂以加强去除效果。采用并不广泛。硫化物沉淀法将可溶性硫化物投加于含重金属的废水中,重金属离14例:用硫化物沉淀法处理含汞废水,应在pH9~10的条件下进行,通常向废水中投加石灰乳和过量的硫化钠,生成难溶的硫化汞沉淀:Hg2++S2-HgS2Hg++S2-Hg2SHgS+Hg生成的硫化汞以很细微的颗粒悬浮于水中;为使其迅速沉淀,并除去废水中过量的硫离子,可再向废水投加硫酸亚铁,以生成FeS沉淀去除多余的S2-

,同时生成的Fe(OH)2沉淀,可与HgS,FeS共沉,加快沉淀速度。FeSO4+S2-FeS+SO42-Fe2++2OH-Fe(OH)2处理过程中,首先生成硫化汞,再生成硫化铁,最后才是Fe(OH)2沉淀。例:用硫化物沉淀法处理含汞废水,应在pH9~10的条件下进行15钡盐沉淀法钡盐沉淀法主要用于处理含六价铬废水。多采用碳酸钡、氯化钡等钡盐作为沉淀剂。例:使用碳酸钡为沉淀剂处理含铬酸废水,反应如下。H2CrO4+BaCO3BaCrO4+CO2+H2O该反应适宜的pH为4.5~5.0,投药比Cr6+:BaCO3=1:10~15。反应时间为20~30min。处理废水去除沉淀后,废水中仍残留有过量的钡,可用石膏与之反应而除去:CaSO4+Ba2+BaSO4+Ca2+上述反应的反应时间只需约2~3min。钡盐沉淀法钡盐沉淀法主要用于处理含六价铬废水。多采用碳酸钡、16三、药剂氧化还原利用氧化还原反应,使废水中的有害物质受到氧化或还原,而变为无害或为害较小的新物质,这种方法称为氧化还原法。根据有毒有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的不同,废水的氧化还原法又可分为氧化法和还原法两大类。常用的氧化剂有:氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、三氯化铁等;常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑等。(一)氧化法氯氧化法主要用于去除氰化物、硫化物、醇、醛等,并可用于杀菌、防腐、脱色和除臭。常用药剂有液氯、次氯酸钠和漂白粉。由于要求pH值较高,所以称为碱性氯化法。三、药剂氧化还原利用氧化还原反应,使废水中的有害物质受到氧17臭氧氧化法常用的臭氧氧化接触反应装置有气泡式、水膜式和水滴式。含臭氧尾气需后继处理,方法有:活性碳吸附法,药剂法,燃烧法。臭氧处理工艺设计需首先根据试验确定臭氧投加量和反应水力停留时间t,t一般为5~10min。过氧化氢氧化法在pH9.5条件下,可将甲醛氧化;在pH10~12条件下,可有效地破坏氰化物。投加催化剂可促进氧化过程,用于处理有毒或难降解有机物,常用的催化剂为FeSO4(或叫Fenton试剂)。光氧化法利用光和氧化剂共同作用强化氧化反应分解废水中有机物或无机物,去除有害物质。常用的氧化剂有臭氧、氯、次氯酸盐、过氧化氢等,常用光源为紫外光(UV)。臭氧氧化法常用的臭氧氧化接触反应装置有气泡式、水膜式和水滴18(二)还原法用投加还原剂或电解的方法使废水中的污染质经还原反应转化为无害或少害的新物质。药剂还原法处理含铬废水在酸性条件下,利用还原剂将Cr6+还原为Cr3+,再用碱性药剂调pH,使Cr3+形成Cr(OH)3沉淀而除去。常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。反应条件:用亚硫酸盐还原时,废水Cr6+浓度一般为100~1000mg/L;用硫酸亚铁还原时,Cr6+浓度一般宜为50~100mg/L;还原反应pH宜控制为1~3;还原反应时间约为30min;沉淀时pH值控制为7~9。(二)还原法用投加还原剂或电解的方法使废水中的污染质经还原19电解法处理含铬废水采用钢板作电极,通过直流电,在阳极溶解出亚铁离子,将Cr6+还原为Cr3+(主要反应);在阴极,废水中的Cr6+还可直接被还原为Cr3+(次要反应)。Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42-+3Fe2++8H+Cr3++3Fe3++4H2OCr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2OCrO42-+3e+8H+Cr3++4H2O电解使pH升高,形成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。在电解反应的同时,在阳极表面生成了Fe2O3.FeO钝化膜,一般可将阴极掉换使用,清除钝化膜。Example电解法处理含铬废水2011.5物化处理一、气浮法利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中的悬浮污染物,使其浮力小于重力和阻力,从而使污染物上浮至水面,形成泡沫,然后用刮渣设备自水面刮除泡沫,实现固液或液液分离的过程。原理气浮过程的必要条件:要在被处理的废水中,分布大量细微气泡;使被处理的污染质呈悬浮状态;悬浮颗粒表面呈疏水性质,易于粘附于气泡上而上浮。悬浮颗粒与气泡粘附与否主要取决于颗粒表面的性质,即亲水性或疏水性,可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来解释。11.5物化处理一、气浮法21在气、液、固三相接触时,固液界面张力线与气液界面张力线之间的夹角称为湿润接触角,以θ表示。如下图所示,如θ小于90o为亲水性颗粒,不易与气泡粘附,θ大于90o为疏水性颗粒,易于气泡粘附。通过投加化学药剂以促进气浮效果的方式有:投加表面活性剂维持泡沫的稳定性;利用混凝剂脱稳,如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;投加浮选剂改变颗粒表面性质,使亲水性颗粒转化疏水性物质。在气、液、固三相接触时,固液界面张力线与气液界面张力线之间的22适用范围、优缺点及分类适用范围:分离含油废水中的悬浮油和乳化油;分离以分子或离子态存在的物质,如金属离子、表面活性物质等;浓缩剩余活性污泥;分离回收工业废水中的有用物质,如纸浆等。优缺点与沉淀池相比有以下优点:表面负荷高,水力停留时间短,池浅、体积小;浮渣含水率低,排渣方便;投加絮凝剂时,投药量较少;水中溶解氧较多,浮渣含氧,有利于后继处理,泥渣不易腐化。但也具有运营费用高、管理复杂的缺点。分类根据气泡产生方式的不同,气浮法分为下列三种类型:电解气浮法,散气气浮法,溶气气浮法。适用范围、优缺点及分类适用范围:分离含油废水中的悬浮油和乳化23电解气浮法在直流电的作用下,用不溶性阳极和阴极直接将废水电解。阳极和阴极产生氢和氧的微细气泡,将废水中污染质颗粒带至水面以进行固液分离的一种技术。气浮分离时间由试验确定,一般为0.3~0.75h。它不但起一般气浮分离作用以去除部分有机物,降低BOD和COD,还兼有氧化作用,能脱色和杀菌。散气气浮法扩散板散气气浮法通过微孔陶瓷、微孔塑料等板管将压缩空气形成气泡分散于水中实现气浮;气泡偏大,直径可达1~10mm,效果不佳。叶轮气浮法利用高速旋转叶轮吸入空气,并将其粉碎成细小气泡,与废水混合,以实现固液分离。宜于处理水量大、悬浮物浓度高的废水,除油效果可达80%左右。电解气浮法在直流电的作用下,用不溶性阳极和阴极直接将废水电24溶气气浮法溶气真空气浮法废水在常压下或加压下溶气,然后在负压(真空)下使废水中溶气析出,形成细微气泡粘附颗粒杂质上,浮于水面形成泡沫浮渣而除去。加压溶气气浮法在加压条件下,使空气溶于水中,形成空气过饱和状态;然后减至常压,析出微小气泡释放于水中,实现气浮。形成气泡较小,约20~100um,效果好,应用广泛。加压溶气气浮可分为三种流程:全溶气流程,部分溶气流程,回流加压溶气流程。常用的溶气方式有:水泵吸水管吸气溶气;水泵压水管射流溶气;水泵-空压机溶气。气浮池基本形式有平流式和竖流式,目前常用的为平流式气浮池,具有池身较浅、造价低、管理方便等优点。溶气气浮法溶气真空气浮法废水在常压下或加压下溶气,然后在负25平流式气浮池的主要设计参数:有效水深2.0~2.5m,长宽比1:1~1:1.5,水力停留时间10~20min,表面负荷5~10m3/m2·h。接触区下端水流上升流速取20mm/s,接触区上端水流上升流速取5~10mm/s,接触区水力停留时间不小于2min。分离区水流下降流速1~3mm/s,池顶刮渣机行车速度为5m/min。Example平流式气浮池的主要设计参数:26回流加压气浮法的回流加压水量的计算:QR--回流加压水量,m3/d;Q--气浮处理废水量,m3/d;A/S--气固比,试验确定,可取0.005~0.06,悬浮固体浓度高时取低值,浓度低时取高值;S’--废水中悬浮固体浓度,kg/m3;Ca--1大气压下空气的溶解度,g/m3;f--加压溶气系统的溶气效率,一般取0.6~0.8;P--溶气压力(绝对压力),atm。Example回流加压气浮法的回流加压水量的计算:27二、吸附法吸附法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表面而去除的方法。应用范围:除去因酚、石油等引起的异味;除去由种种染料、有机物、铁、锰形成的色度;除去难降解的有机物,如多种农药、芳香化合物、氯代烃等;去除重金属。原理根据固体表面吸附力的不同,吸附作用又分为物理吸附与化学吸附:吸附剂与吸附质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生的吸附,称为物理吸附;低温时就能进行。吸附剂与吸附质之间依靠化学键而产生的吸附作用称为化学吸附;两种吸附往往同时发生,低温时主要是物理吸附,高温时主要是化学吸附。二、吸附法吸附法就是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多28影响吸附的因素主要有:吸附剂的性质,吸附质的性质;废水的pH值;接触时间;水温。如当以物理吸附为主导时,水温升高则吸附量下降,反之吸附量增加;活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。吸附平衡吸附与解吸速度相等时,此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度。吸附容量单位重量的吸附剂所能吸附的吸附质的重量。可用下式表示:式中q--吸附容量,g/g;

V--废水容积,L;

C0--原废水的吸附质浓度,g/L;

C--吸附平衡时,废水中剩余吸附质浓度,g/L;

W--活性炭投加量,g。影响吸附的因素主要有:吸附剂的性质,吸附质的性质;废水的pH29吸附等温线在温度一定时,吸附容量随吸附质平衡浓度的提高而增加,吸附容量随平衡浓度而变化的曲线称为吸附等温线。常用的吸附等温式有弗兰德里希(Freundlich)等温式和朗谬尔(Langmuir)等温式。弗兰德里希(Freundlich)等温式:q--活性炭的吸附容量,g/g;C--废水中吸附质平衡浓度,g/L;K,1/n--表现吸附特性有参数。在通常浓度下,普遍采用弗兰德里希经验公式,该式可写成对数式:吸附等温线在温度一定时,吸附容量随吸附质平衡浓度的提高而增301/n越小,吸附性能越好。一般认为1/n为0.1~0.5时,容易吸附;1/n大于2时则难吸附。1/n较大时,宜采用连续式吸附操作,1/n较小时多采用间歇式操作。朗谬尔(Langmuir)等温式:C--废水中吸附质平衡浓度,g/L;a--与最吸附量有关的常数;b--与吸附能有关的常数。朗谬尔等温式是从动力学观点出发,通过一些假设而推导出来的单分子吸附公式,适于解释化学吸附的情况。工业废水处理课件31吸附速度单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸附质重量。影响该速度的三个过程(以活性炭为例)是:吸附质向活性炭颗粒表面的扩散过程;吸附质在活性炭颗粒内部孔隙间的扩散阶段,孔隙内部的扩散速度是影响吸附速度的主要因素;吸附在活性炭颗粒内部孔隙表面上的吸附反应阶段。吸附剂及活性炭废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、硅藻土、焦炭等。应用较广的是颗粒活性炭。活性炭的比表面积可达500~2000m2/g;其细孔可分三类:大孔、过渡孔及小孔,各自的作用不同。吸附速度单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸附质重量。影32大孔主要为吸附质的扩散提供通道,影响外部扩散速度;过渡孔为吸附质扩散到小孔提供通道,当吸附质的分子直径较大时,则是吸附作用的主要完成者;小孔的表面积所占比重高达95%以上,吸附量主要由小孔决定。活性炭的再生即在吸附剂本身不发生或极少发生变化的情况下,用某种方法将吸附质从活性炭的细孔中去除,以达到能够重复使用的目的。主要的再生方法有:加热再生法、化学再生法、溶剂再生法、生物再生法等。常用的是加热再生法、化学再生法。大孔主要为吸附质的扩散提供通道,影响外部扩散速度;过渡孔为吸33吸附工艺吸附工艺可分为静态吸附与动态吸附,常用的动态吸附设备有固定床、移动床和流动床。固定床是最常用的工艺,又分为降流式和升流式两种。右图是降流式固定床吸附塔示意图,这种方式处理效果稳定,需定期反冲洗。吸附工艺吸附工艺可分为静态吸附与动态吸附,常用的动态吸附设备34在进行活性炭吸附工艺设计与计算之前,可利用静态试验与动态试验得出所需的设计参数。穿透曲线连续将废水通入降流式固定床活性炭吸附柱,以通水时间t或出水量Q为横坐标,以出水中吸附质浓度C为纵坐标作曲线,即为穿透曲线。(如右图)图中a为穿透点,b为吸附终点,可取Ca为(0.05~0.1)C0,Cb为(0.9~0.95)C0。为充分利用吸附容量,采用两种方案解决:采用多柱串联工艺,最后一柱的出水吸附质浓度不大于Ca

,而前一柱可到吸附终点时再生。采用升流式移动床工艺。在进行活性炭吸附工艺设计与计算之前,可利用静态试验与动态试验35吸附法在废水处理中的应用在废水处理工艺中,吸附法主要用于处理重金属离子、难降解有机物、色度和异味。例:利用活性炭处理染色废水,活性炭对染料有选择性地进行吸附。利用活性吸附处理二硝基氯苯废水,还可用于处理含汞废水。Example吸附法在废水处理中的应用362.11.1下面有关工业废水的性质与分类的说法不正确的有?()工业废水中主要污染物有:固体物质,有机物,无机物,油类,色度与恶臭,放射性物质等;工业废水可按四种方法分类;按污染物的性质可将工业废水分为:易处理危害小的废水,易于生化处理的废水,难于生化处理的废水;按污染物处理的难易程度可将工业废水分为:易处理危害小的废水,易于生化处理的废水,难于生化处理的废水;正确答案为C。2.11.1下面有关工业废水的性质与分类的说法不正确的372.11.2下面有关《污水综合排放标准》的说法正确的是?()国家综合排放标准与国家行业排放标准同时适用时,其污水排放执行国家综合排放标准;该标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为三类;第一类污染物要求在单位排放口取样;对于排放含有放射性物质的污水,除执行本标准外,还必须符合GB8703-88《辐射防护规定》。正确答案为D。2.11.3以下有关污水排放标准的说法不正确的有?()严禁排入腐蚀城市下水道设施的污水;放射性污水向城市下水道排放,除遵守本标准外,还必须按GB8703执行;水质超过《污水排入城市下水道水质标准》的污水,可经稀释降低其浓度后,排入城市下水道;严禁使用污水浇灌生食的蔬菜和瓜果。正确答案为C。Return2.11.2下面有关《污水综合排放标准》的说法正确的是?382.11.4用石英砂为滤料时,砂砾直径可取_mm。()0.1~0.2;1~2;0.5~2;0.2~0.4。正确答案为C。2.11.5重力式滤池允许水头损失一般为_m,压力式滤池水头损失一般为_m。()()3,5;2,7;5,10;2,4。正确答案为B。2.11.4用石英砂为滤料时,砂砾直径可取_mm。()392.11.6下列有关中和法的说法不正确的有?()当酸或碱废水的浓度浓度不高(小于3%)时,才考虑中和处理;中和法可分为酸碱废水互相中和法、药剂中和法及过滤中和法;过滤中和可用于酸性或碱性废水的中和处理;采用石灰石处理含硫酸浓度较高的酸性废水时,药剂颗粒应在0.5mm以下。正确答案为C。2.11.7甲车间排出酸性废水,含盐酸浓度为0.74%,流量15.2m3/h;乙车间排出碱性废水,含氢氧化钠浓度为1.6%,流量7.5m3/h。以酸碱废水互相中和法进行处理,下列说法正确的是?()处理后的出水呈中性;处理后的出水呈酸性;中和池设一座即可;处理后的出水呈碱性。正确答案为B。Return2.11.6下列有关中和法的说法不正确的有?()402.11.8用石灰中酸性废水时,混合反应时间一般采用_min。()1~3;1~2;2~5;2~4。正确答案为C。2.11.9采用石灰作中和剂时,一般采用湿法投配,首先在消解槽内制成浓度为_的乳浊液。()40%~50%;20%~30%;10%~30%;50%~70%。正确答案为A。2.11.8用石灰中酸性废水时,混合反应时间一般采用_m412.11.10普通中和滤池的滤料直径不宜过大,一般为_mm,不得混有粉料杂质。()0.5~2;30~50;10~30;20~40。正确答案为B。2.11.11普通中和滤池的滤速不大于_m/h。()3;2;5;4。正确答案为C。2.11.10普通中和滤池的滤料直径不宜过大,一般为_m422.11.12对工业废水进行臭氧氧化,其接触反应器的水力停留时间为___min。()5~10;1~2;2~5;2~4。正确答案为A。2.11.13采用硫酸亚铁还原法处理含铬废水时,还原时pH宜为_。()7~9;2~4;1~3;3~5。正确答案为C。Return2.11.12对工业废水进行臭氧氧化,其接触反应器的水力432.11.14平流式矩形气浮池接触区水力停留时间不少于_min。()1;2;3;5。正确答案为B。2.11.15平流式矩形气浮池分离区水流向下流速一般取_mm/s。()1~3;1~2;1~3;2~4。正确答案为C。Return2.11.14平流式矩形气浮池接触区水力停留时间不少于_442.11.16某厂废水拟采用回流加夺压气浮法处理。废水量Q=2000m3/d,SS浓度为600mg/L,空气在水中饱和溶解度为15.51mg/L,f=0.6,气浮试验表明:A/S=0.02,溶气压力p为0.35MPa(表压)。则回流加压溶气水量应为多少?()930m3/d;930m3/h;1407m3/d;1407m3/h。正确答案为A。Return2.11.16某厂废水拟采用回流加夺压气浮法处理。废水量452.11.17下列有关吸附的说法不正确的是_。()吸附作用可分为物理吸附和化学吸附;物理吸附是通过范德华力而产生的吸附;化学吸附是通过化学键产生的吸附;当以物理吸附为主导时,水温升高则吸附量增加。正确答案为D。2.11.181/n越小,吸附性能越好。一般认为1/n为_时,容易吸附,1/n大于_时,则难于吸附。()()0.1~0.5,1;0.1~0.5,2;0.1~1,1;0.1~1,2。正确答案为B。Return2.11.17下列有关吸附的说法不正确的是_。()4611.1工业废水的分类及工业废水排放标准工业各行各业生产过程中排放的废水通称为工业废水,其中包括生产污水,冷却水和生活污水。一、工业废水的性质工业废水的性质由所含污染物所决定。其主要污染物有:固体物质按其组成可分为有机的或挥发性固体和无机的或固定性固体;按其在废水中存在的状态又可分为悬浮固体和溶解固体。有机物可分为可生物降解的和难生物降解的。无机物包括还原性物质,有毒物质,重金属及酸碱盐等。油类色度与恶臭放射性物质11.1工业废水的分类及工业废水排放标准工业各行各业生产过47二、工业废水的分类通常有四种分类方法:按废水中所含的主要污染物分类如氰酚废水、含镉废水、含汞废水、酸性废水和碱性废水等。按生产行业分类如化工废水、石油废水、印染废水、造纸废水、电镀废水等。按污染物性质分类无机废水如无机酸生产废水、电镀废水等。有机废水如食品工业废水、焦化废水等。还可按污染物处理的难易程度和废水的危害性分类:易处理危害小的废水,易于生化处理的废水,难于生化法处理废水。二、工业废水的分类通常有四种分类方法:48三、工业废水的排放标准工业废水的排放标准按级别不同可分为国家标准、部级标准和地方标准。各类标准分别对各种污染物的最高允许排放浓度、排放定额以及分析采样方法进行了规定。《污水综合排放标准》(GB8978-96)按照污水排放去向,分年限规定了69种污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。按照国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则,凡有国家行业排放标准的相应行业,其污水排放执行该行业排放标准。还规定综合排放标准颁布后,新增加国家行业水污染三、工业废水的排放标准工业废水的排放标准按级别不同可分为国家49物排放标准的行业,按其适用范围执行相应的国家水污染物行业标准,不再执行综合排放标准。在标准值的规定中,将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类。第一类共有13种毒性大,污染影响时间长的污染物,要求一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求(采矿行业的尾矿坝出口不得视为车间排放口)。第二类污染物,在单位排放口取样,按污水排放去向分别执行一、二、三级排放标准。对于排放含有放射性物质的污水,除执行本标准外,还必须符合GB8703-88《辐射防护规定》。物排放标准的行业,按其适用范围执行相应的国家水污染物行业标准50《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)除规定了排入城市下水道的污水水质的最高允许浓度外,重申了以下几条规定:严禁排入腐蚀城市下水道设施的污水;严禁向城市下水道倾倒垃圾、积雪、粪便、工业废渣和排入易于凝集,造成下水道堵塞的物质;严禁向城市下水道排入剧毒物质、易燃、易爆物质和有害气体;医疗卫生、生物制品、科学研究、肉类加工等含有病原体的污水必须经过严格消毒处理,除遵守本标准外,还必须按有关专业标准执行;放射性污水向城市下水道排放,除遵守本标准外,还必须按GB8703执行;水质超过本标准的污水,按有关规定和要求进行预处理。不得用稀释法降低其浓度,排入城市下水道。《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)51《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)适用于全国以地面水、地下水和处理后城市污水及与城市污水水质相近的工业废水作为水源的农田灌溉用水。不适用医药、生物制品、化学试剂、农药、石油炼制、焦化和有机化工处理后的废水进行灌溉。将灌溉水质按灌溉作物分为三类:水作,旱作,蔬菜。向农田灌溉渠道排放处理后的工业废水和城市污水,应保证其下游最近灌溉取水点的水质符合该标准。严禁使用污水浇灌生食的蔬菜和瓜果。其它涉及废水排放的标准包括有关部门制定的地方标准和行业标准。废水排放至渔业水体和海洋时应符合《渔业水质标准》(GB11607-89)和《海水水质标准》(GB3097-97)。Example《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)5211.2工业废水处理方法工业废水处理方法大体可分为:物理处理法,化学处理法,物理化学处理法和生物处理法。物理处理法可分为调节、离心分离、沉淀、除油、过滤等。化学处理法可分为中和、化学沉淀、氧化还原等。物理化学处理法可分为混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离等方法。生物处理法可分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法。11.2工业废水处理方法工业废水处理方法大体可分为:物理处5311.3工业废水的物理处理一、调节池调节水量和水质的构筑物称为调节池。二、离心分离利用离心力分离废水中杂质的处理方法。离心设备可分为离心机和水力旋流器两类。三、除油油类在水中的存在形式可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油。隔油池为自然上浮的油水分离装置,可用于去除浮油和分散油;常用的有平流式隔油池、平行板式隔油池、倾斜板式隔油池、小型隔油池等。四、过滤利用过滤材料分离废水中杂质的一种技术。11.3工业废水的物理处理一、调节池调节水量和水质的构筑54根据过滤材料不同,可分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤两类。颗粒材料过滤,主要用于去除悬浮和胶体杂质。特别是用重力沉淀法不能有效去除的微小颗粒(固体和油类)和细菌。滤料选择时应注意以下几点:滤料粒径应大些。采用石英砂滤料时,粒径可取0.5~2.0mm;滤料耐腐蚀性应强些;滤料的机械强度好,成本低。多孔材料过滤毛纺、化纤、造纸等工业废水中含有大量的长约1~200mm的纤维类杂物,不能通过格栅去除,可用筛网或捞毛机去除。根据过滤材料不同,可分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤两类。5511.4工业废水的化学处理一、中和用化学方法去除废水中过量的酸碱,调节pH值在中性范围的方法。化工、电镀、化纤、冶金、焦化等企业常有酸性废水排出,含酸浓度从小于1%到10%以上。印染、炼油、造纸、金属加工等企业常有碱性废水排出,浓度可达10%。当酸或碱废水的浓度很高(高于3%~5%)时,应考虑回用或综合利用的可能性,浓度不高(小于3%)时,才考虑中和处理。中和方法可分为酸碱废水互相中和法、药剂中和法及过滤中和法。11.4工业废水的化学处理一、中和56酸碱废水互相中和法是一个以废制废的实例,按照两种废水的酸碱当量数相等的原则,根据不同水质情况,在集水井、混合器、中和池中进行中和反应。药剂中和法一般是向酸性废水中投加石灰、石灰石粉等物质来消耗废酸,向碱性废水中投加硫酸、盐酸或工业废酸等消耗废碱;另外烟道气处理碱性废水也是很好的以废制废方法。当采用石灰石,白垩或白云石做中和剂处理含硫酸浓度较高的酸性废水时,药剂颗粒应0.5mm以下,以免在药剂表面产生硫酸钙的覆盖层,影响和阻止中和反应的继续进行。过滤中和仅用于酸性废水的中和处理。是将酸性废水流过碱性滤料,废水中的废酸与碱性滤料发生反应,去除废酸的一种方法。不适用于处理浓度高的酸性废水。Example酸碱废水互相中和法是一个以废制废的实例,按照两种废水的酸碱当57二、化学沉淀法向含有重金属等溶解杂质的废水中,投加某些化学物质,使其与水中溶解杂质反应生成难溶盐沉淀,因而使废水中溶解杂质下降而部分或大部分被除去的废水处理方法。按使用沉淀剂的不同,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、钡盐沉淀法、钙盐沉淀法和氯化物沉淀法等。沉淀剂的用量一般不宜超过理论用量的20%~50%。氢氧化物沉淀法M(OH)nMn++nOH-LM(OH)n=[Mn+][OH-]n

H2OH++OH-KH2O=[H+][OH-]=1×10-14(25℃)整理得:lg[Mn+]=14n–npH–pLM(OH)n可见,金属氢氧化物的生成和状态与溶液的pH值有直接关系。二、化学沉淀法向含有重金属等溶解杂质的废水中,投加某些化学物58氢氧化物沉淀法最经济常用的沉淀剂为石灰,一般适用于浓度较低不回收金属的废水。如废水浓度高欲回收金属时,宜用氢氧化钠为沉淀剂。控制pH值是废水处理的成败重要条件,由于实际废水质比较复杂,宜通过试验取得控制条件。有些金属如Zn、Pb、Cr、Sn、Al等的氢氧化物具有两性,当溶液pH值过高,形成的沉淀又会溶解。如Zn沉淀的pH值宜为9~10,当pH过高,就会因络合阴离子的增多,使锌溶解度上升。所以处理过程的pH过低或过高都会使处理失败。氢氧化物沉淀法最经济常用的沉淀剂为石灰,一般适用于浓度较低不59硫化物沉淀法将可溶性硫化物投加于含重金属的废水中,重金属离子与硫离子反应,生成难溶的金属硫化物而去除重金属的方法。经常使用的沉淀剂为硫化钠、硫化钾及硫化氢等。如以硫化氢作沉淀剂时,发生以下反应:H2SH++HS-HS-H++S2-MSM2++S2-则得:[M2+]=LMS[H+]2/(1.09×10-23)。可见金属离子的浓度与pH值有关,即废水pH值低,则金属离子浓度高;反之,废水pH值高,则金属离子浓度低。硫化物沉淀困难,常需投加凝聚剂以加强去除效果。采用并不广泛。硫化物沉淀法将可溶性硫化物投加于含重金属的废水中,重金属离60例:用硫化物沉淀法处理含汞废水,应在pH9~10的条件下进行,通常向废水中投加石灰乳和过量的硫化钠,生成难溶的硫化汞沉淀:Hg2++S2-HgS2Hg++S2-Hg2SHgS+Hg生成的硫化汞以很细微的颗粒悬浮于水中;为使其迅速沉淀,并除去废水中过量的硫离子,可再向废水投加硫酸亚铁,以生成FeS沉淀去除多余的S2-

,同时生成的Fe(OH)2沉淀,可与HgS,FeS共沉,加快沉淀速度。FeSO4+S2-FeS+SO42-Fe2++2OH-Fe(OH)2处理过程中,首先生成硫化汞,再生成硫化铁,最后才是Fe(OH)2沉淀。例:用硫化物沉淀法处理含汞废水,应在pH9~10的条件下进行61钡盐沉淀法钡盐沉淀法主要用于处理含六价铬废水。多采用碳酸钡、氯化钡等钡盐作为沉淀剂。例:使用碳酸钡为沉淀剂处理含铬酸废水,反应如下。H2CrO4+BaCO3BaCrO4+CO2+H2O该反应适宜的pH为4.5~5.0,投药比Cr6+:BaCO3=1:10~15。反应时间为20~30min。处理废水去除沉淀后,废水中仍残留有过量的钡,可用石膏与之反应而除去:CaSO4+Ba2+BaSO4+Ca2+上述反应的反应时间只需约2~3min。钡盐沉淀法钡盐沉淀法主要用于处理含六价铬废水。多采用碳酸钡、62三、药剂氧化还原利用氧化还原反应,使废水中的有害物质受到氧化或还原,而变为无害或为害较小的新物质,这种方法称为氧化还原法。根据有毒有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的不同,废水的氧化还原法又可分为氧化法和还原法两大类。常用的氧化剂有:氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、三氯化铁等;常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑等。(一)氧化法氯氧化法主要用于去除氰化物、硫化物、醇、醛等,并可用于杀菌、防腐、脱色和除臭。常用药剂有液氯、次氯酸钠和漂白粉。由于要求pH值较高,所以称为碱性氯化法。三、药剂氧化还原利用氧化还原反应,使废水中的有害物质受到氧63臭氧氧化法常用的臭氧氧化接触反应装置有气泡式、水膜式和水滴式。含臭氧尾气需后继处理,方法有:活性碳吸附法,药剂法,燃烧法。臭氧处理工艺设计需首先根据试验确定臭氧投加量和反应水力停留时间t,t一般为5~10min。过氧化氢氧化法在pH9.5条件下,可将甲醛氧化;在pH10~12条件下,可有效地破坏氰化物。投加催化剂可促进氧化过程,用于处理有毒或难降解有机物,常用的催化剂为FeSO4(或叫Fenton试剂)。光氧化法利用光和氧化剂共同作用强化氧化反应分解废水中有机物或无机物,去除有害物质。常用的氧化剂有臭氧、氯、次氯酸盐、过氧化氢等,常用光源为紫外光(UV)。臭氧氧化法常用的臭氧氧化接触反应装置有气泡式、水膜式和水滴64(二)还原法用投加还原剂或电解的方法使废水中的污染质经还原反应转化为无害或少害的新物质。药剂还原法处理含铬废水在酸性条件下,利用还原剂将Cr6+还原为Cr3+,再用碱性药剂调pH,使Cr3+形成Cr(OH)3沉淀而除去。常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。反应条件:用亚硫酸盐还原时,废水Cr6+浓度一般为100~1000mg/L;用硫酸亚铁还原时,Cr6+浓度一般宜为50~100mg/L;还原反应pH宜控制为1~3;还原反应时间约为30min;沉淀时pH值控制为7~9。(二)还原法用投加还原剂或电解的方法使废水中的污染质经还原65电解法处理含铬废水采用钢板作电极,通过直流电,在阳极溶解出亚铁离子,将Cr6+还原为Cr3+(主要反应);在阴极,废水中的Cr6+还可直接被还原为Cr3+(次要反应)。Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42-+3Fe2++8H+Cr3++3Fe3++4H2OCr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2OCrO42-+3e+8H+Cr3++4H2O电解使pH升高,形成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。在电解反应的同时,在阳极表面生成了Fe2O3.FeO钝化膜,一般可将阴极掉换使用,清除钝化膜。Example电解法处理含铬废水6611.5物化处理一、气浮法利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中的悬浮污染物,使其浮力小于重力和阻力,从而使污染物上浮至水面,形成泡沫,然后用刮渣设备自水面刮除泡沫,实现固液或液液分离的过程。原理气浮过程的必要条件:要在被处理的废水中,分布大量细微气泡;使被处理的污染质呈悬浮状态;悬浮颗粒表面呈疏水性质,易于粘附于气泡上而上浮。悬浮颗粒与气泡粘附与否主要取决于颗粒表面的性质,即亲水性或疏水性,可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来解释。11.5物化处理一、气浮法67在气、液、固三相接触时,固液界面张力线与气液界面张力线之间的夹角称为湿润接触角,以θ表示。如下图所示,如θ小于90o为亲水性颗粒,不易与气泡粘附,θ大于90o为疏水性颗粒,易于气泡粘附。通过投加化学药剂以促进气浮效果的方式有:投加表面活性剂维持泡沫的稳定性;利用混凝剂脱稳,如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;投加浮选剂改变颗粒表面性质,使亲水性颗粒转化疏水性物质。在气、液、固三相接触时,固液界面张力线与气液界面张力线之间的68适用范围、优缺点及分类适用范围:分离含油废水中的悬浮油和乳化油;分离以分子或离子态存在的物质,如金属离子、表面活性物质等;浓缩剩余活性污泥;分离回收工业废水中的有用物质,如纸浆等。优缺点与沉淀池相比有以下优点:表面负荷高,水力停留时间短,池浅、体积小;浮渣含水率低,排渣方便;投加絮凝剂时,投药量较少;水中溶解氧较多,浮渣含氧,有利于后继处理,泥渣不易腐化。但也具有运营费用高、管理复杂的缺点。分类根据气泡产生方式的不同,气浮法分为下列三种类型:电解气浮法,散气气浮法,溶气气浮法。适用范围、优缺点及分类适用范围:分离含油废水中的悬浮油和乳化69电解气浮法在直流电的作用下,用不溶性阳极和阴极直接将废水电解。阳极和阴极产生氢和氧的微细气泡,将废水中污染质颗粒带至水面以进行固液分离的一种技术。气浮分离时间由试验确定,一般为0.3~0.75h。它不但起一般气浮分离作用以去除部分有机物,降低BOD和COD,还兼有氧化作用,能脱色和杀菌。散气气浮法扩散板散气气浮法通过微孔陶瓷、微孔塑料等板管将压缩空气形成气泡分散于水中实现气浮;气泡偏大,直径可达1~10mm,效果不佳。叶轮气浮法利用高速旋转叶轮吸入空气,并将其粉碎成细小气泡,与废水混合,以实现固液分离。宜于处理水量大、悬浮物浓度高的废水,除油效果可达80%左右。电解气浮法在直流电的作用下,用不溶性阳极和阴极直接将废水电70溶气气浮法溶气真空气浮法废水在常压下或加压下溶气,然后在负压(真空)下使废水中溶气析出,形成细微气泡粘附颗粒杂质上,浮于水面形成泡沫浮渣而除去。加压溶气气浮法在加压条件下,使空气溶于水中,形成空气过饱和状态;然后减至常压,析出微小气泡释放于水中,实现气浮。形成气泡较小,约20~100um,效果好,应用广泛。加压溶气气浮可分为三种流程:全溶气流程,部分溶气流程,回流加压溶气流程。常用的溶气方式有:水泵吸水管吸气溶气;水泵压水管射流溶气;水泵-空压机溶气。气浮池基本形式有平流式和竖流式,目前常用的为平流式气浮池,具有池身较浅、造价低、管理方便等优点。溶气气浮法溶气真空气浮法废水在常压下或加压下溶气,然后在负71平流式气浮池的主要设计参数:有效水深2.0~2.5m,长宽比1:1~1:1.5,水力停留时间10~20min,表面负荷5~10m3/m2·h。接触区下端水流上升流速取20mm/s,接触区上端水流上升流速取5~10mm/s,接触区水力停留时间不小于2min。分离区水流下降流速1~3mm/s,池顶刮渣机行车速度为5m/min。Example平流式气浮池的主要设计参数:72回流加压气浮法的回流加压水量的计算:QR--回流加压水量,m3/d;Q--气浮处理废水量,m3/d;A/S--气固比,试验确定,可取0.005~0.06,悬浮固体浓度高时取低值,浓度低时取高值;S’--废水中悬浮固体浓度,kg/m3;Ca--1大气压下空气的溶解度,g/m3;f--加压溶气系统的溶气效率,一般取0.6~0.8;P--溶气压力(绝对压力),atm。Example回流加压气浮法的回流加压水量的计算:73二、吸附法吸附法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表面而去除的方法。应用范围:除去因酚、石油等引起的异味;除去由种种染料、有机物、铁、锰形成的色度;除去难降解的有机物,如多种农药、芳香化合物、氯代烃等;去除重金属。原理根据固体表面吸附力的不同,吸附作用又分为物理吸附与化学吸附:吸附剂与吸附质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生的吸附,称为物理吸附;低温时就能进行。吸附剂与吸附质之间依靠化学键而产生的吸附作用称为化学吸附;两种吸附往往同时发生,低温时主要是物理吸附,高温时主要是化学吸附。二、吸附法吸附法就是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多74影响吸附的因素主要有:吸附剂的性质,吸附质的性质;废水的pH值;接触时间;水温。如当以物理吸附为主导时,水温升高则吸附量下降,反之吸附量增加;活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。吸附平衡吸附与解吸速度相等时,此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度。吸附容量单位重量的吸附剂所能吸附的吸附质的重量。可用下式表示:式中q--吸附容量,g/g;

V--废水容积,L;

C0--原废水的吸附质浓度,g/L;

C--吸附平衡时,废水中剩余吸附质浓度,g/L;

W--活性炭投加量,g。影响吸附的因素主要有:吸附剂的性质,吸附质的性质;废水的pH75吸附等温线在温度一定时,吸附容量随吸附质平衡浓度的提高而增加,吸附容量随平衡浓度而变化的曲线称为吸附等温线。常用的吸附等温式有弗兰德里希(Freundlich)等温式和朗谬尔(Langmuir)等温式。弗兰德里希(Freundlich)等温式:q--活性炭的吸附容量,g/g;C--废水中吸附质平衡浓度,g/L;K,1/n--表现吸附特性有参数。在通常浓度下,普遍采用弗兰德里希经验公式,该式可写成对数式:吸附等温线在温度一定时,吸附容量随吸附质平衡浓度的提高而增761/n越小,吸附性能越好。一般认为1/n为0.1~0.5时,容易吸附;1/n大于2时则难吸附。1/n较大时,宜采用连续式吸附操作,1/n较小时多采用间歇式操作。朗谬尔(Langmuir)等温式:C--废水中吸附质平衡浓度,g/L;a--与最吸附量有关的常数;b--与吸附能有关的常数。朗谬尔等温式是从动力学观点出发,通过一些假设而推导出来的单分子吸附公式,适于解释化学吸附的情况。工业废水处理课件77吸附速度单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸附质重量。影响该速度的三个过程(以活性炭为例)是:吸附质向活性炭颗粒表面的扩散过程;吸附质在活性炭颗粒内部孔隙间的扩散阶段,孔隙内部的扩散速度是影响吸附速度的主要因素;吸附在活性炭颗粒内部孔隙表面上的吸附反应阶段。吸附剂及活性炭废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、硅藻土、焦炭等。应用较广的是颗粒活性炭。活性炭的比表面积可达500~2000m2/g;其细孔可分三类:大孔、过渡孔及小孔,各自的作用不同。吸附速度单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸附质重量。影78大孔主要为吸附质的扩散提供通道,影响外部扩散速度;过渡孔为吸附质扩散到小孔提供通道,当吸附质的分子直径较大时,则是吸附作用的主要完成者;小孔的表面积所占比重高达95%以上,吸附量主要由小孔决定。活性炭的再生即在吸附剂本身不发生或极少发生变化的情况下,用某种方法将吸附质从活性炭的细孔中去除,以达到能够重复使用的目的。主要的再生方法有:加热再生法、化学再生法、溶剂再生法、生物再生法等。常用的是加热再生法、化学再生法。大孔主要为吸附质的扩散提供通道,影响外部扩散速度;过渡孔为吸79吸附工艺吸附工艺可分为静态吸附与动态吸附,常用的动态吸附设备有固定床、移动床和流动床。固定床是最常用的工艺,又分为降流式和升流式两种。右图是降流式固定床吸附塔示意图,这种方式处理效果稳定,需定期反冲洗。吸附工艺吸附工艺可分为静态吸附与动态吸附,常用的动态吸附设备80在进行活性炭吸附工艺设计与计算之前,可利用静态试验与动态试验得出所需的设计参数。穿透曲线连续将废水通入降流式固定床活性炭吸附柱,以通水时间t或出水量Q为横坐标,以出水中吸附质浓度C为纵坐标作曲线,即为穿透曲线。(如右图)图中a为穿透点,b为吸附终点,可取Ca为(0.05~0.1)C0,Cb为(0.9~0.95)C0。为充分利用吸附容量,采用两种方案解决:采用多柱串联工艺,最后一柱的出水吸附质浓度不大于Ca

,而前一柱可到吸附终点时再生。采用升流式移动床工艺。在进行活性炭吸附工艺设计与计算之前,可利用静态试验与动态试验81吸附法在废水处理中的应用在废水处理工艺中,吸附法主要用于处理重金属离子、难降解有机物、色度和异味。

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