第四章物理化学法污水处理装置

第四章物理化学法污水处理装置第一节吸附物理化学处理法——通过物理化学过程来除去污染物的方法，如吸附、电渗析、反渗透、超过滤等方法一、吸附理论1.吸附的本质和类型：吸附剂，吸附质2.吸附剂种类和性能活性炭、焦炭、高岭土、硅藻土等吸附

溶质从液相或气相转移到固相的现象。(该过程包括两相:液相(气相)→固相)表面能发生吸附作用的固体称为吸附剂(吸附介质),一般为多孔微粒或多孔膜.被吸附的溶质称为吸附物.吸附机制：固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层。吸附作用:物质从气体或液体浓缩到固体表面从而实现分离的过程吸附剂:在表面上能发生吸附作用的固体吸附物:被吸附的物质吸附剂的类型种类包括非孔型，多孔型和凝胶型。多孔型：脱色，除臭活性炭：硅胶、硅藻土：大网格吸附剂：有机高分子材料，如聚苯乙烯，聚酯。凝胶型：纤维素凝胶，琼脂糖凝胶，匍聚糖凝胶等。

硅藻土过滤机吸附剂的性能表征化学成分材料结构比表面积：单位质量物体所具有的表面积(m2/g)测量方法：BET法一般采用B.E.T(Brunueer-Emmett-Teller)法：在液氮温度下(-196°C)，用吸附剂吸附氮气，在吸附剂表面形成单分子吸附层，测定氮气的吸附体积vm(cm3/g)，计算比表面积a(cm2/g):

平均孔径、或平均粒度,及其分布，孔隙率测量方法：压汞法影响吸附过程的因素（1）吸附剂的性质（2）吸附物的性质（3）溶液的pH（4）温度（5）其他组分吸附剂的再生加热再生化学氧化再生药剂再生生物再生立式多段再生炉新型活性炭再生炉吸附工艺与设计吸附工艺静态吸附动态吸附固定层吸附移动床流化床降流式固定层吸附塔固定床吸附操作多柱串联吸附操作活性炭吸附塔第二节离子交换①定义离子交换分离法是利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。②原理离子交换分离法是基于物质在固相与液相之间的分配。应用：水的软化、除盐回收污水中重金属（二）离子交换剂离子交换剂可分为无机和有机两大类有机离子交换剂：煤，褐煤，泥煤，有机合成树脂无机离子交换剂：沸石，人工离子交换剂离子交换树脂的性能物理性质：颜色、颗粒、含水率、溶胀性、孔隙率、比表面积化学性质：交换容量离子交换工艺静态法动态法固定床连续床移动床流动床1.固定床离子交换交换反洗再生正洗LRO-H离子交换系统离子交换/生物脱氮组合工艺

连续离子交换系统有机玻璃离子交换装置FY组合型净水器，集净化杀菌为一体净水效果

各种型号的净水装置含铬废水的处理第三节膜分离设备

水处理膜的种类和应用按膜的滤过孔径一般将其分为四种：微滤膜：滤除一般悬浮物质超滤膜：滤除所有悬浮物和微生物纳滤膜：滤除二价离子反渗透膜：滤除几乎所有离子膜微孔尺寸分布卷式/管式膜:适合于纳滤/反渗透中空纤维膜:适合微滤/超滤膜砂滤微滤超滤纳滤反渗透0.00010.0010.010.1110100μm板式膜反渗透膜GEZW超膜滤孔径分布运行压力增加一、电渗析设备电渗析是在直流电场作用下利用荷电离子膜的离子迁移原理（与膜电荷相同的离子透过膜，异名离子则被膜截留）从水溶液和其他不带电组分中分离带电离子的膜过程。

纯水、超纯水的制备

废水处理、有用物质的回收和再生水的回用表一

电镀废水中具有代表性物质的分离效果

重金属盐原液透过液浓度（ppm）去除率（%）ZnSO45534891.3CuSO4500898.4NiCl25001497.2CrO35122295.7SnCl25004990.2AgNO350013573.0Fe(SO4)2(NH4)25251994.4Ni(SO4)2(NH4)25152295.7电渗析的特点及应用范围只能脱盐，不能去除有机物、胶体物质、微生物等使用直流电，设备操作简单，不需酸、碱再生，有利于环保制水耗能低不能将水中离子全部去除干净，不能制备高纯水电渗析应用范围海水、苦咸水淡化，制取饮用水或工业用水自来水脱盐制取初级纯水电渗析与离子交换组合制取高纯水化工过程中产品的浓缩、分离、精制污水废液的处理回收离子交换膜的性能及要求物理性能：外观、厚度、溶胀度、含水率、机械强度化学性能：交换容量、化学稳定性电化学性能：膜电阻、膜的选择透过性、电解质的渗析和水的渗析电渗析器及其附属设备电渗析构造：电极、膜堆和锁紧装置电渗析器的组装和安放1.组装：按“级”或“段”组装2.安放：卧式和立式附属设备：整流器、水的计量和水质监测仪表、升压泵、水的预处理装置等二、反渗析设备1.反渗析原理2.反渗析膜：纤维素酯类膜和非纤维素酯类膜2.膜分离组件平板式管式螺旋卷式中空纤维式·石油化工行业反渗透膜应用：循环水、污水深度处理、化工产品制造等。

·制药行业反渗透膜应用：输液、针剂、片剂、生化制品、设备清洗等。

·电子工业反渗透膜应用：集成电路、硅晶片、显示管等电子元件冲洗等。

·锅炉行业反渗透膜应用：除氧水、除盐水等。

·食品工业反渗透膜应用：饮用纯净水、饮料、啤酒、白酒等用水海水、苦咸水淡化等

三、超滤设备超滤原理浓差极化超滤膜种类：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、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物

超滤组件：管式、平板式、螺旋卷式、中空纤维式ZeeWeed®超滤膜的进步19932007ZW145ZW150ZW500aZW500cZW500dZW1000ZW1000V3超滤设备应用在国外：饮用水处理我国：工业领域的废水回用，作为反渗透的预处理。目前在国内水工业市场，超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。超滤水处理设备第四节其他相转移分离设备一、吹脱设备1.基本原理：气液相平衡和传质速度理论2.吹脱设备：折流式吹脱池、吹脱塔二、气提设备1.气提原理2.气提设备填料塔筛板塔泡罩塔浮阀塔填料塔筛板塔泡罩塔JVC浮阀塔板三、萃取设备1.萃取原理2.萃取剂3.萃取工艺设备往复叶片式脉冲筛板塔转盘萃取塔离心萃取剂转盘萃取塔四、蒸发设备1.蒸发原理2.蒸发设备列管式蒸发器薄膜蒸发器三效列管式蒸发器薄膜蒸发器最佳案例,神华煤液化项目污水零排放神华投资100多亿人民币建立了全球首个商业规模的煤直接液化项目，因现场的水资源短缺和严格的排放要求，神华需要零排放解决方案。这也是神华对政府承诺的绿色项目。GE提供了独特的零排放方案，利用膜工艺预处理废水减少待蒸发处理的水量，产生高质的渗透水和含盐的浓水。通过蒸发工艺来进一步处理浓水，得到高纯度蒸馏水和少量待处理的浓缩盐水。反渗透产水和蒸发器蒸馏水补给到锅炉水除盐装置中。该方案通过在蒸发浓缩废水之前用较便宜的膜进行预处理，达到减量的目的，从而帮助神华减少项目投资和运行费用。客户收益:更少的资本投入

更低的运行费用和更灵活的运行方式从高浓度含盐废水和冷却塔排污水中每天回收8400吨高质量锅炉补给水和公用水

项目扩展后，硫酸铵可作为肥料回用五、结晶设备1.结晶原理2.结晶的方法及设备结晶槽蒸发结晶器真空结晶器蒸发浓缩结晶器污染防治-公司环保设施90～125Kg/h固液焚烧炉脱硫除尘一体化设施（莘塍4套，东山5套）10吨/天溶剂回收精馏装置（莘塍）25吨/天溶剂回收精