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bAAA工业废水处理11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此贞秀姿,卓为霜下杰。13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。bAAA工业废水处理bAAA工业废水处理11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此贞秀姿,卓为霜下杰。13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。2021/8/242工业废水处理
2021/8/243主要内容一、工业废水处理概论二、工业废水的物理处理
三、工业废水的化学处理四、工业废水的物理化学处理五、工业废水的生物处理创新创业教育,有利于帮助学生树立创业意识,培养学生的创新精神,提高学生的综合素质。创新创业实践教学体系的构建是保证创新创业实践教学内容实施的前提和基础,学校只有构建科学合理的实践教学体系,才能将实践环节和教学环节有机结合在一起,才能将具体任务落实到各个环节中去。1创新创业教育中实践教学体系的构建思路为了进一步提升学生的创新能力和营造良好的创业教育氛围,学校要建立完善的创新创业实践教学体系,是各院校创新创业教育想要达到的目的。这一体系内涵非常广泛,包括高校、政府以及学校等多个子系统,各子系统之间并非相互独立的,是有机联系在一起的,一同构成了各院校创新创业教育体系。该体系要充分体现创新创业教育课程的专业要求,为广大学生构建一个层次分明的实践教学体系,搭建一个能够提升学生专业岗位技能的平台,打破原有实践教学的传统布局,实现理论与实践的有机结合,只有这样才能将实践教学体系建立起来。1.1基于职业岗位技能要求开发实践教学体系首先,学校要调查和分析各职业岗位的具体任务,并结合企业专家、职业教育专家和专业教师的意见,总结归纳职业岗位的核心岗位、拓展岗位和专业岗位群所需的知识、技能及素质要求,从而开发和确定与高职专业职业标准相吻合的专业核心课程及创业必修课。其次,学校要基于受教育者职业道德培养、创业需要和可持续发展的要求,系统设计文化基础课程、能力拓展课程和创业选修课,形成高职专业的课程体系。1.2基于高职专业人才培养模式构建实践教学体系专业人才培养模式是以一定的教育理论和教育思想为指导,根据专业的人才培养目标和规格,确定相对稳定的教学内容、课程体系、教学模式、管理制度、教学效果评价方式及其实施过程等,并在此基础上了解相关专业内容。而实践教学体系的构建,就需要在确定人才培养模式的基础上,根据职业岗位的能力要求,从学生实际情况出发,并分析学生对专业知识的认知规律和技术形成规律,从而将课程实验、校内实训、社会实践、顶岗实习、组织创业实践活动等有机结合在一起,形成能力递进、层次分明的实践教学体系,从而不断提升学生的专业技能,提高学生的综合技术水平。1.3基于工学结合模式组织实践教学在教学内容组织上,学校要突出专业特色,以学院培养方案为目标,将专业技能和对学生社会能力的培养作为重中之重,并注意与专业相关的新知识、新技术和新方法的注入和引进,培养具有较强专业技能、社会适应能力、创新意识和创业能力的复合型人才。同时,课程体系的设置要突出与“工学结合”密切联系的实践教学环节,即理论教学以“必需、够用”为度,实践课教学要在教学计划中占有较大比重。此外,在教学进程安排上,学校要遵循能力塑成的规律,结合农业生产的季节性特点,系统化设计实验、实训和顶岗实习等实践教学项目。上述几项内容是创新创业教育中实践教学体系构建的具体思路,学校要给予充分重视,并在具体思路的引导下构建实践教学体系,进一步提高教学水平。2创新创业教育中实践教学体系的构建现代社会是知识经济的时代,其发展主要依靠知识创新和知识传播来实现。可以说,创新是时代发展的灵魂,也是提升实践水平的关键。正因为如此,无论是知识创新还是技术创新,学校都应当以不断提升人才素质为前提条件,实现实践教学水平的提高。因此,在安心创业教育中,实践教学体系的构建对于各院校来说百利而无一害,一方面可以提升学生的实践能力,另一方面也可以实现学校自身的可持续发展。创新创业教育在实践教学体系中的构建,具体来说应当从以下几方面人手。2.1以应用为目的,构建理论课教学体系基础理论课程是构建实践教学体系的基础。因此,基础理论课程必须以应用为主要目的,强化应用为教学重点,改变以往过分依赖理论教学的现状,搭建独立的实践教学体系。笔者认为,理论教学的最终目的是要回归于实践,只有将理论知识与具体实践课程有机结合在一起,才能做到将实践课程教学贯穿始终。同时,学校可以将相关知识和技能划分为基础理论课程、专业理论课程和专门化方向技术应用实践课三个模块。值得注意的是,这三个模块也应当有所侧重,学校要做到分工明确,科学划分理论课与实践课的比例。2.2以竞赛的形式带动实践教学笔者认为,各院校学生若想将课本上的知识应用到具体实践中去,用理论去指导实践,就需要掌握一种转换能力,而转换能力的培养则离不开实践教学的锻炼方式。因此,教师应当将提高学生的实践动手等综合能力作为教学重点。在具体教育活动中,教师可以通过鼓励学生参加?W习竞赛的方式,帮助学生树立主动探索的意识,提高学生主动学习的能力。例如,学校要可以通过举办各类学习竞赛,并设置相应富有吸引力的奖项,吸引学生积极踊跃报名参加,同时教师要鼓励学生踊跃参加。参赛的过程实际其实就是实践的过程,在实践的过程中能够帮助学生熟练掌握实验技能。学校以竞赛的形式带动实践教学,有利于构建实践教学体系。2.3通过承接企业项目,提升实践教学水平教师应当与学生建立合作关系,经常带领学生深入到企业进行实践,使学生在具体课程中将理论知识应用到实践当中去。与此同时,教师还可以同学生共同承接一些企业的项目,通过承接企业项目让学生参与到活动当中来,使学生具备处理生产现场实际问题的能力,这对于帮助学生树立品质意识,培养学生综合应用能力来说非常重要。从教师角度来说,教师通过完成实践项目,也能够进一步提升自身的实践能力,有利于促进其自身发展,打造具有院校自身特色的科研道路。3结语在创新创业教育中,实践教学体系的构建并非一蹴而就,是一个系统过程,需要广大师生共同努力才能够实现。学校只有构建科学合理的实践教学体系,才能够将实践教学环节有机结合在一起,才能够将具体任务落实到各个环节中去。新课改革下的课堂不再是静止的跑道,而是提炼生活、展示风采、体验人生、追求成功、感受欢愉、发展生命的过程。在这活泼,充满活力的课堂中,学生可以尽情抒发自己的情感,挥洒独到的见解,畅想美好的未来。让学生感受到祖国语言文字的无限魅力,体会到语文深远的内涵,品味着语文课本散发着的清新而悠长的馨香。但是随着教学改革的深入,语文课堂出现了一些令人尴尬的教学局面,繁多的问题,淹没了课堂的中心目标;张扬的个性,掩盖了阅读审美的客观标准;学生的频繁活动,取代了教师的主导作用。课堂上看似热热闹闹,课下却收益颇浅。一、当前初中语文课堂教学的问题1、文本教学内容处理上老师忌讲新课程标准突出学生的主体地位,倡导自主学习方式。为了突出学生的主体地位,课堂上出现了另一种极端:语文老师忌讲。于是,教师为使自己当配角,在课堂上不敢多讲话,唯恐占据了学生的学习时间,不敢评论,生怕压制了学生的个性。由于缺乏教师的正确引导,学生就像一盘散沙,各抒己见,对须掌握的知识模棱两可,达不到预期的教学目标。事实上,文本往往是多义的,而学生特别是中小学生由于语言积累薄弱,阅读经验、生活经验缺乏,他们只能是不顾文本实际随心所欲地进行阐释和创造作品。以阅读《背影》为例,文章的语言平实、朴素,所叙之事也都是身边琐屑,如果让学生单从文字上理解,没有多少障碍。其实,恰恰是这类“一看就懂”的文章,最容易“一看而过”,忽略了文本所提供“重要暗示或提示”。叶圣陶曾在给一位中学语文老师的信中说:语文老师不是只给学生讲书的,语文老师是引导学生看书读书的。一篇文章,学生也能粗略看懂,可是深奥些的地方,隐藏在文字背后的意义,他们就未必能够领会,这时就需要教师进行必要的指点。指点只要三言两语,不要罗里罗嗦,能使他们开窍就行。教师经常这样做,学生看书读书的能力自然会提高。2、自主合作探究流于形式小组讨论是语文教学的基本方式之一。在小组学习的过程中,实现了信息与资源的交流整合,完善和扩展了学生的认识,具有很多优势,所以在教学中被广泛采用。但是,教学内容决定教学形式,教学形式对教学内容有反作用,盲目使用某种教学形式,就不可避免地暴露出这样或那样的问题。一是讨论的内容不合理。让学生讨论的问题内容简单平淡,没有讨论的价值,把不值得讨论的问题让学生讨论,学生觉得造成时间上的浪费;或者设计的问题太活,让学生讨论时无从下手,讨论没有结果,变成了走过场。二是讨论的时间不合理。一种情况是讨论的时间太短,讨论还没有充分展开,就匆匆结束;另一种情况是讨论时间过长,学生无事可做,浪费了时间,教学效率低。三是讨论形式单一,讨论中缺乏灵活的形式和有效地组织,学生发言脱离讨论的内容,不易达成共识,也不会在学生头脑中留下深刻印象。教师应结合现实的教学情境,采用案例式讨论或辩论式讨论,效果会更好。3、多媒体教学应用上唯技术论现在,我们不难看到这样的场景:上课时,在教室里摆上一台电脑,弄上几张图片,从网上下载一点儿相关资料,就美其名曰“新课程”了。事实上,认为新课程就是用课件教学,其结果是课件成了板书的复制,鼠标取代了粉笔,老师所要展示的东西全部输入电脑。由于课件的内容都是事先设计好的,先做什么,再做什么都是程式化的,面对灵活多变的语文课堂,却处处束缚了学生们的手脚。为了完成任务,老师只有用“请君入瓮”式的引导下,依次将课件展示出来。抛弃了黑板的老师成了微机操作员。二、解决当前初中语文课堂教学问题的对策笔者认为,解决初中语文课堂教学问题应做好以下几方面的工作:1、更新教学观念语文作为一门基础性学科,其思想内涵广泛渗透到其他各门课程中。在新课改的精神指引下,语文教学应该不断更新教学观念,真正将课改精神贯彻到实际教学工作中去,彻底改变过去“老师讲,学生听”教学形式,让学生真正成为学习的主人。所谓学生探究性学习,就是要引导学生去想别人没有想过的问题,去说别人没有说过的话,去做别人没有做过的事。这种学习方式,可以使学生养成良好的学习习惯,从而变以往教师“要我学”为学生“我要学”,提高学生主动学习的积极性。2、转变教师的角色地位教师要从理论、实践、人才观等方面认真探讨,尽快适应角色地位的变化,做到:在教学中应放弃权威思想,建立民主平等和谐的师生关系,双方通过对话、互动等方式主动配合,鼓励学生大胆质疑、创新;教师应延缓判断,给学生充足的思考时间,鼓励学生实行自我判断和评价;重视实践活动,鼓励学生开展丰富多彩的课外实践活动;善于运用创新思维方法来培养学生的创新思维能力;教师提出的问题应是能引起学生动脑筋、积极思考、没有唯一答案的问题;教师要给学生布置创造性的作业,从而培养学生的创新思维和实践能力。一句话,教师角色地位应转变为学生学习的组织者,学生个性的发现者,与学生民主平等的思想交流者。3、鼓励学生质疑问难教师要努力作到以下方面:一是转变教学模式。教师在教学过程中,要打破传统教学中单方面预设问题、把学生作为置问的主体、以“问”确定教学目标、以“问”组织教学的模式。二是善待学生提问。允许不同层次学生提出他们学习中遇到的问题,教师以平等、公正之心善待每个学生,保护他们提问的热情、兴趣和勇气。三是遵循渐进原则。课改下的语文课堂要遵循渐进原则,让学生经历“想问、敢问、乐问、善问”的发展阶段,促进课堂的优化。四是持之以恒训练。教师要整体规划,从细处入手,长期系统训练,让学生问题意识得以持续发展,提高学生发现和提出问题的能力。
工业废水处理
2023/7/162主要内容一、工业废水处理概论二、工业废水的物理处理
三、工业废水的化学处理四、工业废水的物理化学处理五、工业废水的生物处理2023/7/163第一部分、工业废水处理概论一、工业废水的含义和分类定义:指工业企业各行业生产过程中产生和排放的废水。包括:生产污水(包括生活污水)和生产废水两大类。2023/7/164
生产污水:指在生产过程中所形成的,被有机或无机性生产废料所污染的废水(包括温度过高而造成热污染的工业废水)。生产废水:指在生产过程中形成的,但未直接参与生产工艺,只起辅助作用,未被污染物污染或污染很轻的水。(如冷却水)2023/7/165二、工业废水的分类、种类、指标(一)分类1,按行业的产品加工对象:冶金、造纸、纺织、印染等。2,按工业废水中主要污染物分:无机废水(电镀、矿物加工)有机废水(食品加工)3,按废水中污染物的主要成分:酸性、碱性、含酚等2023/7/166另外还可以根据处理难易程度和危害性分:(1)易处理危害性小的废水(2)易生物降解无明显毒性的废水(3)难生物降解又有毒性的废水。2023/7/167(二)工业废水造成环境污染的种类:含无毒物质的有机废水和无机废水的污染;含有毒物质的有机废水和无机废水的污染;含有大量不溶性悬浮物废水的污染;含油废水产生的污染;含高浊度和高色度废水产生的污染;酸性和碱性废水产生的污染;含有多种污染物质废水产生的污染;含有氮、磷等工业废水产生的污染。2023/7/168(三).造成水体污染的水质指标物理因素:总固体含量[悬浮性固体+可溶性固体];温度;色度。化学因素:化学需氧量——COD);总需氧量(——TOD);总有机碳(——TOC);生化需氧量(——BOD);ph值;氮的化合物;磷的化合物;硫化合物;其他有毒有害的无机化合物;气体。生理或生物因素:臭气;微生物。2023/7/169第二部分、工业废水的物理处理一、调节池(调节水量和水质的构筑物)1.调节池的类型(1)均量池——均化水量;实际是一座变水位的贮水池,来水为重力流,出水用泵抽。池中最高水位不高于进水管的设计水位,水深一般为2米左右,最低水位为死水位。主要设计因素:生产周期(自测或厂方提供);确定泵的设计流量;不拘形式。2023/7/1610(2)均质池——均化水质;均化池中水流每一质点的流程则由短到长,都不相同,再结合进出水槽的配合布置,使前后时程的水得以相互混合,取得随机均质的效果。
2023/7/1611(3)均化池——既均量,有均质;在池中设置搅拌装置,出水泵的流量用仪表控制。如采用表面曝气机或鼓风曝气时,除可使悬浮物不致沉淀和出现厌氧情况外,还可以有预曝气的作用,能改进初沉效果,减轻曝气池负荷。(4)间歇式均化池——当废水水量规模较小时,可设间歇式贮水池,即间歇贮水、间歇运行的均化池,池可分为两或三格,交替使用。池中设搅拌装置。这种池型效果最好。(5)事故池——为防止水质出现恶性事故,或发生破坏污水处理厂运行的事故时,设置所谓事故池,贮留事故排水,这是一种变相的均化池。事故池的进水阀门一般是自动控制,否则无法及时发现事故。这种池平时保证泄空备用。
2023/7/16122.调节池的计算(1)均量池均量池贮水量通常只占总水量的10%—20%左右。2023/7/1613(2)均质池均质池的均匀混合形式:水泵强制循环;空气搅拌或机械搅拌;穿孔导流槽引水;均质沉淀调节池;折流式调节池。2023/7/1614二、离心分离1.离心分离原理定义:利用高速旋转的物体产生的离心力场以分离废水中的悬浮固体的处理方法。原理:是利用快速旋转所产生的离心力使含有悬浮固体(或乳状油)的废水进行高速旋转,由于悬浮固体和废水的质量不同,因而所受到的离心力也将不同,质量大的悬浮固体,被甩到废水的外侧,质量轻的作向心运动,集中于离心设备最里面。当离心分离设备中分离颗粒密度大于介质密度时,分离颗粒被沉除在离心设备的最外侧;而当颗粒密度小于介质密度时,分离颗粒被“浮上”在离心设备最里面,因此离心设备包括离心沉降和离心浮上两种。2023/7/1615
设m和m0分别为废水和固体颗粒的质量,旋转半径为r,角速度为w,
则悬浮固体的离心力为:Fc=(m-m0)w2r
悬浮固体的重力为:Fg=(m-m0)g
悬浮固体的离心力与重力之比为:
a=Fc/Fg=w2r/g
将w=2ㅠn/60代入则a=Fc/Fg≂rn2/900a称为分离因素,其影响因素有:(1)n↗,a↗,分离效果好;(2)r↗,a↗,分离效果好;(3)密度差(颗粒与水)越大,分离效果越好;(4)颗粒直径与分离效率有关。2023/7/16162.离心分离设备(1)离心机是依靠一个可以随转动的圆筒(又称转鼓),在外借传动设备驱动下产生高速旋转,其中液体也随同旋转,由于其中不同密度的组分产生不同的离心力,从而达到分离的目的。离心机设备紧凑、效率高,但设备复杂,只适用于处理小批量的废水、污泥脱水、很难用一般过滤法处理的废水和分离回收废水中的有用物质,如从洗羊毛废水中回收羊毛脂。离心机脱水的一般效果见表4。2023/7/1617表4离心机脱水的一般效果污泥种类原污泥干固体浓度%分离液悬物浓度%泥饼干固体浓度%固体回收率%预处理初次沉淀污泥3.830.4935.088.0不需要初次沉淀与活性污泥混合3.610.0620.098.2化学调节初次沉淀与活性污泥混合4.60.2541.395.5热处理初次沉淀与腐殖污泥混合9.570.0522.999.2化学调节初次沉淀与腐殖污泥混合4.80.0858.298.4热处理初次沉淀经消化8.81.4430.088.0不需要初次沉淀与活性污泥经消化3.50.3020.093.0化学调节初次沉淀与腐殖污泥经消化2.790.4422.086.0化学调节初次沉淀与腐殖污泥经消化8.51.1537.989.0化学调节活性污泥2.190.5519.674.2化学调节活性污泥8.20.8438.892.0热处理2023/7/1618(2)水力旋流器
水力旋流器有压力式和重力式两种。
压力式水力旋流器是含悬浮物的废水在水泵或其他外加压力的作用下,以切线方向进入旋流器后发生高速旋转,在离心力作用下,固体颗粒物被抛向器壁,并随旋流下降到锥形底部出口。澄清后的废水或含有较细微粒的废水,则形成螺旋上升的内层旋流,由上端中央溢流管排出。
重力式水力旋流器是水流在分离器内的旋转靠进出口的水位差压力。废水从切线方向进入器内,造成旋流,在离心力和重力作用下,悬浮颗粒甩向器壁并向器底水池集中,随时水得到净化。主要应用于废水的澄清和浓缩处理,以及高浊度河水的预处理,以代替庞大的预沉池。2023/7/16193离心分离设备的应用(北京制呢厂洗毛废水处理流程)回槽水回槽水回槽水
↾↾↾(二道提油)
洗毛水⇀除渣器⇀分离机⇀分离机⇀分离机⇀羊毛脂
⇂
⇂
(一道提油)沉淀箱⇀溢流回水槽⇂沉砂2023/7/1620
三除油1.除油(1)含油废水的来源含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业企业。肉类加工、牛奶加工、洗衣房、汽车修理车间等废水中都含有很高的油、油脂。在一般的生活污水中,油脂占总有机质的10%,每人每天产生的油脂可按0.015kg估算。2023/7/1621(2)废水中的油类的分类
浮油:油珠粒径较大,一般大于100μm,易浮于水面,形成油膜或油层;
分散油:油珠粒径一般为10—100μm,以微小油珠悬浮于水中,不稳定,静置一定时间后往往形成浮油;
乳化油:油珠粒径小于10μm;一般为0.1—2μm,往往因水中含有表面活性剂使油珠成为稳定的乳化液;
溶解油:油珠粒径比乳化油还小,有的可小到几nm,是溶于水的油微粒。2023/7/1622(3)除油装置
隔油池:是利用油类自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油。常用的有平流隔油池、平板式隔油池和斜板隔油池。各自的特性见表5。
除油罐:可去除浮油和分散油。含油废水通过进水管配水室的配水支管和配水头流入除油罐内,在罐内废水自上而下缓慢流动,靠油水的密度差进行油水分离,分离出的废油浮至水面,然后流入集油槽,经过出油管流出。废水则经集水头、集水干管、中心柱管和出水总管流出罐外。
气浮除油:废水或一部分沉淀池出水用压缩空气加压到0.34—4.8MPa,使溶气达到饱和。当此被压缩过的气液混合物被置于正常大气压下的气浮设备中时,微小的气泡即从溶液中释放出来。油珠即可在这些小气泡作用下上浮,结果使这些物质附着在或包裹在絮状物中。气—固混合物上升到池表面,即被撇出。澄清的液体从气浮池的底部流出,其中一部分要循环流回至加压室。2023/7/1623表5平流式、平板式和倾斜板式隔油池的特性比较项目平流式平板式倾斜板式除油效率%60—7070—8070—80占地面积(处理量相同时)1½1/3—1/4可能除去的最小油滴粒径μm100—1506060最小油滴的浮上速度mm/s0.90.20.2分离油的去除方式刮板及集油管集油利用压差自动流入管内集油管集油泥渣除去方式刮泥机将泥渣集中到泥渣斗用移动式的吸泥软管或刮泥设备排除重力排泥平行板的清洗没有定期清洗定期清洗防火防臭措施浮油与大气相通,有着火危险,臭气散发表面为清水,不易着火,臭气也不多有着火危险,臭气比较少附属设备刮油刮泥机卷扬机、清洗设备及装平行板用的单轨吊车没有基建费低高较低2023/7/1624(4)隔油池的计算按油粒上浮速度计算法:表6α值与速度比(v/u)的关系注:V为水流流速;设计上浮速度U可由废水静浮试验确定或按经验公式计算。v/u20151063α1.741.641.441.371.282023/7/1625斯笃克斯公式:2023/7/1626隔油池的过水断面面积:隔油池每个格间的有效水深和池宽比(h/b),宜取0.3~0.4。有效水深一般为1.5~2.0M。隔油池的长度L为:隔油池每个格间的长宽比L/b,不宜小于4.0。2023/7/1627按废水的停留时间计算法:2023/7/1628(4)污油的脱水浮油的含油率一般为40%—50%。主要的油水分离方式有带式除油机、脱水罐等。带式除油机有立式、卧式和倾斜式三种,污油含油率可达60—80%。脱水罐有卧式、立式两种,污油含油率可达90%以上。2023/7/1629四、过滤1过滤的作用
(1).进一步去除废水二级处理后的生物絮体和胶体物质,显著降低出水的悬浮物含量和浊度,能使出水晶莹透明,为出水的安全回用提供保证。
(2).进一步降低出水的BOD、COD值,对重金属、细菌、病毒有很高的去除率。
(3).去除化学絮凝过程产生的铁盐、铝盐、石灰等沉积物。Ⅳ.去除化学法除磷时水中不溶性磷。(4).在活性炭吸附或离子交换之前,作为预处理设施,可提高后续处理装置的安全性和处理效率。
(5).在深度处理厂中,过滤能克服生物和化学处理的不规则性,从而提高回用的连续性和可靠性。(6).通过进一步去除废水中污染物质,可以减少后续的消毒费用。2023/7/16302废水过滤机理Ⅰ.隔滤:机械隔滤,偶然接触;Ⅱ.沉淀:Ⅲ.碰撞:Ⅳ.截获:Ⅴ.粘附:Ⅵ.化学吸附:键吸附,化学的相互作用;Ⅶ.物理吸附:静电作用,动电作用,范德华力作用;Ⅷ.絮凝:Ⅸ.生物繁殖:2023/7/16313滤料与承托层①滤料Ⅰ.要求:具有吸附SS的表面积和一定的级配;机械强度;化学稳定性。Ⅱ.种类:石英砂、无烟煤、大理石、石榴石、白云石、聚苯乙烯发泡塑料、纤维球滤料。
Ⅲ.粒径与级配:Ⅳ.滤料层规格Ⅴ.滤料的选择:②承托层作用:阻挡滤料进入配水系统;均匀配水(反冲洗时);主要配合大阻力配水系统而使用。要求承托层是一种反滤料层结构。
2023/7/16324滤池分类Ⅰ.按水流方向分为降流式滤池、升流式滤池、升流和降流结合滤池、水平流式滤池。Ⅱ.按滤料分单层滤料滤池、双层滤料滤池、混合滤料滤池。Ⅲ.按滤料冲洗状态分固定床式和移动床滤池。Ⅳ.按驱动力分为重力式滤池和压力式滤池。Ⅴ.按滤料的不同分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤。
2023/7/1633五、吹脱技术1、原理废水中有大量的无用的溶解气体(CO2,H2S,HCN,CS2)等,既有损于身体健康,也对管道设备有腐蚀作用,因此必须去除。定义:指当废水中有毒、有害气体在水中的浓度大于与空气相平衡时所具有的浓度时,采取向水中通入空气,使废水中的有毒、有害气体从液相向气相转移,以达到去除目的。2023/7/16342、影响吹脱的因素
(1)温度温度高,蒸发快,有利于吹脱。(2)气液比气量要适宜,气液比要接近液泛极限,设计时取80%。(3)pH值不同pH值,挥发物质存在状态不一样,如游离H2S在硫化物中的含量百分比见下表:2023/7/1635表1H2S和pH的关系pH5678910游离H2S(%)10095641520游离HCN(%)99.799.393.358.112.22023/7/1636(4)油类物质油类物质的存在不利于吹脱,气泡会粘附在上,应预先除去。
2023/7/16373、吹脱出气体的回收处理(1)用碱性溶液吸收
NaOH:HCN;H2S等(2)用活性碳吸附(3)采用燃烧法H2S燃烧制取硫酸。2023/7/16384、吹脱技术的装置(1)吹脱池直接曝气(2)塔式填料装置吹脱塔吹脱效率高,也便于回收挥发性的气体物质。2023/7/1639六、高梯度磁分离技术1、原理借助于磁场作用分离不同性质的物质。作用在磁性颗粒上的磁力,不仅正比于磁场强度,也正比磁场梯度,而高磁场强度和高磁场梯度两者的组合能产生最大的作用磁力,这个磁力必须大于各种斥力之和(重力、阻力、摩擦力、分子间力等)2023/7/16402、磁性分离设备及其发展(1)永磁性分离器磁场是由永磁铁产生的。(2)电磁式分离器可以产生强磁场和高梯度。(3)超导式磁分离器超导体可以达到极高的电流密度,从而形成高梯度,轻便、省电、省料、不必冷却、运行费用低操作简便。2023/7/1641第三部分、工业废水的化学处理
一中和1.酸碱废水的概述(1)来源酸性废水:化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂几金属酸洗车间等;碱性废水:印染厂、金属加工厂、炼油厂、造纸厂等。(2)处置当酸或碱废水的浓度很高时,如在3%—5%以上时,应考虑回用和综合利用的可能性;当浓度不高,如小于3%时,才考虑中和处理。2023/7/16422.在工业废水处理中,中和法应用以下情况(1)在废水排入水体之前,因为水生生物对pH值的变化极其敏感,当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时,会产生不良影响;(2)在废水排入城市排水管道之前,由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用,一般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有明确的规定;(3)在废水需要进行化学或生物处理之前,对于化学处理(如混凝、除磷等),要求废水pH值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理,废水的pH值通常应维持在6.5—8.5范围内,以保证处理构筑物内的微生物维持最佳活性。2023/7/16433.中和药剂(1)酸性废水中和处理采用的中和药剂:石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等;碱性废水中和处理采用的中和药剂:盐酸和硫酸。(2)碱性中和剂的单位消耗量酸性中和剂的单位消耗量2023/7/1644表7碱性中和剂的单位消耗量表8酸性中和剂的单位消耗量酸类名称
中和1g酸所需碱性物质的量/gCaOCa(OH)2CaCO3MgCO3CaCO3-MgCO3硫酸/H2SO40.5710.7551.020.860.94盐酸/HCl0.771.011.371.151.29硝酸/HNO30.4450.590.7950.6680.732醋酸/HCH3COOH0.4660.6160.830.695碱类名称
中和1g碱所需酸性物质的量/gH2SO4HClHNO3100%98%100%98%100%98%NaOH1.221.240.912.531.372.42KOH0.880.900.651.801.131.74Ca(OH)20.321.340.992.741.702.62NH32.882.932.125.903.715.702023/7/16454.中和方法(1)酸性废水的中和方法有酸性废水与碱性废水相互中和、药剂中和和过滤中和3种方法;碱性废水的中和方法有碱性废水与酸性废水相互中和、投酸中和和烟道气中和3种方法。(2)中和方法的选择应考虑:‧含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水量及其变化规律;‧首先应寻找能就地取材的酸性或碱性废料,并尽可能加以利用;‧本地区中和药剂和滤料(如石灰石、白云石等)的供应情况;‧接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件,后续处理(如生物处理)对pH值的要求等。2023/7/16465.酸、碱性废水中和法是将酸性废水和碱性废水共同引入中和池中,并在池内进行混合搅拌。中和结果,应该使废水呈中性或弱碱性。根据质量守恒原理计算酸、碱废水的混合比例或流量,并且使实际需要量略大于计算量。当酸、碱废水的流量和浓度经常变化,而且波动很大时,应该设调节池加以调节,中和反应则在中和池进行,其容积应按1.5—2.0h的废水量考虑。2023/7/16476.药剂中和法石灰作中和剂能够处理任何浓度的酸性废水;氢氧化钙对废水杂质具有混凝作用,适用于含杂质多的酸性废水。最常采用的是石灰乳法。石灰不仅能够中和酸,同时还可以与废水中的金属盐类(如铁盐、铅盐、锌盐、铜盐等)生成沉淀。计算中和药剂的投量时,应增加与重金属化合产生沉淀的含量。2023/7/16487.过滤中和法
仅适用于含硫酸浓度不大于2—3g/L和生成易溶盐的各种酸性废水的中和处理。滤料常采用石灰石、白云石、大理石等。过滤中和时,废水中不宜有浓度过高的重金属离子或惰性物质,要求重金属离子含量小于50mg/L,以免在滤料表面生成覆盖物,使滤料失效。含HF的废水中和过滤时,因CaF2溶解度很小,要求HF浓度小于300mg/L。如浓度超过限值,宜采用石灰乳进行中和。过滤中和法的优点是操作管理简单,出水pH值较稳定,不影响环境卫生,沉渣少,一般少于废水体积的0.1%;缺点是进水酸的浓度受到限制。2023/7/16498.碱性废水的中和处理(1)药剂中和,通常采用93%—96%的工业浓硫酸。若处理水量较小时,可用盐酸中和。在投加酸之前,一般先将酸稀释成10%左右,然后按设计要求的投量经计量泵计量后加入。酸稀释时应考虑腐蚀。(2)烟道气中和。烟道气中含有CO2和SO2,溶于水中形成H2CO3、H2SO3,可中和碱性废水。用烟道气中和的方法有两种,一是将碱性废水作为湿式除尘器的喷淋水,另一种是使烟道气通过碱性废水。优点:处理效果良好;以废治废;经济缺点:会使处理后的废水中悬浮物含量增加,硫化物和色度增加。2023/7/16509.中和设备和装置(1)酸碱废水相互中和的设施•当水质水量变化较小,或废水缓冲能力较大时,可不单独设中和池,而在集水井或管道内进行连续流式混合;•当水质水量变化不大,废水也有一定缓冲能力时,应单设连续流式中和池;•当水质水量变化较大,且水量较小时,应采用间歇流式中和池。每池的有效容积可按废水排放周期中的废水量计算。一般至少设两座,以便交替使用。(2)药剂中和处理设备设施•中和剂制备设施,投药有干投、湿投两种方法。2023/7/1651(3)过滤中和法的设备设施•普通中和滤池:由于滤速低(小于1.4MM/S),滤料粒径大(3—8CM),当进水硫酸浓度较大时,极易在滤料表面结垢而且不宜冲掉,阻碍中和反应。目前已很少采用。•升流式膨胀中和滤池:高流速(8.3—19.4MM/S),小粒径(0.5—3MM),水流由下向上流动,加上产生的CO2气体的作用,使滤料相互碰撞摩擦,表面不断更新,处理效果良好。分为:恒速滤;变速滤;滚筒过滤。2023/7/1652二、化学沉淀1.概述向废水中投加某种化学物质,使它和水中某些溶解物质产生反应,生成难溶于水的盐类沉淀下来,从而降低水中这些溶解物质的含量。这种方法称为水处理中的化学沉淀法。化学沉淀法经常用于处理含汞、铅、铜、锌、六价铬、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的废水。根据使用的沉淀剂的不同,通常使用的化学沉淀法主要有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法和钡盐沉淀法等。2023/7/16532原理从普通化学得知,水中的难溶盐类服从溶度积原则,即在一定温度下,在含有难溶盐MmNn(固体)的饱和溶液中,各种离子浓度的乘积为一常数,称为溶度积常数,记为LMmNn:上式对各种难溶盐都应成立。而当[Mn+]m[Nm-]n>LMmNn时,溶液呈过饱和,超过饱和那部分溶质将析出沉淀,直到符合LMmNn=[Mn+]m[Nm-]n时为止;如果[Mn+]m[Nm-]n<LMmNn,溶液不饱和,难溶盐将还可以继续溶解,也直到符合LMmNn=[Mn+]m[Nm-]n时为止。
2023/7/16543氢氧化物沉淀法采用氢氧化物作沉淀剂使工业废水中的许多重金属离子生成氢氧化物沉淀而得以去除,这种方法一般称作氢氧化物沉淀法。氢氧化物沉淀与pH值有很大的关系,金属氢氧化物的生成条件和存在状态与溶液的pH值有直接关系。此外,有些金属如Zn、Pb、Cr、Al等的氢氧化物为两性化合物,如pH值过高,它们会重新溶解。如:2023/7/1655(4)硫化物沉淀法工业废水中的许多重金属离子可以形成硫化物沉淀而得以去除。由于大多数金属硫化物的溶解度一般比其氢氧化物的要小得多,采用硫化物可使重金属得到较完全的去除。硫化物沉淀法常用的沉淀剂有硫化氢、硫化钠、硫化钾等。
重金属离子的浓度和pH有关,随着pH值增加而降低。虽然硫化物法比氢氧化物法可更完全地去除重金属离子,但是由于它的处理费用较高,硫化物沉淀困难,常常需要投加凝聚剂以加强去除效果,因此,采用得并不广泛,有时仅作为氢氧化物沉淀法的补充方法使用。此外,在使用过程中还应注意避免造成硫化物的二次污染问题。2023/7/1656(5)碳酸盐沉淀法
金属离子的碳酸盐的溶度积很小,对于高浓度的重金属废水,可以用投加碳酸钠的方法加以回收。如:①含锌废水:
某些化工厂排出的废水中含锌离子,若不进行处理将污染环境。用碳酸钠与之反应,生成碳酸锌沉淀。沉渣用清水漂洗后,再经真空抽滤筒抽干,可以回收或回用生产。其化学反应如下:2023/7/1657②含铜废水:某些含铜工业废水也可以采用碳酸盐沉淀法回收,对于其沉淀下来的铜,一般还应进一步回收利用。③含铅废水:对于某些含铅工业废水利用碳酸盐沉淀法处理,对于其沉淀下来的废渣,应该送固体废物处理中心或在本单位进行无害化处理,以保证不对环境造成二次污染。反应式为:
Pb2++CO32-→PbCO3↓
2023/7/1658(6)钡盐沉淀法主要用于处理含六价铬的废水。沉淀剂:碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、氢氧化钡等。以碳酸钡为例:
BaCO3+CrO42-
⇌BaCrO4↓+CO32-
为了提高除铬效果,应投加过量的碳酸钡,反应时间应保持25—30min。投加过量的碳酸钡会使出水中含有一定数量的残钡。在回用前可用石膏法去除:
CaSO4+Ba2+
⇌BaSO4↓+Ca2+2023/7/1659
(7)铁氧体沉淀法废水+硫酸亚铁+碱→铁氧体晶粒↾空气思考题:针对废水中的重金属设计相应的处理流程。2023/7/1660三、药剂氧化还原1概述
定义:氧化还原法:利用溶解于废水中的有毒物质,在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它转化为无毒无害的新物质的方法。
目的:剧毒或有毒→无毒、低毒
常用的氧化剂:空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、三氯化铁等;
常用的还原剂:硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫、硼氢化钠等。
2023/7/1661
2药剂氧化法定义:向废水中投加氧化剂,氧化废水中的有毒有害物质,使其转变为无毒无害的或毒性小的新物质的方法。作用:主要去除废水中的氰化物、硫化物、酸、醇、油类污染物及脱色、脱嗅、杀菌等。例:含氰废水时,氰化钠、氰化钾易析出CN—(剧毒)加入氧化剂后转化为络合物,不易析出CN—,表现为较低的毒性。2023/7/16623药剂还原法定义:向废水中投加还原剂,氧化废水中的有毒有害物质,使其转变为无毒无害的或毒性小的新物质的方法。作用:主要处理含铬、含汞废水。例一:硫酸亚铁石灰法除铬废水中的六价铬主要以两种形式存在:铬酸根CrO42-和重铬酸根CrO72-
在水中:2CrO42-+2H+⇄CrO72-+H2OpH≤4时,主要以CrO72-存在投加硫酸亚铁时:Cr6+⇁Cr3+(还原)Fe2+⇁Fe3+(氧化)在投加石灰,使pH为7.5-9.0可以生成Cr(OH)3⇂+Fe(OH)3⇂2023/7/1663三、臭氧氧化1、臭氧性质
氧化能力:强氧化剂,仅次于氟,比氧、氯都高。溶解度:与压力成正比(符合亨利定律)。分解:在空气中会自行分解。毒性和腐蚀性:除金和铂外所有金属都有腐蚀性。但不含碳的铬铁合金不受腐蚀,用来制造设备。2、臭氧的制备无声放电;放射法;紫外线辐射法;等离子射流法。2023/7/16643、臭氧接触反应设备一般根据臭氧化空气与水的接触方式分为:气泡式(应用较多):水膜式;水滴式4尾气处理活性碳法:2C+O3⇀CO2+CO
药剂法:亚铁盐等使其还原;氢氧化钠使其分解燃烧法:在3000℃以上立即分解。
2023/7/16655、臭氧废水处理系统的设计(1)发生器臭氧需要量:Qo3=1.06QC(g/h)Q:处理废水量,m3/hC:臭氧投量。通过试验确定
(2)臭氧接触反应器容积计算:V=QT/60(3)气源冷却和除尘设备选择合适的冷凝器。(4)干燥器2023/7/16666、具体应用印染废水处理:主要脱色。含氰废水处理;含酚废水处理。
7、优缺点:优点(1)对除臭、脱色、杀菌去除有机物和无机物有显著效果。(2)不产生二次污染。(3)制备臭氧的电和空气不需储存和运输(4)不产生污泥。缺点;造价高,处理成本高。2023/7/1667四、二氧化氯氧化法1、性质:黄色略带辛辣的气体。在水溶液中无害,具有强大的脱色和漂白功能。2、作用:主要杀菌,常用于医院废水处理,(最早用液氯,现用二氧化氯替代)3、制造:用氯或盐酸与次氯酸钠反应制造;二氧化氯协同发生器。
2023/7/1668五、光氧化法
是工业废水处理的新技术,可以解决有毒害但无法生物降解的物质。1、类型:(1)光激化氧化法以臭氧、过氧化氢、氧和空气作为氧化剂,将氧化作用和光化学辐射相结合,产生氧化能力很强的自由基。(2)光催化氧化法在水溶液中加入一定量的半导体催化剂,在紫外线辐射下产生强氧化能力的自由基。2023/7/16692、光化学反应器的设计目前成品市场较少(1)紫外光源的选择选取对水处理最有效的波段范围。(2)水的紫外光吸收系数和穿透深度吸收系数:只有水吸收光时,才能进行光化学反应。穿透深度:紫外光在水中透射时,受水质和水深因素的影响。3、光强和剂量光强:功率的大小。剂量:作用在单位面积上的能量。2023/7/1670六、电解法1、定义利用电解的原理,使污染物质在电解过程中沉积于电极表面或沉淀下来或生成气体来处理废水的方法叫电解法。2、电解槽的结构形式
(1)回流式
优点:水流沿极板折流前进,流程长,有利于离子扩散,电解槽容积利用率高。缺点:施工和检修困难。2023/7/1671(2)翻腾式极板悬挂,水流顺着板面前进,减少漏电。3、电解处理法的作用(1)氧化作用电解产生O2,可以对氧化有机物和无机物。(2)还原作用电解产生H2,可以还原某些物质,如脱色。(3)混凝作用失去电子的金属离子易水解生成羟基络合物。(4)浮选作用产生气体,以微气泡形式逸出,使杂质上浮。
2023/7/1672第四部分、工业废水的物理化学处理
一、混凝1概述混凝可去除的颗粒大小为胶体及部分细小的悬浮物。
混凝目的:投加混凝剂使胶体脱稳,相互凝聚生长成大矾花。
主要去除对象:粘土(50nm-4m)
细菌(0.2m-80m)
病毒(10nm-300nm)
蛋白质(1nm-50nm)
混凝过程涉及到三个方面的问题:水中胶体的性质
混凝剂在水中的水解
胶体与混凝剂的相互作用1637年,我国开始使用明矾净水,1884年,西方才开始使用2023/7/16732、胶体的性质(1)稳定性
动力学稳定性:布朗运动强,对抗重力影响的能力强
聚集稳定性:胶体带电相斥其中聚集稳定性对胶体稳定性的影响起到关键的作用。(2)胶体的双电层结构胶核表面有负电荷,可吸附水中的正离子,与之平衡。在靠近胶核表面的一层内,因吸力较大正电离子紧密地吸附在胶核表面上,故称为吸附层。厚度较薄较固定,不随外界的条件(水温)变化而变化。在吸附层之外,还有一层正电离子,在此范围内静电吸力因屏蔽作用而减弱,且受水分子热运动的干扰,鼓层内的正电离子与胶核的结合力较为松弛,离子扩散游动在吸附层之外,称为扩散层。2023/7/16743混凝的机理混凝:包括凝聚(Coagulation)、絮凝(Flocculation)几种作用机理:(1)、压缩双电层:压缩双电层――电位――稳定性――凝聚(2)、电性中和,又称吸附-电性中和这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等,来降低电位。(3)、网捕或卷扫金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕
2023/7/1675根据以上机理,可以解释在不同pH条件下,铝盐可能产生的混凝机理。
pH<3简单的水合铝离子起压缩双电层作用
pH=4-5多核羟基络合物起吸附电性中和
pH=6.5-7.5氢氧化铝起吸附架桥
另外还有其他混凝机理解释:如混凝形态学等2023/7/16764
混凝过程由铝盐的混凝过程总结出以下特点:
凝聚(coagulation)带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和――电位――脱稳――凝聚,生长成约d=10
特点:剧烈搅拌,瞬间完成
在混合设备中完成
絮凝(flocculation)高聚合物的吸附架桥脱稳胶粒――生长成大矾花d=0.6-1.2mm
特点:需要一定时间,搅拌从强弱
在絮凝中设备完成2023/7/16775混凝的操作程序(1)、提高碱度:投加重碳酸盐具有增加碱度和不提高pH值的优点;(2)、投加铝盐或高铁盐,AL3+或Fe3+包围胶体粒子,使微小絮凝体带有正电荷;(3)、投加活化硅酸和聚合电解质之类的助凝剂,以便增大絮凝体并控制ξ电位。在投加碱和混凝剂后建议快速搅拌1-3分钟,随后投加助凝剂搅拌20-30分钟,以促进絮凝,也可以投加阳离子聚和物实现脱稳。
2023/7/16786
混凝影响因素主要因素:废水的胶体杂质浓度、pH值、水温及共存杂质等。(1)、水温低温,混凝效果差,原因是因为:无机盐水解吸热;温度降低,粘度升高――布朗运动减弱;胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚对策:提高投药量、添加高分子助凝剂(2)、pH及碱度视混凝剂品种而异。无机盐水解,造成pH下降,影响水解产物形态。根据水质、去除对象,最佳pH范围也不同。需碱度来调整pH,碱度不够时需要投加石灰。
2023/7/1679(3)、水中浊度物质的组成与特性从对混凝效果的影响看,浊度物质有三种性质指标:
A、电动电位夏秋时,浊度物质的电动电位比冬季要低。故在冬季时要多投加混凝剂或加助凝剂。
B、粒径及其分布粒径较大且分布较为均匀,不利于颗粒的凝聚和沉降接触,反之有利于混凝。
C、吸附容量代表一定重量的颗粒表面所吸附的阳离子总量。吸附量大,表明胶粒扩散层中离子数量多。为取得较好的混凝效果,需要更多的絮凝剂,才能提供较多的高价阳离子,使粒子充分脱稳。2023/7/16807混凝剂和助凝剂(1)、混凝剂:不少于200-300种。
无机:铝系:适宜pH:5.5~8
;硫酸铝,明矾,聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铝(PAS)铁系:适宜pH:5~11,但腐蚀性强;三氯化铁,硫酸亚铁,硫酸铁(国内生产少),聚合硫酸铁,聚合氯化铁
有机:人工合成:阳离子型:含氨基、亚氨基的聚合物,国外开始增多,国内尚少;阴离子型:水解聚丙烯酰胺(HPAM);非离子型:聚丙烯酰胺(PAM),聚氧化乙烯(PEO);两性型:使用极少。天然:淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等;微生物絮凝剂2023/7/1681发展方向:复合型无机或有机高分子絮凝剂:如铁铝复合、聚合铝硅/铁硅、无机-有机复合高分子絮凝剂:阳离子有机化合物天然改性高分子絮凝剂:无毒易降解,如甲壳素等多功能絮凝剂:絮凝、缓蚀阻垢、杀菌灭藻微生物絮凝剂2023/7/1682(2)、助凝剂可以参加混凝,也可不参加混凝。a.酸碱类:调整水的pH,如石灰、硫酸等b.加大矾花的粒度和结实性:如活化硅酸(SiO2nH2O)、骨胶、高分子絮凝剂c.氧化剂类:破坏干扰混凝的物质,如有机物。如投加Cl2、O3等2023/7/16838、混凝动力学
颗粒间的碰撞是混凝的首要条件――混凝动力学
(1)异向絮凝由布朗运动造成的碰撞,主要发生在凝聚阶段。颗粒的碰撞速率Np=8/(3)KTn2n:颗粒数量浓度
:运动粘度凝聚速度决定于颗粒碰撞速率。Np只与颗粒数量有关,而与颗粒粒径无关。当颗粒的粒径大于1m,布朗运动消失。2023/7/1684(2)、同向絮凝由水力或机械搅拌产生。在整个混凝过程中占有重要地位,其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定。碰撞速率N0=4/3n2d2Gd:颗粒粒径
G=U/Z(速度梯度)(相邻两流层的速度增量)
2023/7/1685(3)、混凝控制指标用G可以来判断混合和絮凝的程度:混合(凝聚)过程:平均G=700-1000s-1,但剧烈搅拌是为尽快分散药剂时间通常在10~30s,一般<2min絮凝过程:不仅与G有关,还与时间有关。平均G=20-70s-1,GT=1~104-105
实际设计,采用V和T,反过来校核GT或者平均G2023/7/16869混凝设备
(1)、混凝剂的配制与投配一般采用液体投加的方式。a.投配流程:
药剂-溶解池-溶液池-计量设备-投加设备-混合设备-
b.剂量与投加方式
计量:流量计(转子、电磁)、苗嘴、计量泵
投加方式:泵前投加;高位溶液池重力投加;水射器投加;
泵投加c.投加量的自动控制
自动控制方法:数学模型法:需要大量的生产数据、涉及仪表多
现场模拟试验法:根据试验结果反馈到投药,仍有一定滞后。
动电流检测器(SCD):
絮凝监测器:利用光电原理检测水中絮凝颗粒变化
2023/7/1687(2)、
混合设备水泵混合:投药投加在水泵吸水口或管上。管式混合:管式静态混合器、扩散混合器,混合时间2-3秒
机械混合:搅拌(3)、絮凝设备
隔板絮凝池;折板絮凝池;机械絮凝池;悬流、迷宫式等不同形式的组合。
2023/7/168810工业废水处理中混凝的应用给水中,以地表水为水源时应用较多,主要去除浊度和细菌。经混凝沉淀后浊度一般小于10度。印染废水处理:适用于含颜料、分散染料、水溶性分子量较大的等染料废水处理。可以单独用无机混凝剂,也可和有机高分子絮凝剂联用。
例:某针织厂废水TOC为50-60mg/L,pH值为7.5。
采用PAC混凝剂,投加量为140mg/L时,TOC去除率为68%。
例:云南省某针织厂染色废水,含直接染料、活性染料
PAC0.05-0.1%
原水混凝沉淀消毒
2023/7/1689含油废水处理:乳化油颗粒小、表面带电荷,加混凝剂,压缩双电层。通常采用混凝气浮工艺。例:兰州炼油厂废水加PAC采用二级气浮原水含油50-100mg/L
投加PAC50mg/L一级气浮出水,油20-30mg/LPAC30mg/L二级气浮出水,油15-20mg/L
肉类加工厂废水处理:
例:某肉类加工厂屠宰废水COD为670mg/L,用聚合硫酸铁处理后,COD去除率在77%以上。
混凝优点:上马快、投资省、效果好,但运转费高,沉渣多
2023/7/1690二.气浮1基本原理(1)概念是将水、污染物质和气泡这样一个多相体系中含有的疏水性污染粒子,或者附有表面活性物的亲水性污染粒子,有选择地从废水中吸附到气泡上,以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程。是一种固-液和液-液分离的方法。具体过程:通入空气→产生微细气泡→SS附着在气泡上→上浮应用:自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物,以及比重接近1的固体颗粒2023/7/1691(2)气浮分类A、电解气浮法:有竖流式和平流式装置。B、散气气浮法:扩散板曝气气浮:压缩空气通过扩散装置以微小气泡形式进入水中。简单易行,但容易堵塞,气浮效果不高。
叶轮气浮法:适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水.C、溶气气浮法:
根据气泡析出时所处的压力不同,分为:溶气真空气浮和加压溶气气浮D、生化气气浮法:生物产气,化学产气等2023/7/16922、气浮的理论基础(1)水中颗粒与气泡粘附的条件
A、水、气、固三相混合体系中,因不同介质表面因受力不均衡而存在界面张力,气泡与颗粒或絮体一旦接触,由于界面张力存在会产生表面吸附作用。
B、润湿周边:三项间的吸附界面构成的交界线。与润湿接触角有关系。
C、亲水吸附与疏水吸附亲水性颗粒润湿接触角小,气粒两相接触面小,浮选体结合不牢,易脱落,此为亲水吸附。疏水性颗粒的接触角大,浮选体结合牢固,为疏水吸附。2023/7/1693
固体2023/7/1694(2)泡沫的稳定性不稳定的后果:气泡浮到水面后,水分很快蒸发,泡沫计易破灭,会使已经浮到水面的污染物又脱落回到水中。方法:投加起泡剂(表面活性物质)达到易起气泡的稳定的目的。(3)改变疏水性能向水中投加浮选剂,可以使颗粒由亲水性物质变为疏水性。(4)结合方式(气浮中气泡对絮体和颗粒单体的结合方式)分为:气泡顶托;气泡裹携;气泡吸附2023/7/16953、气浮工艺的形式(1)布气气浮利用机械剪切力,将混合于水的空气粉碎成小气泡。按粉碎气泡方式的不同,分为:水泵吸水管吸气气浮;射流气浮;扩散板曝气气浮;(压缩空气)叶轮气浮。2023/7/1696(2)溶气气浮原理:使空气在一定的压力作用下,溶解于水并到达过饱和状态,再减至常压释放,空气便以微小气泡的形式逸出。
A、容气真空气浮常压空气溶于水,负压析出。特点:整个气浮池在负压下操作,空气溶解容易,动力设备和电能消耗少。缺点:所有设备均要密封在气浮池内,构造复杂,生产中使用不多。2023/7/1697B、
加压溶气气浮其气浮工艺有三种形式:▲全溶气法:电耗高,但气浮池溶剂小。▲部分溶气法:省电,溶气罐小。但若溶解空气多,需加大压力▲回流加压溶气法:适用于SS高的原水,但气浮池容积大。组成:
空气饱和设备、空气释放器、气浮池2023/7/1698加压溶气气浮法的特点:▲加压条件下,空气的溶解度大,能提供足够的微气泡,确保气浮效果。▲减压释放,产生气泡不仅微细(20-100㎛),粒径均匀,密集度大,而且上浮稳定,对液体扰动小。特别适合于疏松絮凝体,细小颗粒的固液分离。▲工艺设备和流程较为简单,便于管理维护。▲对回流加压,处理效果显著、稳定,节约能耗。2023/7/1699B、加压溶气气浮系统的设计a、溶气方式:水泵吸水管吸入,图13-18,简单,但空气量不能太大
水泵压水管射流,图13-19,射流器能量损失大b、空气饱和设备(包括加压水泵、溶气罐)
溶气罐:加速空气的溶解,但实际空气很难达到饱和。一般水中的空气含量约为饱和含量的50-80%。应尽量提高溶气效率。c、释放设备:将空气以极细小(20-100)的气泡释放。
减压阀;
专用释放器。d、气浮分离装置:
平流式,竖流式
2023/7/161004
气浮法在废水处理中的应用
含油废水(石油化工、机械加工、食品工业废水等):悬浮油(>10,隔油池);乳化油(<10,一般0.1-2气浮)
溶解性。
造纸厂白水回收纤维;
染色废水等毛纺工业洗毛废水――羊毛脂及洗涤剂浓缩污泥(效果比沉淀法高)2023/7/16101
三、吸附水处理的吸附法是指利用具有吸附能力的多孔性物质去除水体中微量溶解性杂质的一种处理工艺。1.吸附本质(1)
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