第十二讲.废水处理的各种方法简介(2)介绍.ppt

1、介绍了第12讲废水处理的各种方法(2)，主要内容，1，吸附2，离子交换3，中和4，氧化还原5，膜分离法教材参考内容：137148，1，吸附水处理吸附法利用有吸附性的多孔材料去除水体中微量可溶性杂质的处理工艺。1.吸附本质吸附是一种或多种物质(称为吸附质)牙齿其他物质(称为吸附剂)表面自动变化的过程(累积或浓缩)。是一种抵消上的反应。水处理中，主要讨论液体固体介面，固相物质作为吸附剂，一般是多孔物质。液相中的吸附材料被定义为吸附质吸附法。吸附法是水中一种或多种物质在固体表面(吸附剂)上吸附去除的方法。分为三种茄子类型。(1)物理吸附；(2)化学吸附；(3)离子交换吸附、2、吸附剂吸附剂的种类有活

2、性炭、硅胶、腐植酸煤、硅酸钙、沸石、硅藻土、焦炭、木屑、炉子等多种多样。活性炭是最常用的吸附剂，市面上销售的产品具有粉末、粒状、片状、纤维状形态。活性炭的制造分两个阶段进行：木材、锯材、树皮、煤等含碳物质，通过碳化和活化。碳化也称为热分解，是在空气隔离条件下加热原材料，加热的温度一般在600以下。碳化分解原材料，释放多种气体，进一步分解或碎片化，重组成微晶体结构(Microsoft)。活化是氧化剂的作用，碳化后加热材料，产生新的微孔，扩大微孔尺寸。除活性炭外，腐植酸煤(风化煤)也是价钱廉价的天然吸附剂。腐殖酸分子结构中羧基、苯酚羟基、甲氧基等活性基团具有重金属吸附更换的性能。腐殖酸炭可用于处理

3、含多种重金属离子的废水(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Ni、Cr、Co等)，对放射性元素、石油、表面活性剂、染料、农药等污染物也有一定的吸附效果。3、吸附法在废水处理中的应用(1)活性炭吸附有机物，用于去除生物、物理、化学法不能去除的微量溶解有机物。另外，在有机工业废水的生物处理厂中添加适量的粉末活性炭，有助于提高生物处理效果，降低废水的色度。(2)活性炭对无机物的吸附具有很强的吸附能力，可以去除某些金属及其化合物(如锑、铋、锡、汞、钴、铅、镍等)。活性炭可用于处理低浓度含汞废水，可将废水中汞的含量从0.11.0 mg/L降低到0.010.05MG/L。含铬2030mg/L的废水吸附在活性炭上

4、后，出水中铬的含量可以减少到1mg/L。(3)沸石对NH4的吸附常用于饮用水深度净化。吸附柱的工作过程，废水(初始浓度为Co)进入更换柱后，先接触顶层吸附剂，使其钝化。废水通过继续下层时，污染物浓度逐渐降低，工作层下降，整个吸附床分为上部失效层(饱和区)、中部工作层和下部新层三部分。工作层的最前端到达吸附床底部后，水开始作为污染物出来。牙齿时刻称为吸附床的渗透时刻，此后，径流污染物含量逐步提高，直到排放标准接近为止，必须再生吸附剂。(威廉莎士比亚、吸附剂、吸附剂、吸附剂、吸附剂、吸附剂、吸附剂、吸附剂、吸附剂)4。吸附剂的再生，2，离子交换方法，离子交换方法是利用离子交换剂的交换器与水中的金属

5、离子进行交换反应，将金属离子状态物质替换为交换剂，将其去除。(属于更换吸附)1、离子交换离子交换剂可分为武器和有机两类茄子。武器离子交换制包括磺化介质、天然绿色沙、沸石等。有机离子交换剂一般指合成更换树脂，是有机高分子聚合物，其骨架是由聚合物电解质和横木交叉物质组成的空间网状结构，上面结合了许多可离子交换的基团。离子交换树脂是由空间网状结构的母体和附着在其上的活性基团组成的高聚物。，根据交换基团，离子交换树脂分为阳离子型、负离子型、两性离子型。羊离子交换树脂含有能与阳离子交换的活泼酸性基团。负离子更换树脂含有可与负离子交换的碱性基团。2.离子交换树脂的反应量离子交换树脂用钠离子(钠型)或氢取代

6、废水中的阳离子(氢型)。该交换反应表示钠型：氢型：式中的R牙齿树脂，M表示阳离子(如Cu2，Zn2，Ni2，Cd2，Mg2)，更换结果废水中的金属离子留在树脂中净化，出水中主要是钠盐(如使用钠型)负离子离子交换树脂将溶液中的负离子交换为羟基离子(OH-)，从废水中去除负离子。更换反应如下：A2-表示负离子。用离子交换方法处理重金属废水时，普通金属离子(例如Cu2、Zn2、Cd2等)可以使用阳离子更换树脂。以负离子形式存在的金属离子复合物或酸根(如HgCl42-、Cr2O72-等)必须用负离子更换树脂去除。为了同时从废水中去除阴阳离子，可以串联使用负离子和阳离子交换器(两相音相)。离子交换过程是

7、可逆平衡吸附过程，树脂达到吸附饱和时，更换能力丧失。此时可以进行解吸再生，恢复树脂的更换能力。阳离子树脂可以用酸溶液或盐溶液再生，通常用硫酸或盐酸(氢型)或氯化钠(钠型)溶液再生羊水。负离子更换树脂通常用氢氧化钠或氢化钾溶液再生。3，离子交换选择性，电荷越高，原子水合半径越小，交换就越容易。在低温和低浓度下，离子交换顺序为h型： Fe3 Al3 Ca2 mg2k=NH4 na(h)Li oh型： po43-so42-NO3-cl-f-(oh-)HCO 3，4，4也就是说，可以从废水中去除金属阳离子，也可以去除负离子，可以高纯度净化废水，还可以有选择地从含有多种金属离子的废水中回收贵金属。牙齿方

8、法的缺点是离子交换裴秀智价钱数值高。也就是说，裴秀智再生要使用酸、碱、盐，运营成本高，再生液要进一步处理。因此，离子交换法在大规模废水掩埋的工程中采用较少。一般用于传记电镀废水、人造丝锌废水、水毒性小的废水(如含汞)或回收价值高的金、银、铂等废水。离子交换设备主要有固定床、移动床、流动床。目前使用最广泛的是固定床(单、多、复合、混合床)。三，中和，一，应用前提工业矿业生产中经常产生大量酸碱废水。例如金属酸洗废水和味精发酵废水、铁矿开采排水都是典型的酸性废水，造纸废水是典型的碱性废水。(1)。在废水排入水体之前，水生生物对pH值的变化非常敏感，因此排出大量废水，使水的pH值偏酸或碱时会产生不利影

9、响。(2)。一般城市排水管道(China排水)对工业废水排放的pH值有明确的规定，因为废水在排入城市排水管道(China排水)之前，酸和碱起到排水管道腐蚀作用。(3)。在废水需要化学或生物处理之前，化学处理必须将废水pH值提高或降低到最适合特定需要的值。生物处理一般应保持废水pH值在6.58.5范围内，使处理结构内的微生物保持最佳活性。2，中和剂，常见的酸性废水中和剂有氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、电石渣、生石灰、石灰石、白云石等。常见的碱性废水中和剂有“三山”、烟气、二氧化硫等。由于废水量大，中和剂的选用必须追求经济，以降低废水处理成本。经常使用酸性废水和处理中的生石灰、石灰石、白云石等廉价、

10、质量好的中和剂，其中石灰应用最广泛，可以同时起到中和和混凝作用，其价钱、来源、处理效果好，几乎所有重金属离子(除汞外)都能一起沉淀。酸碱废水除了pH值偏离正常值外，还含有很多其他污染物，在酸碱废水处理中，必须采用中法和法，不仅遵守pH值，还必须有效地净化其他污染物。3、中和方法酸或碱废水浓度高(3%5%以上)时，应考虑重复使用及综合利用的可能性。如果浓度不高(低于3%)，则考虑中和处理。(1)酸性废水酸碱废水相互中和、药剂中和和过滤以及3茄子方法(2)碱性废水碱/酸性废水相互中和、酸中和、烟气中和3茄子方法。过滤及主要设备，(A)中和塔(B)中和辊，4，氧化还原，将溶解在氧化还原反应、废水中的

11、有毒有害污染物转化为无毒、微毒或易于分离的新物质的方法。废水中的有机污染物(颜色、嗅觉、味道、大邱)和恢复性无机离子(CN，S2，Fe2，Mn2)都可以用氧化法消除这种危险。废水中的重金属离子(Hg2、Cd2、Cu2、Ag、Cr6、Ni2等)可以用还原法去除。1.常用于废水处理的氧化剂和还原剂最常用的氧化剂包括空气、吴尊和氯、次氯酸钠、漂白剂、漂白剂等氯系氧化剂、过氧化氢、高锰酸钾、电解工艺阳极。最常用的还原剂有硫酸亚铁、氯化铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、铁、锌粉、电解过程阴极。2、废水处理对氧化还原反应要求，可以有效氧化还原反应；反应后产物是无毒的。常温下仍然有很快的反应速度。反应时，酸度没有太

12、大变化。没有二次污染，合理的价钱，原料很容易得到。3，化学氧化法，(1)氯系氧化从氰化镀铜，锌，镉等漂洗水处理开始，首先要打破氰化物。用氯系氧化剂在碱性条件下破坏含氰废水是氧化法的典型例子。废水中的钨通常是自由CN、HCN和稳定性不同的多种金属铬化合物，以Zn(CN)42、Ni(CN)42、Fe(CN)63等形式存在。氰化物氧化破坏第二阶段进展：第一阶段：氰化物氧化硅氧烷CNClO H2O=CNCL 2oh CNCL 2oh=CNO CL H2O废水pH应受碱性控制，防止高毒性CNCL气体逸出，氰化物氧化应成为毒性极强的氰化根CNO。第二阶段：碱性氯化处理过程的继续，牙齿过程中的氰酸盐破坏。2

13、 CNO 3ClO H2O=N2 3Cl 2HCO3使用过量氧化剂时，两阶段反应进行到最后，称为“完全氧化法”。(2)空气氧化空气中的氧气是廉价的氧化剂，但只能氧化容易氧化的金属离子。代表性的例子是二价铁氧化成三价铁。因为废水中的二价铁在pH 8上很难沉淀。三价铁可以在pH34时沉淀，沉淀性能好，容易脱水。此外，氧化炼油厂的含硫废水：2HS-2o 2 S2 o 32-H2O 2 S2-2o 2 H2O S2 o 32-2OH-；S2O32- 2O2 2OH-2SO42- H2O (3)吴尊氧化剂是仅次于氟的强氧化剂，高于氧氯。氧化反应总是能瞬间完成，但在空气中必须自行分解，现在才能工作。除了不

14、含金、铂、碳的铬铁合金以外，所有金属都被腐蚀，用于制造设备。臭氧的准备无声放电；辐射法紫外线辐射法等离子体射流法。水杀菌消毒的具体应用；印染废水处理：主要脱色；氰化物废水处理；苯酚废水处理。优点和缺点对除臭、脱色、杀菌、有机物去除、无机物有明显效果。不会造成二次污染。准备臭氧的电和空气不需要储存和运输。不会产生泥。但是费用高，处理成本高。4，化学还原法，六价铬的毒性比三价铬大100倍。废水中毒性强的六价铬(通常以Cr2O72或CrO42存在)在酸性条件下作为还原剂将六价铬还原为三价铬，然后用碱性药剂和沉淀物制作氢氧化铬沉淀，将其去除。(1)硫酸亚铁还原处理含铬废水是成熟常用的处理方法。硫酸亚铁

15、主要是第一铁离子起还原作用。在酸性条件下(pH=23)，还原反应为cr2o 72 6 Fe 2 14H=2cr 3 6 Fe 3 7h 2 ocr 2 o 42 3fe 2 8H=CR3 3fe 3 4H2O下一碱(普通废碱和石灰乳)控制废水pH=8.59。利用药剂还原法，选择六价铬、还原剂、碱性中和剂，尽可能地区适宜。如果工厂区有SO2废气或H2S废气，可用作六价铬的还原剂。工厂区既有含铬废水，又有含氰废水，可以徐璐氧化还原反应处理，达到报废废品的目的。CR2O72 6CN 14H 2CR3 3 3 (CONH2) 2H2O，(2)还原法还可用于从废水中提取铜。利用铁粉(铁屑)将废水中的铜离

16、子还原为金属铜，沉积在铁(碎屑)表面，再利用。牙齿方法也被称为“沉淀动力学法”，Cu2 Fe=Cu Fe2化学氧化还原不仅用于废水处理，还广泛用于水净化。在自来水中添加氯可以有效地杀死水中的微生物。自来水的吴尊氧化除了杀死微生物外，还可以氧化分解水中微量的污染物。5，电解，铝(或铁)作为可用性阳极，不锈钢或铝，铁作为阴极，在直流电场电解废水的方法。通电后，阳极金属(铝或铁)放电用金属离子溶于废水中，水解形成氢氧化铝或氢氧化铁胶体，废水中的重金属离子结合阴极和OH-形成金属氢氧化物，并在阳极吸附形成的氢氧化物胶体中沉淀去除。废水中的金属离子可以直接从阴极中获得电子，并返回金属单质，在阴极中沉积。另外，电解生产O2可以氧化有机物和无机物。电解生成H2可以还原某些物质，例如脱色。失去电子的金属离子容易产生水解羟基复合物。制造气体，以微气泡的形式排出，放出杂质。(1)在含6价铬的传记电镀废水处理中，铁板可以用作阳极。铁阳极溶解的亚铁离子可以将六价铬还原为三价铬，亚铁还原为三价铁。三价铬和三价铁最终产生氢氧化物沉淀，(2)，5，膜分离法，膜分离法包括反渗透法、传记渗透法、扩散渗透法、液膜法、超滤法等。(1)反渗透法在反渗透装置中利用反渗透膜分离水和金属离子，在用