[教育]环境保护与管理第三节课.ppt

   二、物理化学法 1.吸附 吸附法是利用多孔性同体吸附剂的表面吸附废水中的一种或多种污染物的方法。这种方法主要用于低浓度工业废水的处理。经活性炭吸附处理后的废水．可以不含色度、气味、泡沫和其它有机物，能达到水质排放标准和回收利用的要求。 用吸附法处理废水时，通常所用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭、木炭、泥炭、自土、矾七、矿渣、炉渣、木屑以及大孔径吸附树脂等。 (1)吸附过程原理 吸附过程是一种表面现象，严格地描述吸附现象是比较复杂的。就废水处理中的吸附而言，吸附均技生在液、固两相界面上，并且是由于周体的表面力作用而产生吸附的。表面积一定，吸附剂要使其表面能减少，只能通过表面张力的减少来达到。如果吸附剂吸附某溶质后能降低表面能，则该吸附剂便能吸附此种溶质。吸附剂和吸附质之间的作用力可分为三种．即分子引力、化学键力和静电引力。由于这三种不同的作用力，就形成三种币同类型的吸附．即物理吸附、化学吸附和变换吸附。 (2)活性炭的吸附和再生在用吸附法处理废水时．最常用的吸附剂是活性炭。这是由丁它具有较好的吸附性能、机械性能和化学稳定性，再生后性能恢复较好，价格便宜，来源方便。 活性炭吸附达到饱和后一定要进行再生。所谓再生，就是在活性炭奉身结构不发生或者极少发生变化的情况下，用特殊的方法将被吸附的物质从活性炭的孔隙中去除，以便使活性炭恢复活性．重复使用。再生的方法，常用的有四种：即水蒸气吹脱法、溶剂再生法、酸碱洗涤法和焙烧法，其中焙烧法使用得较多。此外．还有湿式氧化、电解氧化、臭氧氧化和微生物分解等方法，但这些方法目前还处于研究阶段。再生后的吸附剂往往吸附能力降低，其主要原因是再生后的吸附剂表面仍有吸附质的残余存在，它们阻塞孔隙，妨碍吸附剂的完全再生。它们与废水的组成、吸附质的成分、所用活性炭的性质以及所伴随的化学吸附等因素有关。 废水中的污染物的性质是指污染物的溶解度、污染物极性的强弱、污染物分子的大小、污染物的浓度、污染物的组成及微生物的存在等。如溶解度小、极性小及分子粒径小的污染物易于被吸附。 吸附条件是指温度、吸附接触时间及废水的PH值等。有些污染物在温度低时溶解度减小，这对吸附有利；但这时废水的粘滞性将增加．又不利于污染物向吸附剂微孔扩散。一般采用在常温下吸附，保证吸附剂与吸附质有适当的接触时间，也能提高吸附剂的吸附能力。PH值能控制某些化台物的离解度和溶解度。所以PH值也影响吸附的效能。一般用吸附法处理的废水应呈酸性。 (4)吸附流程 由于所用活性炭的粒径不同和处理方式不同，废水处理吸附流程可分为粉状活性炭流程和粒状活性炭流程两种。粉状活性炭流程按其进料方式不同又可分为湿式注入流程和干式注入流程两种。粉状活性炭使用时不需要复杂的装置，操作简便，吸附遵度快，但由．丁活性炭使用届不能回收，所以国内使用很少。粒状活性炭虽然吸附速度不如粉状活性炭快，但使用方便，容易与水分离，设备所占面积小，容易实觋自动化，而且使用后可以再生，所以最近受到各方面的重视。粒状活性炭流程按接触方式不同，可分为固定床，移动床和流化床二种。 随着活性炭在废水处理中应用日益增多，再生技术的发展也很快。选择经济、合理的再生装置，是活性炭吸附在废水处理中实际应用的重要问题。用于粒状活性炭再生的装置有立式多段炉、立式移动床再生炉、回转炉和流化床再生炉等。 2．浮选(气浮) (1)浮选原理浮选法主要是用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或细小的同体悬浮物。如石油炼厂就是采用浮选法去除废水中的乳化油。浮选原理是向废水中邋人空气，废水中的悬浮洲体颗粒或乳化油就能粘附于气泡随之上浮，其原因是由于表面张力的缘故。 当液体和空气相接触时，液体表面分子所受的引力与液体内部所受的引力不相等。结果液体表面分子趋向于被拉向液体内部，引起液体表现收缩至晟小，并使得液珠总是呈圆球形而存在。这种企图缩小表面面积的力称为液体的表面张力。如欲增大液体的表面积，就需要对其做功，以克服分子间的引力，处于液体表面的分子比内部分子具有多余的能量，即表面能。表面能为表面张力与表面积的乘积，它是储存在表面上的位能．并有力图减至虽小的趋势。 同样，在两种互不相溶的液体接触的界面间、在液体与同体相接触的界面间、在固体和气体接触的界面间，都会由于界面表面分子受力不均衡而产生界面张力。界面张力与界面面积的乘积为界面能。界面能也有减至最小的趋势，所以，废水中的乳化油呈圆球形，而且有自动粘聚在起的趋势，因为粘聚以后．可以有更小的界面总面积。 (2)浮选剂为了增加废水中悬浮颗粒的可浮性，以提高浮选的效果．需向废水中投加各种化学药剂．这种化