[工学]chap6特殊水质的净化技术.pptVIP

6. 特殊水质的净化技术 思考题：1、5、8 习题：2 本章知识要点 除铁除锰的原理和常用方法． 除氟除砷的原理和常用方法． 活性炭吸附的原理和基本理论． 微污染水处理的常用方法． 问题的提出 传统给水处理的作用是去除：浊度、色、嗅、细菌； 20年代水质标准出现了Fe、Mn两个项目； 60年代提出了对As、Cd、Pb、F、Hg、NO3-、Se、Ag的控制要求； 80年代水源有机污染严重，要求对特殊水质采用相应的净化方法。 基本方法: 强化常规处理:对无机类污染物 预处理或深度处理：对溶解性有机物。 6.1 地下水除铁除锰技术 (1)、Fe、Mn的存在形式及危害 1).存在形式： Fe：2价、3价 Mn： 2价、3价、4价、6价、7价 地下水中，以Fe2+、 Mn2+为主要形式。 2).危害： 有嗅、有味：铁腥味 降低产品质量： 有色：出现水斑、水锈 堵塞管道、滋长细菌 3).国家标准： Fe0.3Mg/L，Mn 0.1Mg/L (2)、去除方法及工艺 1).去除对象： Fe2+、 Mn2+ 2).基本原理：将溶解状态的Fe和Mn氧化成不溶解的Fe3+或Mn4+化合物，再经过过滤去除。 反应方程式： 3).主要方法：氧化法 理论上： 氧化1mg/L Fe2+ 需氧0.14mg/L，产生0.036mg/L H+ 氧化1mg/L Mn2+　需氧0.29mg/L，产生0.036mg/L H+ 4).曝气方式： 射流曝气 跌水曝气 压缩空气曝气 穿孔管曝气 莲蓬头曝气 曝气塔 目前：国内普遍采用曝气接触氧化除铁除锰工艺。 近年：发现微生物除铁除锰的作用。 除铁新工艺：充氧回灌地层。 微生物除铁除锰机理 锰砂滤池的除铁除锰过程中： 接触氧化作用 “生物活性滤膜”中生物酶的催化作用及其粘液吸附作用 “生物活性滤膜”－－以铁细菌为主的化能自养菌，附着在锰砂滤料上形成。 6.2 活性炭吸附 6.2.1、活性炭吸附性能及制造 (1).吸附性能：多孔颗粒、孔隙率和比表面积大。 (2).制造原料： 任何含碳的物质（木材、果壳、锯末等）。 (3).制造过程： 1）炭化（热解）： 在隔绝空气条件下，对原料加热。温度：600度 炭化后比表面积可达到：200~400m2/g 作用： 使原料中的水气、CO2、CO、H2等气体挥发 使原料分成碎片，并重新集合成稳定的微晶结构 2）活化：在氧化剂的作用下，对碳化材料加热。 氧化剂的选择： 800~900度：蒸汽或CO2 低于600度：空气 比表面积达到：1000~1300m2/g 作用： 生成新的微孔或将原来的微孔打通； 扩大原有的细孔尺寸 将相临细孔合并成更大的孔 (4).分类： 按照粒径的大小： 粉炭：10~50μm 不易于再生，与混凝剂同时投加于水中，以污泥形式排除； 粒炭：0.4~1.0mm 易于再生，铺于快滤池砂层上，或在快滤池后单独建造活性炭滤池。 ? 6.2.2、吸附等温线 (1).吸附等温线试验： 吸附容量： 吸附等温线： (2).常用的吸附等温式 Langmuir公式 ?Freunlich 公式 6.2.3活性炭在给水处理中的应用 投加活性炭除藻：一般投加粉末活性炭，投加位置在硫酸铝之前或之同时投加。 生物活性炭工艺处理微污染原水：BAC工艺 ??6.3? 除氟除砷 (1)、F、As的存在形式及危害 1).存在形式： 地下水中 以F- 形式存在； 以As（3价）、 As（5价）和有机As形式存在。 2).危害： F- 浓度过高，氟中毒，氟骨症； F- 浓度过低，龋齿病。 As有毒，轻度中毒，疲乏、失去活力；重度中毒，胃肠道粘膜炎，肾功能下降，水肿、多发性神经炎。 3).卫生标准： F 不超过1.00Mg/L； As 不超过0.05Mg/L； (2)、去除方法及工艺 1).除氟方法： 吸附法 混凝沉淀法 离子交换法 电渗析法 吸附法 原理：吸附剂比表面积大， 以活性氧化铝、骨碳或活性炭为吸附剂，吸附去除水中的氟。 流程：地下水——活性氧化铝吸附。 吸附剂：活性氧化铝 再生剂：1%~2%的硫酸铝溶液 影响因素：原水pH值、活性氧化铝颗粒的大小 装置：固定床、流动床 骨碳（羟基磷酸钙）吸附 吸附剂：骨碳（羟基磷酸钙） 再生剂：1%的氢氧化钠溶液浸泡， 再用0.5%的硫酸中和。 混凝沉淀法 原理：使用混凝剂（主要是铝盐），使氟化物沉淀。 流程：地下水——混凝沉淀——过滤 特点：需要设反应池和滤池，且污泥处理较难； 　　　投药量约为除氟量的100~200倍。 适用：只在含氟量较低或必须同时去除浊度的情况下使用。 离子交换法 原理：使用阴离子交换树脂，去除水