污废水处理设施运行管理1省环保厅环保工程处理资质运营管理培训精要.ppt

(六)吸附法在废水处理中的应用 目前吸附法已经成功应用于含重金属离子废水、含油废水、染料废水、火药化工废水、有机磷废水、显影废水、印染废水、合成洗涤剂废水的处理。 十三、离子交换法 (一)原理和功能 离子交换法是给水处理中软化和除盐的主要方法之一。在废水处理中，离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质，回收有价值化学品、重金属和稀有元素。主要用于处理电镀废水。如镀铬废水、镀镍废水、镀镉废水、镀金废水、镀银废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等，还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。 (二)离子交换剂 1．离子交换剂的分类 离子交换剂是实现交换功能的最基本物质。离子交换剂根据其材料可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，又可分为天然离子交换剂和人工合成离子交换剂等。天然离子交换剂如粘士、沸石、褐煤等。人合成离子交换树脂有凝胶树脂、大孔树脂、吸附树脂、氧化还原树脂、蝥合树脂等。其交换能力又可分为强碱性、弱碱性、强酸性、弱酸性等多种类型。 废水处理中通常采用的是离子交换树脂，同其他类型的离子交换剂相比，离子交换树脂具有交换容量高、交换速度快、机械强度和化学稳定性好等优点，但成本较高。 2．离子交换树脂的性能 离子交换树脂的性能包括以下几个方面： ①离子交换树脂的选择性 离子交换树脂的选择性与水中离子种类、树脂交换基团性能有关，也受水中离子浓度和温度的影响。 在低浓度和常温条件下，各种树脂对各种离子的交换选择性归纳如下： (a)强酸性阳离子交换树脂这种树脂对溶液中价数越高的离子，亲和能力越强；当价数相同时，原子序数越大，亲和力越强。 (b)弱酸性阳离子交换树脂这种树脂对H+选择能力特别强，对多价离子的选择能力也优于低价离子 。 (c)强碱性阴离子交换树脂一般而言，强碱性阴离子树脂的选择性随溶液中阴离子的价数增加而增大 。 (d)弱碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子树脂对0H-离子具有很强的选择性。 (e)螫合树脂的选择性与树脂的种类有关，典型的螫合树脂为亚氨基醋酸型树脂 。 位于序列前的离子可以取代序列后的离子，但在高温或高浓度条件下，处于序列后的离子可以取代序列前的离子。另外当金属离子在溶液中呈络合阴离子存在时，一般来说树脂对其的亲和能力会降低。 ②离子交换树脂的交换容量 离子交换树脂交换能力的大小以交换容量来衡量，它表示树脂所能吸着(交换)的交换离子数量。离子交换树脂的交换容量有三种表示法： (a)全交换容量(或称总交换容量)：指离子交换树脂内全部可交换的活性基团的数量。此值决定于树脂内部组成，与外界溶液条件无关。这是一个常数，通常用滴定法测定。 (b)平衡交换容量：指在一定的外界溶液条件下，交换反应达到平衡状态时，交换树脂所能交换的离子数量，其值随外界条件变化而异。 (c)工作交换容量：或称实用交换容量，是指在某一指定的应用条件下树脂表现出来的交换容量。树脂的全交换容量最大，平衡交换容量次之，工作交换容量最小。 (三)离子交换工艺过程 离子交换操作过程包括以下4个阶段： ①交换 交换阶段是利用离子交换树脂的交换能力，从废水中去除目标离子的操作过程。 ②反冲洗 反冲洗的目的是松动树脂层，使再生液能均匀渗入层中，与交换剂颗粒充分接触，同时把过滤过程中产生的破碎粒子和截留的污物冲走。树脂层在反冲洗时要膨胀：30％～40％。冲洗水可用自来水或废再生液。 ③再生 在树脂失效后，必须再生才能再使用。通过树脂再生，一方面可恢复树脂的交换能力，另一方面可回收有用物质。 ④清洗 清洗指的是洗涤残留的再生液和再生时可能出现的反应产物。 (四)离子交换操作方式和常用设备 按照操作方式不同，离子交换设备有固定床、移动床和流动床三种。固定床工作时，树脂床层固定不变，水流由上而下流动。固定床的优点是设备紧凑、操作简单、出水水质好；缺点是