污水的物理化学分离方法..ppt

13.2 离子交换法 13.2 离子交换法 13.2 离子交换法 13.2 离子交换法 第14章 膜析法 第14章 膜析法 14.1 渗析法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.3 反渗透法 14.4 超滤法14.1 渗析法 14.2 电渗析法 14.3 反渗透法 14.4 超滤膜析法是利用薄膜以分离水溶液中某些物质的方法的统称。半透膜： 依靠薄膜中孔道的大小分离大小不同的分子或粒子； 依靠薄膜的离子结构分离性质不同的离子，如阳离子交换膜、阴离子交换膜； 依靠薄膜的有选择的溶解性分离某些物质，如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体的性能，而是这些物质透过薄膜。14.1 渗析法14.2 电渗析法 一、原理14.2 电渗析法 二、应用14.2 电渗析法 电渗析法回收酸洗废水中的硫酸和铁 阳极反应： 阴极反应：14.2 电渗析法14.2 电渗析法 三、电渗析器的结构14.2 电渗析法 四、影响电渗析操作的主要问题 1、浓差极化当电流强度提高到一定程度以后，淡水侧的边界层中会出现水分子的电离，产生H+和OH-，参与传导电流，以补充离子的不足。这种情况称为浓差极化。由于浓差极化，使电渗析运行电耗增加，膜寿命缩短，并容易结垢沉积，堵塞水流通道。防止浓差极化、消除沉积的措施有： （1）控制操作的极限电流，在极限电流密度的70~90%状况下运行； （2）倒换电极； （3）增加水流速度，是膜边界层变薄； （4）定期酸洗 2、腐蚀在阳极发生氧化反应，生成大量O2和Cl2，具有强烈腐蚀性。所以要用抗腐蚀电极和膜，或加大极区水流速度，使电极反应产物被迅速带走。一、反渗透原理 1、渗透和反渗透2、渗透压 任何溶液都有渗透压，其值为 i——范特霍夫系数；对电解质溶液，i等于离解的阴阳离子总数；对非电解质溶液，i=1 膜单位面积水通量膜单位面积盐通量 膜的除盐率二、反渗透膜二、反渗透膜 醋酸纤维素膜的结构和性能二、反渗透膜 醋酸纤维素膜的结构和性能 反渗透膜透过机理 （1）氢键理论 （2）优先吸附-毛细管流理论 二、反渗透装置 1、管式装置管式装置水力条件好，适当调节水流状态可防止浓差极化和膜污染，能够处理含悬浮固体的溶液，但单位体积中膜面积小，制造和安装费用较高。 2、螺旋卷式装置螺旋卷式装置单位体积的膜表面积较大，透水量大。紊流效果好，不易产生浓差极化现象。缺点是膜玷污后消除困难，不能处理含有悬浮物的液体。 3、中空纤维式装置优点是单位体积的膜表面积很大，制造和安装简单，可在较低压力下运行，膜的压实现象减缓，不需要膜制成材料，浓差极化可忽略；缺点是制作工艺复杂，易堵塞，不能用于处理含悬浮物的液体 4、板框式装置这种装置结构牢固，能承受高压，占地面积不大；但液流状态差，易造成浓差极化，设备费用较大。 超滤与反渗透一样也依靠压力推动力和半透膜实现分离。两种方法的区别在于超滤受渗透压的影响较小，能在低压力下操作（一般0.1~0.5MPa），而反渗透为2~10MPa。 超滤的制膜材料主要也是醋酸纤维素和芳香聚酰胺等。只是不需热处理工序，使制成的超滤膜孔比较大，能够在较小的压力下工作，而且有较大的水通量。 超滤机理主要是小孔的筛分作用，膜对溶质的排斥性，取决于溶质分子量大小、形状和性质。超滤一般分离分子量大于500的物质，如细菌、蛋白质、颜料和油类等。 12.3 吸附工艺与设计 吸附的操作方式 间歇式 连续式 固定床 移动床 流化床一般的固定床吸附柱中，吸附柱的总厚度为3~5m，分成几个柱串联工作，每个柱厚度1~2m。过滤速度在4~15m/h之间，接触时间一般不大于30~60min。为防止吸附剂层的堵塞，含悬浮物的废水一般先应经过砂滤，再进行吸附处理。 12.3 吸附工艺与设计 12.4 吸附法的应用在废水处理中，吸附法处理的主要对象是废水中用生化法难于降解的有机物或用一般氧化法难于氧化的溶解性有机物，包括木质素、氯和硝基取代的芳烃化合物、、杂环化合物、洗涤剂、合成染料、除莠剂、DDT等。活性炭处理废水，不但能吸附难分解的有机物，降低COD，还能使废水脱色、脱臭，把废水处理到可重复利用的程度。所以吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。 实例 膨润土吸附性能的研究取50ml水样投加一定量的膨润土进行静态吸附，在pH6~7时，测定吸附达到平衡时所需时间。 1、乳化剂OP 原溶液CODcr值为618.2mg/L，取50ml水样投加精确测量的0.125g膨润土，分别设定不同的吸附时间，测定吸附后溶液的CODcr值。 84.6 84.6 86.9 95.8 618.2 CODcr（mg/L） 40 30 10 5 0 时间（min