第三章 化工废水处理课件.ppt

第三章化工废水处理
宋琳
songlin113@
化工环境保护
第三章化工废水处理
化工废水的来源及特点
化工废水处理方法概述
物理处理法
化学处理法
物理化学处理法
生物处理法
吸附法
浮选法
电渗析
反渗透
超过滤
§5 物理化学处理法
一、吸附
水处理的吸附法是指利用具有吸附能力的多孔性物质去除水体中微量溶解性杂质的一种处理工艺。

(1)定义:吸附是一种或几种物质(称为吸附质)在另一种物质(称为吸附剂)表面上自动发生变化(累积或浓集)的过程。
是一种相界面上的反应。可以发生在气-液界面、气-固、液-固。
在水处理中,主要讨论的是液-固界面。
固相物质:吸附剂,一般为多孔性物质
液相中被吸附物质:吸附质
吸附法定义: 吸附法是指水中的一种或多种物质被吸附在固体表面(吸附剂)而被去除的方法。
(2)原理:
吸附剂表面上的分子受力不均衡⇁存在剩余力场(即具有表面能)。
根据热力学第二定律,这种能力有自动变小的趋势。当溶液中的吸附质⇁达到吸附剂表面时,致使界面上的分子受力变得均衡一些,从而降低了这种表面能。这就是吸附过程自动发生的一种推动力。
因此吸附的本质是物质从液相(或气相)到固相表面的一种传质现象。
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根据吸附剂表面吸附力的不同,吸附可分为以下三种类型:
1)物理吸附:
分子间的作用力所引起的。
·吸附热较小,可在低温下进行。
·过程是可逆的,易解吸
·相对没有选择性。分子量越大,吸附量越大。
·可形成单分子吸附层或多分子吸附层
2)化学吸附:
由化学键力引起的――产生化学反应。
如石灰吸附CO2 → CaCO3
·吸附热大,一般在较高温下进行。
·具有选择性,单分子层吸附
·化学键力大时,吸附不可逆。
3)离子交换吸附:
静电引力
吸附质的离子→吸附剂表面的带电点上,同时吸附剂也放出一个等当量离子。
·离子电荷越多,吸附越强。
·离子水化半径越小,越易被吸附。
实际过程中物理和化学吸附是主要的,比较如下:
吸附性能
物理吸附
化学吸附
作用力
分子引力(范德华力)
剩余化学键力
选择性
没有选择性
有选择性
吸附层
单分子或多分子吸附层
只能形成单分子吸附层
吸附热
较小,⋖
较大,相当于化学反应热,-
吸附速度
快,几乎不要活化能
较慢,需要活化能
温度
放热过程,低温有利于吸附
温度升高,吸附速度增加
可逆性
可逆,较易解析
化学键大时,吸附不可逆

具有一定吸附能力的多孔物质都可以作吸附剂。有活性炭、活化煤、焦炭、煤渣。
活性碳是水处理中应用最为广泛的吸附剂。
(1)活性炭的制造
原料:木材、煤,经高温炭化和活化而成。
炭化:温度300-400℃,将原料热解为碳渣。
活化:把碳渣造成发达的多孔结构
主要有两种活化方法:气体法:通入水蒸气
药剂法:用***化锌、硫酸等作为活化剂。
制造过程示意图:
炭化→破碎、造粒
原料活化→洗涤→
捏合成型→炭化
粉状碳成品
→干燥→筛分
粒状碳成品