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环境工程常见疑问解答系列三
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来源: 作者: 发布时间:2007-10-26
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21. 气浮相关内容 气浮法:利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除。其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。药剂浮选法:在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮去除。两者统称气浮法。 常用气浮设备:加压溶气气浮﹑叶轮气浮﹑曝气气浮﹑射流气浮和电解气浮。 气浮法优点:处理效率高,生产的污泥比较干燥,表面刮泥方便,曝气增加溶解氧有利后续生化处理。缺点:耗电量大,设备维修管理工作量大,易堵塞,浮渣怕较大风雨袭击。 22. 水的软化和除盐的基本方法 去除水中溶解物质的方法主要有软化除盐﹑离子交换﹑吸附和膜分离。 软化就是降低水中Ca2+﹑Mg2+的含量,以防止其在管道设备中结垢。基本方法有:加热软化法:借助加热将碳酸盐硬度转化成溶解度很小的CaCO3﹑Mg(OH)2沉淀出来。 药剂软化法:在不加热的条件下,借助化学药剂把钙﹑镁盐类(包括非碳酸盐硬度)转化成CaCO3﹑Mg(OH)2 沉淀出来,从而去除绝大部分Ca2+﹑Mg2+。常用药剂法有:石灰法﹑石灰—纯碱法与石灰—石膏法。 离子交换法:利用离子交换剂将水中的Ca2+﹑Mg2+转化成Na+,而其他成分不改变。 除盐就是减少水中溶解盐类(阴阳离子)总量,方法有:蒸馏法﹑电渗析法﹑离子交换法(应用最广)。 23. 离子交换法原理与工艺 离子交换法是水质软化和除盐的主要方法。在废水处理中,主要去除其中金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中其他同性质离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程(可逆性化学吸附)。其反应表达式为:RH(交换树脂)+M+(交换离子)<=>RM(饱和树脂)+H+,在平衡状态下,反应物质浓度符合关系式:[RM][ H+]/([RH][ M+])=k,k是平衡常数。k﹥1反应向右进行,k越大,越有利于交换反应,k的大小表示离子交换剂对某离子交换性大小。 离子交换树脂的性质:有效pH范围;交换容量;交联度;交换势(交换离子取代树脂上可交换离子的难易程度)。 离子交换装置可分为固定床和连续床两种。 离子交换操作有四步:交换﹑反洗﹑再生和清洗。交换:交换过程主要与树脂层高度﹑水流速度﹑原水浓度﹑树脂性能和再生程度有关。当水中离子浓度达到限值时,应进行再生。 反洗:其目的是松动树脂层,以便下一步再生,使再生液能分布均匀,同时也可清除树脂层内杂质﹑碎粒和气泡。 再生:即交换过程的逆过程,较高浓度的再生液流过树脂层,将吸附的离子置换出来,使其恢复交换能力(固定床中很重要)。 清洗:将树脂层内残留的再生液清洗掉,直到出水水质符合要求。 24. 吸附法相关内容 吸附:在相界面上,物质浓度自动发生累积或浓集的现象。 吸附法就是利用多孔性固体物质,使水中一种或多种物质吸附在固体表面而去除的方法,其主要是去除溶解性有机物质,此外还能去除合成洗洁剂﹑微生物﹑病毒和痕量重金属,并能脱色除臭。 吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附:吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附。吸附热较小,在低温下就能进行,反应较快。 化学吸附:吸附剂和吸附质之间发生化学反应,由于化学键力引起(不可逆)。一般在高温下进行,吸附热大,相当于化学反应热。一种吸附剂只能对某种或几种吸附质发生化学吸附,有选择性。物理吸附和化学吸附往往相伴发生。 常有吸附剂有:活性炭﹑磺化煤﹑活化煤﹑沸石﹑活性白土﹑硅藻土﹑腐殖质﹑焦炭﹑木炭﹑木屑等。 吸附等温线:一定温度下,表示达到平衡时溶液浓度和活性炭吸附有机物数量关系的曲线。无拐点Langmuir,有拐点BET,直线Freundlich。 吸附操作分静态(间歇式)和动态(连续式,有固定床﹑移动床和流动床)两种。 25. 氯法消毒☆ 给水厂中,经混凝和过滤的水不能保证去除所有病原微生物,需进行消毒。消毒并非要杀灭一切微生物,只要杀死病原细菌和对人体健康有害的微生物。 氯与水的作用:略溶于水,溶解度1%(10℃),在水中水解,Cl2+H2O<=>HOCl+H++Cl+,HOCl<=> H++OCl- 一般认为,Cl2﹑HOCl﹑OCl-都有氧化能力,但HOCl杀菌能力比OCl-强70—80倍(HOCl中性,容易扩散到带负电的细菌表面,从而穿过细胞膜),氯原子氧化破坏细菌体内的酶,使其死亡。 水中有氨存在时,可生成氯胺,HN3+HOCl<=>H2O+NH2Cl,HN3+2HOCl<=>2H2O+NHCl2,HN3+3HOCl<=>3H2O+NCl3,各种氯胺水解后,又变为HOCl,其杀毒作用虽比较慢,但氯胺在水中较稳定,杀菌持续时间长,这就是氯胺消毒。 氯还可以和水中其他杂质作用,从而消耗一定的氯量。 余氯:投加的氯除去与细菌和杂质作用消耗后的剩余部分。分为游离性余氯:Cl2﹑HOCl﹑OCl-;化合性余氯:NH2Cl﹑NHCl2,﹑NCl3。需氯量=加氯量-余氯量。 折点加氯:在折点之前,余氯全都是化合性余氯,没有游离性余氯,在折点之后,所增加的氯量全部以游离性余氯存在,既有化合性余氯,又有游离性余氯,消毒效果最好。当按大于折点需氯量来加氯时,称为折点加氯。
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