第四章 水的吸附处理
水处理原理
北京科技大学（硕士）初试考试大纲 考试科目：《水处理原理》 科目代号：856 考试主要内容： 1．绪论 基本概念：固体污染物溶解性固体悬浮性固体BOD5 COD TOC TOD 富营养化污染浊度色度油类污染物TN 氨态氮凯氏氮 主要问题：（1）固体污染物的分类方法和原因。（2）表示废水中有机污染物指标及各自的特点与相互关系。（3）重金属污染的特点。（4）如何才能解决我国的水污染问题。（5）废水处理方法的分类。（6）城市废水的处理一般包含的主要处理单元及各处理单元的作用。 2．废水的预处理和初级处理 基本概念：调节在线调节离线调节普通中和滤池膨胀中和滤池升流式膨胀中和滤池 主要问题：（1）调节的目的是什么？调节的方式有几种？（2）异程式调节池的工作原理和结构。（3）调节池体积的确定方法（4）中和滤池的使用条件及不同滤池的特点。 3．废水的重力分离 基本概念：自由沉降速度剩余固体分数理想沉淀池表面负荷溢流率平流式沉淀池辐流式沉淀池竖流式沉淀池沉砂池曝气沉砂池 主要问题：（1）重力分离的在废水处理中的作用。（2）沉降过程的分类及各自的特点。（3）自由沉降试验方法中各步的目的。（4）絮凝沉降试验及去除率确定方法和步骤。（5）理想沉淀池工作过程分析。（6）沉淀池的分类和特点。（7）曝气沉沙池的工作原理。 4．粒状介质过滤 基本概念：深层过滤过滤周期过滤循环过滤速度单层滤池双层滤池三层滤池滤料的有效直径滤料的不均匀系数滤料的纳污能力 主要问题：（1）深层过滤的基本工艺过程。（2）过滤时污染物截留的机理。（3）多层滤池的滤层结构形式和原因。（4）对滤料和垫层的要求。（5）滤池的反洗及其重要性。（5）重力式无阀滤池的结构和工作原理。 5．混凝 基本概念：胶体的稳定性混凝剂助凝剂聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺主要问题：（1）胶体的脱稳与凝聚的机理。（2）影响混凝过程的因素。（3）混凝工艺过程及各步的作用和要求。（4）各种澄清池的结构和工作原理。 6．膜分离法 基本概念：电渗析器的级和段反渗透的级与段离子交换膜 主要问题：（1）膜过程的特点和用途。（2）电渗析的原理和工作过程。（3）反渗透水透过膜的机理。（4）膜的选择性的一般规律。（5）板框式、管式、螺旋卷式、中空纤维式反渗透膜组件的结构及优缺点。（6）能画出不同级和段的反渗
水的过滤处理
水的过滤处理 现在，在电厂锅炉补给水处理中，过滤的作用在于保护后级化学除盐设备的正常运行。过去，曾经认为：过滤只用于地表水混凝澄清后的处理，地下水一般不需要过滤。近年来，发现井水中带出的沙粒，同样影响离子交换器的运行，为此，不论是地表水还是地下水，水处理系统都会采用过滤设备。 水中悬浮物对下向流运行离子交换器的危害，主要表现在离子交换树脂层内形成泥饼，被冲成块状泥饼会沉入树脂层的底部，这不仅要增大离子交换器的水流阻力，而且泥沙会被水带走，污堵后级的离子交换器，则会直接污堵树脂层，造成水流阻力急剧增大，以致无法进行。 地表水经过混凝处理后，虽然已经将其中的大部分悬浮物沉淀在澄清池内，从外观上看也比较透明。但实际上，水中仍含有少量细小的悬浮物，所以，必须进一步处理。否则，当进行后级离子交换器时，会污堵交换层，妨害正常运行。进一步除去水中悬浮物的常用方法为过滤。过滤，是大家熟知的方法，如将水通过滤纸、砂层、几层布，都可将水中的悬浮物分离出来，这就是过滤。在火力发电厂的水处理系统中，过滤的特点是水中的悬浮物含量不多，但水量较大，所以常用的是粒状滤料过滤法。因为用这种方法，设备比较简单，且当滤层被污堵后，易用反滤的方法9（即用水自上而下的冲洗滤层）恢复其过滤能力。最常见的滤料过滤是砂子，将水通过砂层过滤，就可将水中的悬浮物截留下来，流出的是清水。这里，主要是讲述用粒状滤料过滤，至于其他的过滤方法，不进行介绍。 2.1 过滤的原理 用粒状滤料进行过滤的方法，虽然在生活和工作上应用很久，但对它的机理却有一个较长时期的认识过程。 在19世纪，过滤器中放的沙粒很细，过滤时的滤速很慢，大致为0.1~0.3m/h（按空塔截面积计），这种过滤器称为慢速过滤器。慢速过滤器是利用砂层表面形成的一层泥饼来进行过滤的。在泥饼未形成的阶段，慢速过滤器的出水水质很差，所以，这个时期，人们认为过滤作用是一种机械筛分作用，也就是说，水中的悬浮物是被滤层中微小的孔眼所截留。 现在，工业用砂过滤器的过滤，并不依靠滤层表面形成的滤饼，它用的砂粒径比慢速过滤器大，滤速常常达到8~12m/h或更大，这种过滤器称为快速过滤器。快速过滤器虽不能使天然水中的浊度完全除净，但对于经混凝澄清处理的水，确能起有效的滤清的作用。此种过滤不能用机械筛分原理来解释，因为那些小于过滤间隙孔径的颗粒也能除去。所以，现在认为在这种过滤过程中有两种作用，一种是机械筛分，另一种是吸附凝聚。 在快速过滤器中，机械筛分作用主要发生在滤料层的表面，这是因为在用水反洗滤料层除去其中的污物时，滤料颗粒必然要按其颗粒的大小分层，结果是小颗粒在上，大颗粒在下，一次排列。所以，上层形成的空隙孔眼最小，易于将悬浮物截留下来。不仅如此，而且由于截留下来的或吸附着的悬浮物之间发生彼此重叠和架桥的过程，以至在表面形成一层泥饼，它可以起机械筛分作用。 为了说明吸附凝聚的意义，可先回顾一下在澄清池中进行的混凝过程。此时，泥渣层对已脱稳悬浮物的吸附作用，可以提高混凝效果。因为滤层中的砂粒排列得比澄清池悬浮物泥渣的颗粒更紧密，所以那些在澄清池中被带出的颗粒，在流经滤料层中的弯弯曲曲的孔道时，有更多的机会和原来过滤的泥渣碰撞，因此可以起到更有效的吸附作用。于是，水中的悬浮微粒会更完全地被吸附在砂粒上面，使出水浊度进一步降低。 2.2 过滤过程中的水头损失
污水处理中磷回收理论与技术
第12卷 第1期2005年 3月 安全与环境工程 Safety and Environmental Engineering Vol.12 No.1 Mar. 2005污水处理中磷回收理论与技术 荆肇乾,吕锡武 (东南大学环境工程系,南京210096) 摘 要:由于磷矿的开采和磷在自然界中近乎单向循环,磷资源日益枯竭。污水中含有大量的磷,我国污水排放中的磷量相当于磷矿产量的37.5%,经过处理回收可以转变为磷资源,又可以保护环境。当前磷的回收技术有沉积法、结晶法、土地利用等多种形式,除了土地利用外,其他技术都处于试验探索阶段,需要进一步开发研究。磷酸盐是磷回收的主要形式,鸟粪石和磷酸钙分别适合用作肥料和工业原料。 关键词:污水处理;磷循环;磷回收;磷酸盐 中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:167121556(2005)0120029204 3 Theory and T echniques of Phosphorus R ecovery from W astew ater T reatment J IN G Zhao2qian,L U Xi2wu (De p artment of Envi ronment Engi neeri ng,S out heast U ni versit y,N anj i ng210096,Chi na) Abstract:Owing to t he exploitation of p hosp horite and t he unilateral circulation of p hosp horus in nat ure, p hosp horus resource is increasingly exhausted.However,t here is large quantity of p ho sp horus in wastewater,which corresponds to34.2%of t he yearly p ho sp horite outp ut in China.This part of p hos2 p horus can be transformed into resource by recovery wit h t he simultaneous result of environment p rotec2 tion.At p resent,t here are several p ho sp horus recovery techniques such as chemical precipitation,crystal2 lization,soil reuse and so on.Except for t he soil reuse,ot her techniques are being explored and need f ur2 t her st udying.Pho sp hate is t he main form of p hosp horus recovery,of which st ruvite and calcium p hos2 p hate are suitable for fertilizer and indust rial material respectively. K ey w ords:wastewater treat ment;p hosp horus circulation;p ho sp horus recovery;p hosp hate 1 自然界磷的迁移转化 磷是人类和动植物的各种生命活动必需的元素,它在细胞的生命活动中起着关键作用。磷在自然界主要以磷酸盐岩石以及鸟粪石和动物化石等天然磷酸盐矿石存在,按天然丰度排序,磷在所有元素中居第七位,其最稳定形态为磷酸盐。 在人工开采或天然侵蚀后,磷被释放出来,通过人类的加工过程以及生物转化作用,转变成可溶性及颗粒性磷酸盐,被生物利用的部分随着生物的死亡分解,最终又回到环境中,随地表径流而迁移到海洋中。可溶性的磷由于不具有挥发性,所以,除了鸟粪及对海鱼的捕捞,磷没有再次回到陆地的有效途径。在深海处沉积的磷,只有在发生海陆变迁,海底变为陆地后才有可能再次释放出磷(图1)。由于上述原因,陆地上磷损失越来越大[1]。 磷在参与环境(包括岩石、土壤和水)、生物和人体循环的过程中,它同时又成为造成环境污染的一种重要成分。对于如何提高磷的利用效率,减少它所造成的污染,乃至从污物中回收磷等问题已引 3收稿日期:2004211215 基金项目:国家863高技术研究发展计划(2002AA60101221A);江苏省科技攻关计划资助项目(BE2001035);江苏省环境工程重点实验室开放基金资助项目。 作者简介:荆肇乾(1975—),男,博士生,主要从事水处理技术与水污染控制研究。
水处理过滤器的种类及工作原理
水处理过滤器的种类及工作原理世界上大多数的水体污染严重，加剧了水资源紧缺的矛盾。传统的自来水处理方法，已不能保证提供品质优良的饮用水，而且在市政供水中还存在着两次污染的问题，如高层的水箱供水，漫长的自来水输送管线，都会造成潜在的铁锈，水垢及微生物等污染问题，因此，水处理过滤器按水质处理方式，可分为以下11大类。 1.软化法 是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中，只是软化水质，而不能改善水质。 2.蒸馏法 是指将水煮沸，然后收集蒸汽，使之冷却和凝结成液体。蒸馏水是极安全的饮用水，但有一些问题要进一步探讨。由于蒸馏水不含矿物质，这成为反对者提出人的寿命容易老化的理由。另外利用蒸馏法成本较高，耗费能源，不能去除水中挥发性物质。 3.煮沸法
是指自来水煮沸后饮用，这是一种古老的方法，在国内普遍地应用。水煮沸可杀死细菌，但对一些化学物质和重金属不能去除，即使其含量极低，所以饮用仍是不安全的。 4.磁化法 是指利用磁场效应处理水，称为水的磁化处理。磁化处理的过程就是水在垂直于磁力线的方向通过磁铁后，即完成磁化处理的过程。我国对水的磁化处理，到目前为止仍是处于实践和研究的初级阶段，国外的净水器没有磁化功能的要求，因为磁化水不属于净水的范围，而是属于医疗方面的问题。 5.矿化法 是指在净化的基础上再向水中增添对人体有益的矿物元素(如钙、锌、锶等元素)其目的是发挥矿泉水的保健作用。市售净水器一般通过在净水器中添加麦饭石来达到矿化的目的，但人为的矿化功效现在还是一个有争议的问题。 6.臭氧、紫外线杀菌 这些方面都只能杀菌，去除不掉水中的重金属和化学物质，经杀死的细菌尸体仍残留在水中，而成为热原。 7.整水器
10种常见的水处理方法
? 1. 沉淀过滤法 这是一种最原始的过滤方法，它是依靠水中微粒杂质的自身重量下沉来达到分离的目的。常用于水中杂质颗粒较大的场所，如江河湖水的初步自然澄清过滤。 2. 蒸馏法 蒸馏法是把水加热，变成气体，分出混入气相中的低沸点成分或飞沫成分，低沸点气体放于大气中。不挥发性不纯物残留于液相中，成为浓缩液排出。如此把水精制成高纯度的水。 此法耗电耗水量很大，且使用时需有人看守，使用不方便，现已较少使用。 3. 薄膜微孔过滤（MF）法 薄膜微孔过滤法包括三种形式：深层过滤、筛网过滤、表面过滤。 深层过滤是以编织纤维或压缩材料制成的基质，利用隋性吸附或是捕捉方式来留住颗粒，如常用的多介质过滤或砂滤；深层过滤是一种较为经济的方式，可去除98%以上的悬浮固体，同时保护下游的纯化单元不会被堵塞，因此通常做为预处理。 表面过滤则是多层结构，当溶液通过滤膜时，较滤膜内部孔隙大的颗粒将被留下来，并主要堆积在滤膜表面上，如常用的PP纤维过滤。表面过滤可去除99.9%以上的悬浮固体，所以也可作为预处理或澄清用。 筛网滤膜基本上是具有一致性的结构，就象筛子一般，将大于孔径的颗粒，都留在表面上（这种滤膜的孔量度是非常精准的），如超纯水机终端使用的用点保安过滤器；筛网过滤微孔过滤一般被置于纯化系统中的最终使用点，以去除最后的残留微量树脂片、碳屑、胶体和微生物。 4、活性炭吸附法 活性炭依靠吸附和过滤作用主要去除水中的异色、异味、余氯、残留消毒物等有机物杂质。 5. 电渗析 渗析是一种物理现象。如将两种不同浓度的盐水，用一张渗透膜隔开，浓度高的盐水中的溶质如无机盐离子通过膜向浓度低的盐水中渗透，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。因为是以浓度差作为推动力，扩散速度始终是比较慢的。如果要加快这个速度，就可以在膜的两边加一直流电极。 电解质在电场的作用下，会加快迁移的速度，这就称为电渗析。 电渗析耗电量大，且渗析膜片易坏，在反渗透技术出现后已很少使用。 6. 离子交换（IX）法 离子交换法的原理是将原水*中的无机盐阴阳离子如钙离子Ca2+、镁离子Mg2+、硫酸盐SO42-、硝酸盐NO3-等，通过与离子交换树脂交换，使水中的阴、阳离子
一般水处理方法及原理
一般水处理方法及原理 常用的水处理方法有：(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线消毒法、(九)生物化学法等，现在将这些处理法之原理及功能在此一一说明。 沉淀物过滤法 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对於溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。 沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质面或许有细菌在此繁殖，并释放毒性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。 硬水软化法 硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下: Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1 Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1 式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後，将原本含在其内的Na+离子释放出来。 现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质(resin matrix)内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原(regeneration)的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，其反应方式如下: Ca-EX2+2Na+ (浓盐水)→2Na-EX+Ca2+ Mg-EX2+2Na+ (浓盐水)→2Na-EX+Mg2+ 如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，同时病人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题，所以设备上需要有逆冲的功能，一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。另一个值得注意问题的是高血钠症，因为透析用水的软化与再还原过程是*计时器来控制，正常情况还原作用大多发生在半夜，这是*阀门在控制，如果发生故障，大量盐水就会涌进水源，进而造成病人的高血钠症。 活性炭 活性炭是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成，制成後还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性炭的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管,1g的活性炭内部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性炭清除有机物能力的因素有活性炭本身的面积，孔洞大小以及被清
水处理吸附理论与技术
简析活性炭吸附技术在水处理方面应用 摘要: 现代工业的迅猛发展给环境带来的污染日益严重，尤为严重的是水体污染，已经引起了全世界的普遍关注。同时，随着人们生活水平的不断提高和环保意识的不断增强，使得人们对引用水水质的要求愈来愈严格。活性炭是最常用的优良的吸附剂，深刻了解活性炭的特性，正确选择活性炭，充分发挥其在水处理的作用，达到深度处理的效果，成为近来研究的重点。本文概述活性炭的特性及其吸附机理，介绍活性炭吸附技术及其组合工艺在国内外水处理中的应用和发展，总结它在应用中的优缺点并预测其前景和发展方向。 关键词: 活性炭、吸附、水处理、组合工艺 引言 传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉淀、过滤和加氯消毒来去除水中的悬浮物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。吸附法是采用多孔性的固体吸附剂，利用同一液相界面上的物质传递，使废水中的污染物转移到固体吸附剂上，从而使之从废水中分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同，可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。 1.活性炭的特性及其吸附机理 1.1活性炭的特性 1
活性炭是一种由煤、沥青、石油焦、果壳等含碳原料制成的外观呈黑色的粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强。普通活性炭的比表面积为500-1500m2。超级活性炭比表面积则高达3500 m/g活性炭所含主要元素是碳，含量为90-95%。氧和氢大部分是以化学键的形式与碳原子相结合形成有机官能团，氧含量4%-5%左右，氢含量一般是1%-2%。活性炭中最常见的官能团有：羧基、酚羟基和醌型羧基，此外还有醚、酯等。另外，根据不同吸附质的特点选用不同性质的活性炭种类是非常重要的。活性炭吸附作用有包括物理吸附和化学吸附。物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中，比如通过范德华力进行吸附，物理吸附吸附热很小，且是可逆的。由于活性炭表面存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当吸附质碰撞到活性炭表面上时便与表面原子问发生电子的交换、转移或共有，形成吸附化学键的吸附作用发生电子的转移、交换或共有，形成吸附化学键的吸附，此过程为化学吸附。 1.2活性炭吸附机理 活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，品格问生成空隙，形成许多形状各异的细孔。其孔隙占活性炭总体积的70%～80%．每克活性炭的表而积可高达500～1700平方米，但99.9%都在多孔结构的内部。活性炭的极大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积。活性炭的孔隙大小分布很宽，从10-1nm到10nm以上，一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。在吸附过程巾，真正决定活性炭吸附能力的是微孔结构。活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的，粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用，但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。研究表明：在吸附过程中发生溶质由溶剂向活性炭吸附剂表面的质量传递，推动力可以是溶质的疏水特性或溶质对吸附剂表面的亲和性，或两者均存在。在水处理中通过活性炭吸附而被去除的物质一般为兼有疏水基团与亲水基团的有机化合物。溶质对吸附剂表面的亲和力可分为两类：一类是溶质在溶剂中的溶解度；另一类则是溶质与吸附剂之间的范德华力、化学键力和静电引力。严 2
水处理方法与原理
水处理方法与原理 1．1 废水处理方法分类 废水处理的任务是采用各种技术措施将废水中所含有的各种形态的污染物分离出来或将其分解、转化为无害和稳定的物质，使废水得到净化． 现代废水处理技术，按其作用原理和去除的对象可分为物理法、化学法和生物法． 物理法就是利用物理作用，分离废水呈浮状态的污染物质，在处理过程中不改变水的化学性质．如格栅、沉淀、气浮、过滤、反渗透、离心、蒸发、结晶等处理工艺均属于物理法. 化学法是向废水投加某些化学物质,利用化学反应来分离、转化、破坏或回收废水中的污染物,并使其转化成为无害物质.如混凝、中和、氧气还原、吸附、离子交换法、膜分离、汽提、萃取等处理工艺均属于化学法. 生物法是利用水中微生物的新陈代谢功能,使水废水呈溶解和胶体状态的有机物被降解,并转化成为稳定、无害的物质,使废水得以净化.如活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等均属于生物法. 1.2 废水处理方法与原理简介 一、物理法 物理法的的去除对象是水中不溶性的悬浮物质.使用的处理设备和方法主要有格栅、筛网、沉淀(沉砂)、过滤、微滤、气浮、离心(旋流)分离等. 1. 格栅(筛网) 它是由一组平行排列的金属栅条制成的框架，斜置成60。~70。于废水流经的渠道内，当废水流过时，呈块状的污染物质即被栅条截留而从废水中去除，它是一种对后续处理构筑物或废水提升泵站有保护作用的设备，筛网截留亦属于这一性质的设备。 2．沉淀（沉砂） 借助废水悬浮固体本身的重力作用使其与废水相分离的方法。这种工艺分离效里好、简单易行、应用广泛，往往在处理废水过程中多次使用，是一种十分重要的处理构筑物。沉淀池主要用于去除废水中大量的呈颗粒状的悬浮固体，沉砂池则主要去除废水密度较大的固体颗粒。 3．气浮 气浮是设法在废水澡通入大量密集的微细气泡，使其与细的悬浮物相互粘附，形成整体密度小于水的浮体，从而依靠浮力上升至水面，以完成固、液分离的处理方法。气浮按气泡的来源可分为压力溶气气浮、电解凝聚气浮、微孔布气气浮三大类。 4．过滤 过滤是使废水通过具有孔隙的粒状滤层，从而截留废水的悬浮物，使废水得到澄清的处理工艺。 5．离心（旋流）分离 使含有悬浮固体或浮化油的废水在设备中高速旋转，由于悬浮固体和废水的质量不同，受到的离心力也不同，质量大原悬浮固体被抛到废水外侧，这样就可使悬浮固体和废水分别通过各自出口排出设备之外，从而使废水得以净化。 二、化学法 化学法的去除对象是废水中的胶体物质和溶解性物质. 1. 中和处理 用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。中和处理应考虑以"以废治废"原则，亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。
吸附技术在水处理中的应用
吸附技术在水处理中的应用 【摘要】：吸附技术是水处理中非常重要的一项技术。本文介绍了吸附理论的历史及原理，着重分析在水处理中应用的几种吸附技术，同时展望了水处理中吸附技术的发展。 【关键字】：吸附技术水处理应用 一、吸附理论概述 （1）吸附理论的历史 （ 早在公元前5世纪，古医学创始人Hippocerates就知道用炭可除去腐败伤口的污秽气味[1]，并成为了运用吸附技术的鼻祖。但是，真正意义上的现代吸附理论则诞生于西方发达国家，先后大约经历了近250年时间的发展。 随着科学技术的发展，人们已经不满足于宏观吸附规律的探讨，进而转向了分子水平上了解吸附机制。20世纪60年代起相继有多种探测表面成分和表面结构的实验手段问世，使吸附研究步入了微观的层次[1]。 （2）吸附理论 吸附（adsorption）作用实质上是一种界面现象。大多数有实际应用价值的都是界面层浓度大于体相中的浓度，称为正吸附[1]。 吸附主要分为两种情况：在物理吸附过程中物质不改变原来的性质，因此吸附能小，被吸附的物质很容易再脱离，如用活性炭吸附气体，只要升高温度，就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。化学吸附（chemical adsorption），在吸附过程中不仅存在引力，还由于固体表面存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有，就能形成吸附化学键的吸附作用。 二、水处理中的吸附技术 · 能有效地从气相或液相中吸附一种或几种成分的固体物质称为吸附剂。它们的共同特点是有较大的比表面积、适宜的孔结构和表面结构，对吸附质有强烈的选择性吸附能力等。 （1）活性炭吸附技术
水的预处理(过滤器).
第三节水的预处理（过滤器） 我们知道，水的混凝处理后，其水质情况会发生以下变化： ?除掉部分： 1、基本上除掉了水中悬浮物。 2、水中的有机物能除去60%--80% 。 3、降低了一部分重碳酸盐硬度，即降低了一部分重碳酸盐碱度。 4、除去水中胶态硅酸，约占全部硅酸的25%--50% 。 ?增加部分： 1、增加了SO42- ,等于加药量。 2、增加了CO2。 3、增加了水中的非碳酸盐硬度。 4、水中的溶解固形物增加。 为满足后续处理反渗透或离子交换除盐时的水质要求，还需要对水进行进一步的预处理。 一、过滤过程与原理 将水自上而下通过装有粒状填料（滤料）的设备，其中细小悬浮物被滤料吸附截留的过程。 滤料分层排布，小颗粒的在上。由于上层砂砾排列致密，使悬浮物易于被其表面吸附、重叠和架桥形成滤膜。滤膜起主要过滤作用称为薄膜过滤。水进入滤层内部后，悬浮物在深层滤料的复杂空隙通道内更容易发生碰撞，从而被吸附截留，称之为渗透过滤或深层过滤。 失效滤料可以通过自下而上的反洗而再生。 二、过滤中的压力损失 测定出水浊度和水通过滤层的压降均可知滤池运行效果。出水浊度变化规律性不强，不能及时反映滤层的污染程度；后者因变化明显，测量方便而成为反映滤池运行效果的实际指标。 水流经滤层的压降与滤料污染程度和滤池的出力有关，二者的增加都会导致其值增大。在压降一定时，出力会随着滤料污染程度的增加而下降。 若保持滤池的出力不变，随着滤料的污染加重，进水压力（压降）必须增大。压降过大，可能造成滤层局部破裂，过滤作用破坏，出水水质恶化，滤料污染加重，反洗时不易洗净，滤料结块等。 实际运行中，压降应比导致滤层破裂的临界值低很多。 三、滤料 工艺要求：粒度、机械强度和化学稳定性等。 常用滤料有石英砂、无烟煤和大理石等。 1、粒度常用粒径和不均匀系数两个指标表示，在105℃烘干、筛分、称重、作筛分曲线而得。 （1）粒径：平均粒径d50和有效粒径d10（下标指通过筛孔的质量百分比），后者反映滤料中较细颗粒的尺寸。 粒径过大：滤层孔隙大，出水水质不好，且反洗强度要求较高，影响反洗效果，进而可能造成其它不良影响。
水处理的过滤原理以及操作方式
水处理的过滤原理以及操作方式原水的水质很复杂，需要经过一系列的过滤步骤才能得到所需要的水质，所以水处理的过滤过程是必要的。 过滤是利用某种多孔介质对悬浮液进行分离的操作。工作时，在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道流出，固体颗粒被截留，从而实现分离。一般将待过滤的悬浮液称为滤浆;所采用的多孔介质称为过滤介质;通过介质孔道的液体称为滤液;被截留的固体物称为滤饼或滤渣。 过滤操作的推动力是过滤介质上下游两侧的压力差，产生压力差的方法有以下几种： ①利用滤浆自身的压头; ②在滤浆表面加压; ③在过滤介质的下游一侧抽真空 ④利用惯性离心力。 过滤操作根据作用原理可分为两类： ①筛析过滤过滤介质的孔目数小于固体颗的直径，依靠筛析作用将固体颗粒从悬浮液中除去。
筛析过滤在过滤初期细小颗粒流出，滤液比较混浊。随着饼层的形成和加厚，滤液逐渐变清。由于筛孔逐渐受堵，过滤速度呈降低趋势。过滤过程当滤饼层形成，筛析作用便由饼层产生，过滤介质失去筛析作用，只起支撑饼层的作用，称饼层过滤。 ②吸附过滤(深床过滤)：过滤介质的网孔目数大于固体颗粒的直径，固体颗粒进入过滤介质孔道后被介质表面所吸附。 实际生产中，筛析和吸附同时作用，吸附过滤介质截留较大颗粒;筛析过滤介质饼层可以吸附较小颗粒。 二、过滤介质和助滤剂 常用的过滤介质有以下类型： ①织物介质，如工业滤布，金属丝网等; ②粒状介质，如珍珠岩粉，纤维素，硅藻土等; ③固体纸板，如脱色木质纸板，合成纤维板等; ④过滤膜，由纤维素和其它聚合物构成。 粒状介质是作为助滤剂预涂于织物介质表面使用，用于粗滤;固体纸板介质多用于半精滤及精滤;过滤膜介质用于精滤及超精滤。
饮用水过滤处理工艺流程
饮用水过滤处理工艺流程 1过滤概述 在常规水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。滤池通常置于沉淀池或澄清池之后。进水浊度一般在10度以下。滤出水浊度必须达到饮 用水标准。当原水浊度较低(—般在100度以下)，且水质较好时，也可采用原水直接过滤。过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的浊度降低而被部分去除。至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。在饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或澄清池可省略，但过滤是不可缺少的，它是保证饮用水卫生安全的重要措施。 滤池有多种形式。以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不同的工艺角度发展了其它型式快滤池。为充分发挥滤料层截留杂质能力，出现厂滤料粒径循水流方向减小或不变的过滤层，例如，双层、多层及均质滤料滤地，上向流和双向流滤池等。为了减少滤池阀门，出现了虹吸滤池、无阀滤池、移动冲洗罩滤池以及其它水力自动冲洗滤池等。在冲洗方式上，有单纯水冲洗和气水反冲洗两种。各种形式滤池，过滤原理基本一样，基本工作过程也相同，即过滤和冲洗交错进行。
2过滤理论 过滤机理 首先以单层砂滤池为例，其滤料粒径通常为0.5mm至1.2mm，滤层厚度一般为70cm。经反冲洗水力分选后，滤料粒径自上而下大致 按由细到粗依次排列，称滤料的水力分级，滤层中孔隙尺寸也因此由上而下逐渐增大。设表层细砂粒径为0.5mm，以球体计，滤料颗粒之间的孔隙尺寸约80μm。但是，进入滤池的悬浮物颗粒尺寸大部分小于30μm，仍然能被滤层截留下来，而且在滤层深处(孔隙大于80μm)也会被截留，说明过滤显然不是机械筛滤作用的结果。经过众多研究者的研究，认为过滤主要是悬浮颗粒与滤料颗粒之间粘附作用的结果。 水流中的悬浮颗粒能够粘附于滤料颗粒表面上，涉及两个问题。首先，被水流挟带的颗粒如何与滤料颗粒表面接近或接触，这就涉及颗粒脱离水流流线而向滤料颗粒表面靠近的迁移机理;第二，当颗粒 与滤粒表面接触或接近时，依靠哪些力的作用使得他们粘附于滤粒表面上。这就涉及粘附机理。 采用直接过滤工艺必须注意以下几点： 1)原水瀑度和色度较低且水质变化较小。一般要求常年原水浊度低于50度。若对原水水质变化及今后发展趋势无充分把握，不应轻 易采用直接过滤方案。
水处理技术基础知识
2012年3月
摘要 在人类与自然的互动关系上，水是其中最重要的因素。水是生命之源，人类身体的组成物中水占70%以上，地球表面中水面亦占70%以上，水的质量好坏与我们身体健康密切相关。世界卫生组织（WTO）调查表明：80%以上的疾病和50%以上的儿童死亡都和饮用水质不良有关。 50多年来，我国水污染防治工作虽然经历了五个发展阶段，作了许多工作，在一定程度上控制了水污染发展趋势，但是我国面临的水污染形势十分严峻。我国城市普遍存在这水污染问题，1996年《中国环境公报》指出，在统计的138个城市河段中，133个受到不同的污染。70％以上的城市河段不宜作饮用水源，50％的城市地下水受到污染。长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河等 七大水系的水质不断恶化，水污染程度在加剧，范围在扩大。湖泊水库普遍受氮磷和有机物的污染，个别湖水出现重金属污染。近年来，我国沿海水体富营养化日益严重，赤潮发生的频率逐年增高，范围逐年扩大。据海洋研究所的报告，从1993年至1997年我国已观察到的赤潮中，东海共发生132次，黄渤海共发生72次，南海发生61次。1999年7月，渤海在不到10天内连续发生两次大面积赤潮。我国水污染如此严重，这是长期以来城市排水工程欠帐太多之故，每年有近300亿立方米污水未经处理直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所 能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。 水处理(水处理系统，水处理设备或水处理工程)，简单的讲就是通过物理的或化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要或者有害的物质的过程。 水是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、 阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关。因此，水处理领域 涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。 常说的水处理包括：给水处理和排水处理两大类。给水处理一般是以将水处理可以应用为前提，是提供给工业使用或者居民使用为目的的水处理系统或水处 理设备。排水处理是指将工业生产或者居民生活产生的工业废水和生活污水处理 到能达标排放的污水处理系统或者废水处理系统。
常见水处理过滤器的种类大全
常见水处理过滤器的种类大全在水处理过程中，过滤器是必不可少的，本文主要介绍了常见的一些水处理过滤器。 1、PP滤芯净水器：内装各种PP滤芯的单筒净水器，一般价格低，但滤芯容易堵塞，需经常更换，而且过滤精度不高，仅用于水的初步过滤。 2、活性碳过滤器：可消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌等其他有害物质，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。 3、反渗透纯水机：完全去除水中有益及有害物质，产出的是纯净水。需要加压加电，水的利用率低(废水多、纯水少，一般要浪费50%左右的自来水)。净化成本高，流量小，只解决喝水问题。 4、软水器：一般采用再生钠型树脂置换水中的钙、镁离子，只起软化、降低水的硬度作用，不能净化，不能去除水中的各种有害污染物。 5、桶状净水器：装在饮水机上的桶状净水器，一般采用活性碳、陶瓷、矿化球等过滤材料，过滤精度不高，是完全截留的
过滤方式，清洗不便，容易形成二次污染，水量小，只是定位解决喝水问题。 6、超滤净水器：可以有效去除水中泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并保留对人体有益的矿物质微量元素。滤芯使用寿命长，出水量大，无须加电、加压，净化成本低，水的利用率高，适合大量生活用水的净化。 7、混合介质过滤器：根据不同过滤材料的功能特点，采用多种技术的组合，以达到较宽的水质处理范围，全面有效去除水中的各种有害物质。如金利源厨房净水器，采用超滤为核心部件，并结合高性能的KDF，不仅可以有效去除自来水中的泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等，还可以通过KDF，有效抑制水中细菌滋长、去除重金属，使过滤后的水更安全、更健康;水利用率高达95%以上，产水量大，可方便满足家庭厨房用水的净化需求。
《水处理工程技术》学习指南
水处理工程技术 学习指南 目录 前言 (48) 一、课程简介 (48) 二、课程学时与学分 (49) 三、授课对象 (49) 四、前续课程 (49) 五、教学内容 (49) 六、教材选用和教学参考书 (52) 七、教学组织 (53) 1、授课计划编制 (53) 2、备课要点 (53) 3、课堂教学要求 (54) 八、实践教学 (54) 九、课外作业和课外阅读 (55) 十、辅导答疑 (55) 十一、成绩考核 (55)
《水处理工程技术》学习指南 前言 课程手册是教师组织课程教学的重要教学文件，教师在开课前应认真阅读本手册，领会课程标准和课程大纲的教学要求，充分了解本课程在专业人才培养计划中的地位、作用，明确本课程的教学目标，把握重点、难点，精心编制授课计划，根据授课对象科学安排教学内容，采取灵活的教学方法和教学手段，提高教学效果和教学效率。 一、课程简介 1、《水处理工程》课程在专业人才培养方案中的地位 《水处理工程技术》课程是我校作为国家示范性高等职业院校重点建设的15个重点专业环境监测与治理技术专业（江苏省高校品牌专业）必修的职业岗位课程和给排水工程技术专业必修的职业岗位课程，是我校重点建设的工学结合课程。 本课程在专业人才培养中具有重要的地位和作用。通过本课程的教学，培养学生水处理工程技术方面的专业理论知识和专业技能，能够进行小型水处理工程设计、大中型水处理工程的施工、运行管理能力，满足培养从事小型水处理工程设计、大中型水处理工程的施工、运行管理高技能人才的需要。 本课程所培养职业岗位的关键职业技术能力为： （1）具有小型水处理系统方案设计计算能力。 （2）具有一般水处理工程水质化验分析能力。 （3）具有对水处理设备进行维护检修的能力。 （4）具有审查中小型水处理系统图纸并按图组织施工的能力。 （5）具有水处理系统运行调试与维护管理能力。 2、《水处理工程》课程主要内容、特点和教学要求 本课程主要包括水的循环，地表水、地下水、城镇污水、工业废水等的水质特点、去除对象及处理方法，水处理工艺，水处理厂站设计与运行管理等内容。 本课程实践性强、专业知识面宽、应用性强。在教学中，需要将理论与实际工程案例紧密结合，教材与有关规范、手册、标准图集、施工现场相结合，并要及时向学生介绍水处理的新技术、新工艺、新设备，以适应社会对本专业人才知识能力的实际要求。 2、《水处理工程技术》教学目的和任务 通过本课程的理论学习及实践训练，使学生了解水质特点、水质指标、水质标准、典型
表面吸附在水处理中的应用
表面吸附在水处理中的应用 前言：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上，从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。由于吸附的作用力不同，可把吸附分为物理吸附与化学吸附。我们把具有这种吸附能力的物质称为吸附剂。我们组员收集并研究了几种不同的吸附剂，对它们的优缺点做了归纳。 一、活性炭 活性炭是我们非常熟悉的一种的吸附材料，最近空气污染严重，我们经常戏称要戴防毒面具，防毒面具中就有使用活性炭，用来吸附空气中的有害物质。在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。作为吸附剂，活性炭具有比表面大、吸附能力强、应用范围广的特点。并且活性炭在使用后可以经过热再生法、生物再生法等进行再生，恢复吸附性能，可以进行多次使用。再生方法有加热再生法、电化学再生法、生物再生法等。 在水处理中，鉴于活性炭价格较为昂贵，活性炭多用于含微量有害物质的废水的深度净化，如含铬的电镀废水，含氰的冶炼废水，炼油厂的含油废水，石油化工厂的含苯酚废水等，即其可除有机物及重金属。 优缺点：活性炭作为吸附剂，具有处理程度高、应用范围广、适应性强、管理方便、可以再生使用并且可以回收有用物质的优点。但是其生产价格较高，能再生但再生成本也较高，并且我国目前有关的理论与技术尚不成熟，故活性炭吸附法处理废水尚未广泛使用。 二、聚丙烯酰胺 聚丙烯酰胺，简称PAM，是由丙烯酰胺（AM）单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力。在水处理中，PAM 多用于除浊度、除有机物及氮磷等元素。PAM及其衍生物可以按照所带电荷的情况分成非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型四大类。每一种PAM的性质大不相同，对某些类型的废水也有不同的处理效果（如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷）。 国内由于生产技术上的原因，一般采用间歇式生产工艺，能耗大、效率低、成本高，这样限制了其品种的发展，国内PAM的品种主要是干粉和胶体，也有极少部分的乳液，而不像国外那样有乳液、悬乳液、粉状及球状等多种形式。国外专利型产品多，其中阳离子PAM 产品占50%以上，而我国相应地比较缺乏，主要靠进口解决。因此我国PAM的使用大多在石油开采领域，用于水处理尚未推广。 优缺点：与其他无机凝聚剂配合使用，除浊、除COD、除氮磷效果好，在对出水水质要求较高时，可采用PAM作出水的处理。但其生产成本高，并且聚合后会残留AM，具有一定的毒性，故使用时要严格控制其含量。