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Video课程教案、知识点、字幕

大家好

废水的物理化学处理是利用一定的固体介质

通过化学或物理作用

以附着或拦截的方式

将废水中的离子

悬浮物或气体

从水中分离出来的一类方法

常用的物理化学处理方法有吸附法

离子交换法

膜分离法

这堂课我们学习

以吸附的方法净化废水的吸附处理技术

吸附过程是利用

一种多孔性固体材料的表面

来吸附水中的污染物

以回收或去除它们

使废水得以净化

具有吸附能力的多孔性固体物质

称为吸附剂

而废水中被吸附的物质称为吸附质

吸附可分为物理吸附和化学吸附

物理吸附由范德华力引起

吸附力较弱

化学吸附由化学键力引起

吸附力较强

两者可同时发生

吸附作用是可逆的过程

吸附与解吸总是同时进行

吸附达到平衡时的吸附量

为该吸附容量

物理吸附没有选择性

吸附质并不固定在

吸附剂表面的特定位置上

而是多少能在界面范围内自由移动

主要发生在低温状态下

放热较小

可以是单分子层或多分子层吸附

解吸容易

影响物理吸附的主要因素是

吸附剂的表面积和细孔分布

常用的吸附剂为活性炭

为暗黑色

有粒状和粉状两种

目前工业上大量采用的是粒状活性炭

活性炭细孔分布如图示

活性炭由含炭为主的物质为原料

经高温炭化和活化制得

是一种非极性

疏水性吸附剂

由于原料及制备方法相差很大

形成孔隙结构有很大差别

活性炭吸附容量大

且性能稳定

常再生解吸处理后

循环使用

而化学吸附有很强的选择性

一种吸附剂只对某种

或特定几种物质有吸附作用

一般为单分子层吸附

分子不能在表面自由移动

吸附时放热量较大

通常需要一定的活化能

在低温时

吸附速度较小

吸附牢固

解吸困难

常用的吸附剂为腐植酸类

它是由富含腐植酸的煤

经简单处理的复杂混合物

一般用于吸附工业废水中的重金属离子

吸附平衡值表明了

吸附过程中的吸附质

在溶液和吸附剂之间的浓度分配的极限

但实际的吸附过程中

吸附需要的时间

吸附设备的大小

都与吸附速率有关

吸附速率越快

所需要的时间就越短

吸附设备所需要的容积也就越小

在等温吸附过程中

当吸附质分子到达吸附剂表面的数量

和吸附剂表面释放吸附质的数量相等

即达到吸附平衡

常用的吸附等温式有

亨利吸附等温式

朗缪尔吸附等温式

弗罗因德利希吸附等温式

BET方程等

不同的等温式

适用的情况不同

那么

这些方程式如何使用呢

下面以亨利吸附等温式为例进行说明

采用不同吸附质浓度

进行系列吸附处理

达到吸附平衡时

将水中吸附质的质量浓度为横坐标

和转移到吸附剂上的

吸附质的量为纵坐标

绘制连线

如出现线性段

此段内浓度的吸附过程即符合亨利定律

线性段的斜率即为亨利吸附

等温式中的亨利常数

代入公式

即可作为废水

吸附处理的设计计算依据

根据废水处理要求

需去除的污染物量与吸附容量的比值

即可计算出所需的吸附剂量

吸附速率取决于三个过程

吸附质首先要通过液相界膜扩散

到吸附剂表面

称为颗粒的外扩散或膜扩散

吸附质通过细孔向吸附剂内部扩散

称为孔隙扩散

吸附质在吸附剂内表面上的吸附

称为吸附反应

通常吸附反应速率非常快

因而吸附速率主要由外扩散

和孔隙扩散速率控制

提高溶液的流速

使界膜厚度降低

或者吸附剂颗粒变小

界膜面积增加

可提高扩散速率

吸附质

吸附剂和溶液的性质

都对吸附过程产生影响

吸附质在水中

也称溶质

溶质的溶解度愈大

越不易被吸附

溶质相对分子质量增加

吸附量增加

但当吸附速率受内扩散控制时

吸附速率随相对分子质量的增加而降低

极性吸附剂能强烈地从非极性溶剂中

将极性溶质吸附

但是非极性吸附剂却很难将极性溶剂中

的极性溶质吸附

吸附剂的性质对吸附的影响也很大

吸附量的多少随着

吸附剂表面积的增大而增加

吸附剂的孔径

颗粒度等

都影响比表面积的大小

从而影响吸附性能

不同的吸附剂

用不同的方法制造的吸附剂

其吸附性能也不相同

吸附剂的极性对不同吸附质

的吸附性能也不一样

溶液的pH

温度和共存物质都会影响吸附性能

吸附速度取决于吸附剂和吸附质的性质

实际废水处理中

由于废水中的成分复杂

吸附速度由试验来确定

吸附速度决定了废水和吸附剂的接触时间

吸附速度越快

接触时间越短

所需的吸附设备的容积也就越小

吸附操作可以间歇方式进行

也可以连续方式进行

根据吸附剂在吸附床层中的状态

连续式的又可分为

固定床

移动床和流化床

其中

其中固定床的操作是间断的

因为吸附饱和后需要更换新炭

移动床操作过程中

是定期地将接近饱和的一部分

吸附剂从吸附柱中排出

并同时将等量的新鲜吸附剂加入柱中

流化床则是吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态

悬浮于由下而上的水流中

移动床和流化床对废水可连续处理

吸附处理所用的装置

一般是定型成品设备

根据废水的处理量

为空罐流速确定罐体的截面积

以处理吸附剂装填量确定体积

据此即可选型了

接下来

以含汞废水的处理为例

介绍吸附法在污水处理中的应用

活性炭有吸附汞和汞化合物的性能

但因其吸附能力有限

只适于处理含汞量低的废水

当含汞的浓度较高时

先用化学沉淀法降低浓度,然后

用活性炭作进一步处理

有两个间歇式吸附池

交替工作

当某池盛满废水后

用压缩空气搅拌30?min

再静置2?h

经取样测定废水含汞量符合排放标准后

排放上清液

活性炭每年更换一次

用加热再生

即可取得纯净的汞

由于吸附法对进水的预处理要求高

吸附剂的价格较贵

因此在废水处理中

吸附法主要用来去除废水中的

微量污染物达到深度净化的目的

或是从高浓度的废水中吸附

某些物质达到资源回收和治理目的

吸附处理技术就介绍到这里

再见

水污染控制工程课程列表:

第一章 绪论

-课程内容提要

--污水处理基本流程

--城市污水处理厂典型工艺流程

--工业废水再生利用中闭路循环方式

--高浓度易生物降解有机工业废水的基本处理流程

--可生物降解有机工业废水的基本处理流程

--本章内容提要

-1-1 水污染的形成

--1.1水污染的形成

--1.1课件

-1-1 水污染的形成--作业

-1-2 污水处理程度

--1.2污水处理程度

--1.2课 件

-1-2 污水处理程度--作业

-教材阅读与拓展

--油污染仅是有机污染吗?

--湖水缘何变绿

--毒物污染之毒

--水污染公害事件

第二章 排水管渠系统

-本章内容提要

--本章内容提要

-2-1 城镇排水系统体制和组成

--2.1城镇排水系统体制和组成

--2.1课件

-2-1 城镇排水系统体制和组成--作业

-2-2 排水管渠附属构筑物

--2.2排水管渠附属构筑物

--2.2课件

-2-2 排水管渠附属构筑物--作业

-教材阅读与拓展

--早期的排水管渠系统

--检查井的最大间距

--混凝土管道的连接

第三章 污水管渠水力设计

-本章内容提要

--本章内容提要

-3-1 污水管渠水力计算

--3.1污水管渠水力计算

--排水管渠水力计算方法

--3.1课件

-3-1 污水管渠水力计算--作业

-3-2 污水管道设计流量估算

--3.2污水管道设计流量的估算

--3.2课件

-3-2 污水管道设计流量估算--作业

-教材阅读与拓展

--工业区生活用水定额

--道路上管线交叉处理

第四章 雨水径流污染控制及资源化

-本章内容提要

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-4-1 雨水径流污染控制

--授课视频

--4.1课件

-4-1 雨水径流污染控制--作业

-4-2 雨水径流资源化

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-4-2 雨水径流资源化--作业

-教材阅读与拓展

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第五章 污水管道系统的设计

-本章内容提要

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-5-1 污水管道系统规划

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--5.1课件

-5-1 污水管道系统规划--作业

-5-2 污水管道设计

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--5.2课件

-5-2 污水管道设计--作业

-教材阅读与拓展

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--图片全屏

--图片全屏

第六章 污水泵站

-本章内容提要

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-6-1 常用污水泵

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--6.1课件

-6-1 常用污水泵--作业

-6-2 污水泵选型

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--6.2课件

-6-2 污水泵选型--作业

-6-3 污水泵站设计方法

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--6.3课件

-6-3 污水泵站设计方法--作业

-教材阅读与拓展

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第七章 物理处理技术

-本章内容提要

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-7-1 格栅

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--7.1课件

-7-1 格栅--作业

-7-2 沉砂池

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--7.2课件

-7-2 沉砂池--作业

-7-3 沉淀池

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--7.3课件

-7-3 沉淀池--作业

-7-4 砂滤处理技术

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--7.4课件

-7-4 砂滤处理技术--作业

-7-5 气浮处理技术

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--7.5课件

-7-5 气浮处理技术--作业

-课程阅读与拓展

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第八章 活性污泥处理技术

-本章内容提要

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-8-1 污水生物处理原理

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--8.1课件

-8-1 污水生物处理原理--作业

-8-2 活性污泥法基本流程

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--8.2课件

-8-2 活性污泥法基本流程--作业

-8-3 曝气反应池基本形式

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--8.3课件

-8-3 曝气反应池基本形式--作业

-8-4 常见曝气反应池变型方式

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--8.4课件

-8-4 常见曝气反应池变型方式--作业

-8-5 有机物去除过程工艺计算

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--8.5课件

-8-5 有机物去除过程工艺计算--作业

-8-6 生物脱氮技术

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--8.6课件

-8-6 生物脱氮技术--作业

-8-7 生物除磷技术

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--8.7课件

-8-7 生物除磷技术--作业

-8-8 生物脱氮除磷技术

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--8.8课件

-8-8 生物脱氮除磷技术--作业

-8-9 曝气设备

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--8.9课件

-8-9 曝气设备--作业

第九章 生物膜处理技术

-本章内容提要

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-9-1 生物膜处理原理

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--9.1课件

-9-1 生物膜处理原理--作业

-9-2 普通生物滤池

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--9.2课件

-9-2 普通生物滤池--作业

-9-3 生物接触氧化池

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--9.3课件

-9-3 生物接触氧化池--作业

-9-4 曝气生物滤池

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--9.4课件

-9-4 曝气生物滤池--作业

第十章 土地处理技术

-本章内容提要

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-10-1 污水生态处理原理

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--10.1课件

-10-1 污水生态处理原理--作业

-10-2 稳定塘技术

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--10.2课件

-10-2 稳定塘技术--作业

-10-3 人工湿地技术

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--10.3课件

-10-3 人工湿地技术--作业

第十一章 厌氧生物处理技术

-本章内容提要

--图片全屏

-11-1 厌氧生物处理原理

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--11.1课件

-11-1 厌氧生物处理原理--作业

-11-2 厌氧生物处理工艺

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--11.2课件

-11-2 厌氧生物处理工艺--作业

-11-3 高效厌氧反应器

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--11.3课件

-11-3 高效厌氧反应器--作业

第十二章 化学处理技术

-本章内容提要

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-12-1 酸碱调节处理技术

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--12.1课件

-12-1 酸碱调节处理技术--作业

-12-2 化学沉淀处理技术

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--12.2课件

-12-2 化学沉淀处理技术--作业

-12-3 氧化还原处理技术

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--12.3课件

-12-3 氧化还原处理技术--作业

-12-4 化学混凝处理技术

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--12.4课件

-12-4 化学混凝处理技术--作业

-12-5 高级氧化处理技术

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--12.5课件

-12-5 高级氧化处理技术--作业

第十三章 物理化学处理技术

-本章内容提要

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-13-1 吸附处理技术

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--13.1课件

-13-1 吸附处理技术--作业

-13-2 离子交换处理技术

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--13.2课件

-13-2 离子交换处理技术--作业

-13-3 膜处理技术

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--13.3课件

-13-3 膜处理技术--作业

第十四章 污泥处理技术

-本章内容提要

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-14-1 污泥处理工艺

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--14.1课件

-14-1 污泥处理工艺--作业

-14-2 污泥浓缩技术

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--14.2课件

-14-2 污泥浓缩技术--作业

-14-3 污泥消化技术

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--14.3课件

-14-3 污泥消化技术--作业

-14-4 污泥脱水技术

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--14.4课件

-14-4 污泥脱水技术--作业

工程案例

-城市污水处理

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Video笔记与讨论

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