工业废水的混凝、气浮、吸附工艺
不上你的当
2022年09月08日 13:43:35
只看楼主

本节主要讲解工业废水的其余处理工艺,包物理化学法,括混凝、气浮、吸附等处理工艺。 01  混凝 污水处理影响混凝的4大因素: 1.水温,在低温条件下混凝效果差,主要因为①无机盐水解吸热;②温度降低水的粘度升高,导致布朗运动减弱;③胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚; 2.pH及碱度,一般无机盐水解会造成pH下降; 3.水中杂质浓度,对于水中浓度较低的对策,①投加高分子助凝剂;②投加黏土;③投加混凝剂后直接过滤;

本节主要讲解工业废水的其余处理工艺,包物理化学法,括混凝、气浮、吸附等处理工艺。

01  混凝

污水处理影响混凝的4大因素:

1.水温,在低温条件下混凝效果差,主要因为①无机盐水解吸热;②温度降低水的粘度升高,导致布朗运动减弱;③胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚;

2.pH及碱度,一般无机盐水解会造成pH下降;

3.水中杂质浓度,对于水中浓度较低的对策,①投加高分子助凝剂;②投加黏土;③投加混凝剂后直接过滤;

4.水力条件。

对于常用的混凝剂,大家需要注意的是铝系混凝剂属于两性物质,pH过大的话会溶解,而铁盐相较于铝盐的话,则不存在溶解的问题,因此其对pH值的适应范围更广。

对于助凝剂,在混凝过程中可能参与混凝,也有可能不参与,具体划分可以为如下3类:

1.酸碱类;

2.加大矾花的粒度和结实性,活化硅酸、骨胶、高分子絮凝剂;

3.氧化剂类,如氯气、臭氧等。

02  气浮

气浮的原理就是通过向水体中鼓入大量细小空气泡,粘附在悬浮颗粒上,降低悬浮物的整体密度,然后上浮到水面后收集。适用于疏水性悬浮颗粒和脱稳胶体的去除。

对于气浮工艺来说,一般会首先投加化学药剂,来使气浮过程更容易进行:

1.投加表面活性剂维持泡沫的稳定性;

2.投加混凝剂脱稳;

3.投加浮选剂提高颗粒疏水性,或者把亲水性颗粒转变为疏水性。

目前气浮工艺一般分为三种:

1.散气气浮,又分为两种:一种是扩散板散气气浮,气泡直径可达1~10mm,气浮效果不好,另一种是叶轮气浮,用于悬浮物浓度高的废水,它的优点是设备不易堵塞;

2.溶气气浮,同样也分为两种:一种是真空溶气气浮,溶气量小,不适合处理含悬浮物浓度高的废水;另一种是加压溶气气浮,加压溶气气浮分为三种形式,全溶气气浮、部分溶气气浮和回流加压溶气气浮,其中回流加压溶气气浮适合于悬浮物浓度高的废水处理;

3.电解气浮,是通过电解产生细小气泡进行气浮的工艺,同时具备气浮、杀菌和脱色的效果,但是不适合于悬浮物含量高的水体处理,并且由于电解作用耗电量大,因此不适合于大型废水处理厂。

气浮工艺的典型应用,就是含油废水和印染废水处理,对于含油废水,通常采取调节池-隔油池-混凝气浮池-生化处理的工艺流程,对于印染废水的话,由于印染废水的种类较多,一般分为四种组分:

1.硫化染料:不溶于水,多以胶体状态存在,且单位织物燃料用量大;

2.还原染料:为非离子型的疏水性燃料,在水中溶解度小,主要以悬浮微粒形式存在,稳定性较差;

3.直接染料:具有磺酸基或羧基的偶氮染料,能溶于水,且在水溶液中有较大的聚集倾向性;

4.活性染料:分子中含有一个或几个活性基团,以单偶氮型为主,易溶于水。

针对以上四种染料形式,直接染料、硫化染料和还原染料,经过混凝-气浮处理后有较高的去除率,所以一般工艺宜采用调节池-气浮池-生物滤池-清水池-排放。

03  吸附

吸附法可以去除以下5种物质:

1.祛除异味;

2.各种染料、有机物、铁锰形成的色度去除;

3.难降解有机物,例如农药、芳香化合物(酚类)、氯代烃等;

4.重金属物质;

5.表面活性剂。

对于吸附法来说,最常用的吸附剂就是活性炭,而对于活性炭作为吸附剂的总结,常考的有以下几点:

1.吸附剂的性质:活性炭是一种多孔隙、非极性或疏水性吸附剂,具有巨大的表面积,其吸附作用主要来源于物理表面吸附作用,如范德华力等。活性炭的吸附量不仅与比表面积有关还与细孔的构造与分布有关,大孔主要为吸附质提供扩散通道,使吸附质得以到达过渡孔与小孔中去。小孔的表面积最大,因此活性炭的吸附量主要由小孔决定,适宜处理小分子污染物的废水,活性炭对于非极性和弱极性、水溶性差的有机物有较好的吸附能力。如芳香族、脂肪族有机物等,但是对醇类、糖类等较强极性、水溶性较好的有机物,吸附性能较差,基本上无法有效去除;

2.吸附质性质:吸附质的溶解度越小,越易被吸附;一般吸附量会随吸附质的分子量增大而增大,但超过1500时需要进行预处理,将其分解为小分子量再用活性炭进行处理;提高吸附质浓度会增加吸附量,但浓度达到一定程度后,在进行提高浓度时,吸附量虽有所增加但速度减慢。另外有机物的分子结构以及表面自由能都会影响活性炭对其吸附。

3.pH值:活性炭在酸性溶液中比在碱性溶液中吸附率大。一般将废水pH调低至2~3.

4.水温:温度对粉末炭吸附性能影响很小,在水处理过程中,温度一般在0~30℃内变化,温度变化的差异较小,因此温度对吸附性能的影响十分有限,一般情况下可以忽略。物理吸附是放热过程,温度升高吸附量减少,反之吸附量增加,温度对气相吸附影响较大,但对液相吸附影响较小;

5.水源水质对吸附性能有较大的影响,水中其他有机物的存在会与目标污染物形成竞争吸附,导致目标污染物在活性炭上的吸附容量和吸附速率下降;

6.接触时间:保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间,使吸附达到平衡,充分利用吸附能力,吸附平衡所用时间取决于吸附速率,吸附速率越快,达到吸附平衡所用时间越短。

对于活性炭的再生,可以采取以下几种方法:

1.加热再生:有低温加热再生和高温加热再生,加热再生适用范围广,饮用水处理和废水深度处理的失效炭再生都采用加热再生法;

2.化学再生,有湿式氧化法、臭氧氧化法、电解氧化法;

3.溶剂再生:主要应用于少数高浓度、单组份有回收价值的工业废水的活性炭吸附处理再生;

4.生物再生。

活性炭吸附在废水处理中的应用,最典型的有以下两个方面:

1.染色废水:活性炭对燃料的吸附是有选择性,对阳离子燃料、直接燃料、酸性染料、活性炭燃料等水溶性燃料有很好的吸附性能。但对硫化染料、还原染料等不溶性燃料吸附时间很长、吸附能力很差;

2.二硝基氯苯废水,饱和炭用氯苯脱附、蒸汽吹扫再生;

3.含汞废水:含汞废水经硫化物沉淀处理后仍不达标,用粉末炭吸附。

04  本节总结

本节作为工业废水处理的部分,出在案例计算中的可能性不大,但是经常会出现在知识选择题当中,同样需要大家熟悉。

相关资料推荐:

某工业废水处理工艺流程及高程布置图

https://ziliao.co188.com/d140802.html



知识点:工业废水的混凝、气浮、吸附工艺


yj蓝天
2022年09月11日 08:41:06
2楼

污水处理基础知识,学习啦,谢谢楼主分享

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