废水的化学及物理化学处理.ppt

************************************4.7膜分离法第63页,共78页，2024年2月25日，星期天一、扩散渗析法扩散渗析是使高浓度溶液中的溶质透过薄膜向低浓度溶液中迁移的过程，扩散渗析的推动力是薄膜两侧的浓度差。第64页,共78页，2024年2月25日，星期天第65页,共78页，2024年2月25日，星期天二、电渗析1.电渗析的基本原理是：电渗析是利用离子选择性半透膜处理废水，在外加直流电场作用下，水中带电荷离子在电场作用下作定向迁移，利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性（阳离子交换膜只允许阳离子透过；阴离子交换膜只允许阴离子透过），使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去，同时达到浓缩、分离的目的。第66页,共78页，2024年2月25日，星期天2.离子交换膜的性能要求（1）选择透过性高，要求在95％以上；（2）导电性好，要求其导电能力应大于溶液的导电能力；（3）交换容量大；（4）溶胀率和含水率适量；（5）化学稳定性强；（6）机械强度大。第67页,共78页，2024年2月25日，星期天3.在废水处理中的应用（1）海水淡化制取饮用水和工业用水；（2）处理碱法造纸废液，从浓液中回收碱，从淡液中回收木质素；（3）从含金属离子的废水中分离和浓缩重金属离子，然后对浓缩液进一步处理或回收利用；（4）从放射性废水中分离放射性元素，将其浓缩；（5）从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠；（6）从酸洗废液中制取硫酸及沉积重金属离子；（7）处理电镀废水和废液等。第68页,共78页，2024年2月25日，星期天三、反渗透2.反渗透过程的实现必须具备两个条件：其一必须有一种高选择性和高透水性的半透膜；其二操作压力必须大于溶液的渗透压。如果将纯水和盐水用半透膜隔开，在溶液的一侧施加压力，并且超过它的渗透压，则溶液中的水就会透过半透膜，流向纯水一侧，而溶质被截留在溶液一侧，这种方法就是反渗透法(或称逆渗透法)。第69页,共78页，2024年2月25日，星期天3.反渗透膜：醋酸纤维素膜（CA膜）、芳香族聚酰胺膜、聚苯并咪唑膜（PBI膜）。第70页,共78页，2024年2月25日，星期天图为胡克手持新型反渗透膜和纳米复合材料第71页,共78页，2024年2月25日，星期天4.在废水处理中的应用（1）反渗透法处理酸性尾矿水；（2）纸浆及造纸废水处理；（3）丝绸染整厂废水处理。第72页,共78页，2024年2月25日，星期天四、超滤法1.原理：超滤是与反渗透法极相似的一种膜分离技术。常温下，以压力差为驱动力，迫使水和低分子量溶质透过膜，而截留水中胶体大小的颗粒，从而达到废水净化或浓缩的目的。超滤和反渗透的主要区别在于所需操作压力不同。因为超滤膜的孔径比较大(2～10nm)，只能阻滞大分子溶质，所以超滤所需压力低。第73页,共78页，2024年2月25日，星期天2.超滤膜：大多数为聚合物或共聚物的合成膜，主要有醋酸纤维超滤膜，聚砜类超滤膜，聚砜酰胺超滤膜。3.超滤技术在废水中的应用处理纸浆废水、颜料和颜色废水、含油废水、放射性废水的处理及食品工业废水中蛋白质、淀粉等的回收都十分有效。第74页,共78页，2024年2月25日，星期天超滤设备第75页,共78页，2024年2月25日，星期天采用超滤技术的玛丽皇后二号第76页,共78页，2024年2月25日，星期天电渗析海水淡化器第77页,共78页，2024年2月25日，星期天电渗析设备第78页,共78页，2024年2月25日，星期天****************二、氧化法（一）空气（及纯氧）氧化法1.应用条件用O2进行氧化反应，在常温、常压、无催化剂时，空气氧化法（曝气法）所需反应时间很长，使其应用受到限制，如加高温、高压、r射线辐照等，氧化反应速度将大大加快。2.适用范围：含硫（Ⅱ）废水处理3.反应设备可在各密封塔体（空塔、筛板塔、填料塔等）中进行。第31页,共78页，2024年2月25日，星期天（二）氯氧化法1.氯系氧化剂氯类氧化剂包括气态氯、液态氯、次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯等。在废水处理中，氯气被广泛用作消毒剂，能杀灭细菌、在害生物，消除有毒物质的毒性。2.氯氧化法在废水处理中的应用1）碱性氯化法处理含氰废水2）氯化法除酚，最后被氧化为CO2和H2O3）氯化法脱色第32页,共78页，2024年2月25日，星期天（三）臭氧氧化法1.制备臭氧的方法：