水污染控制吸附

1、吸 附adsorption1第1節(jié) 概 述水質(zhì)特點(diǎn)一、吸附 某種物質(zhì)(離子或分子) 在另一種物質(zhì)表面或微孔內(nèi)積聚的現(xiàn)象。二、吸附劑和吸附質(zhì) 吸附劑：具有吸附性能的物質(zhì)。 特點(diǎn)：多孔固體，比表面積大。 吸附質(zhì)：能被吸附劑吸附的物質(zhì)。2三、吸附類型第1節(jié) 概 述化學(xué)吸附化學(xué)鍵力交換吸附靜電引力物理吸附分子間力吸附劑表面特征表面能降低，為放熱反應(yīng)；吸附無(wú)選擇性，分子引力隨分子量增大而增加；無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。特征吸附劑與吸附質(zhì)之間由于化學(xué)鍵力發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。特征靠吸附質(zhì)離子與吸附劑表面帶電點(diǎn)上的靜電引力聚集在吸附劑表面，同時(shí)放出等當(dāng)量的同號(hào)離子。3 (一) 吸附平衡 當(dāng)溶液中吸附質(zhì)的濃度和吸附劑單位吸附

2、量不再發(fā)生變化時(shí)； 溶液中吸附質(zhì)的濃度稱為平衡濃度。 第1節(jié) 概 述四、吸附平衡與吸附等溫線4(二) 平衡吸附模型 1、Freundlich吸附等溫式: 式中：x吸附量； m吸附劑量； e平衡濃度； Kf、n常數(shù)。 直線形式：第1節(jié) 概 述5 2 Langmuir吸附等溫式 模型要點(diǎn)：吸附劑表面活性點(diǎn)分布均勻,每點(diǎn)吸附一個(gè)分子或 離子；單分子層吸附；吸附質(zhì)所占面積相同。 第1節(jié) 概 述很低時(shí)，很高時(shí)，6 當(dāng) 、B1時(shí)， BET吸 附等溫式變成Langmuir吸附等溫式。 3 BET吸附等溫式 模型要點(diǎn)：為多分子層吸附，每一層符合Langmuir吸附等溫式。第1節(jié) 概 述 直線形式：7(一) 吸

3、附劑的性質(zhì) 1 物理性質(zhì)：孔的大小、比表面積； 2 表面化學(xué)特性：表面的極性。四、影響吸附的因素(二) 吸附質(zhì)的性質(zhì) 1 溶解度； 2 分子量； 3 分子極性；8 (三) 操作條件 溫度：物理吸附、化學(xué)吸附； pH 值：影響吸附質(zhì)的存在狀態(tài)和吸附劑表面特性。 接觸時(shí)間： 共存物質(zhì)：誘發(fā)物；干擾物； 生物協(xié)同作用：繁殖微生物，有利于有機(jī)物的分解。第1節(jié) 概 述9由吸附平衡、吸附容量確定吸附劑的用量；選擇最佳的吸附劑；吸附劑的最佳吸附條件；不同吸附劑的吸附特性對(duì)比；混合吸附質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)吸附比較。 第1節(jié) 概 述四、吸附模型的工程意義10第 2 節(jié) 吸附劑二、重要吸附劑 活性炭、活性炭纖維； 吸附樹(shù)脂；

4、 特殊吸附劑：活性氧化鋁、硅膠、沸石分子篩； 其它吸附劑：褐煤、煤灰、煤灰渣等。一、吸附劑選擇原則 性能好：吸附量高，吸附速度快。 再生效果好 物化性能好 價(jià)廉、來(lái)源廣11動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)級(jí)數(shù)吸附周期通水倍數(shù)m3/kg空塔流速v接觸時(shí)間 t = h/v設(shè)備規(guī)模投資及運(yùn)行費(fèi)用靜態(tài)實(shí)驗(yàn)水質(zhì)條件吸附時(shí)間飽和吸附量單位廢水吸附劑用量； 一 、設(shè)計(jì)參數(shù)的來(lái)源第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)1 借鑒同類設(shè)計(jì)參數(shù) 2 進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn) 吸 附實(shí)驗(yàn)最佳吸附劑選擇吸附類型確定提供設(shè)計(jì)參數(shù)12二 、靜態(tài)吸附試驗(yàn)第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)表中： m1 m2 m3 mnx/me 吸附類型 飽和吸附量13第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)三 、動(dòng)

5、態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)(一) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程(二) 吸附容量 q過(guò)程中發(fā)生吸附的區(qū)域14(三) 吸附帶 (2) 吸附帶推進(jìn)速度S 式中：Q 進(jìn)水量； C0 進(jìn)水濃度 dB 填充密度 B 截面積第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì) (1) 吸附帶飽和分?jǐn)?shù)f 吸附帶中已吸附污染物吸附劑所占百分?jǐn)?shù)15第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì) (3) 吸附帶高度 (4) q動(dòng)、q靜與吸附層高度H的關(guān)系16第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)四、設(shè)計(jì)(一) 工藝過(guò)程廢水預(yù)處理吸 附排放靜態(tài)吸附動(dòng)態(tài)吸附間歇式操作廢水和吸附劑在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中完成吸附固定床、流化床、移動(dòng)床去除廢水中影 響吸附的雜質(zhì):懸浮物、油類、膠 體混凝、沉淀、過(guò)濾17固定床流動(dòng)床第 3 節(jié) 吸

6、附工藝設(shè)計(jì)18流化床第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)19 1 吸附塔 塔徑1.03.5m；填充高度3.010m；填充層與塔徑比14。 2 控制條件 容積速度：固定床 2m3/m3h； 移動(dòng)床 5m3/m3h以下。 空塔流(線)速：固定床 2.010.0m/h； 移動(dòng)床 10.030.0m/h。 接觸時(shí)間：1050min(二) 工藝設(shè)計(jì)第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)20 3 連續(xù)吸附串聯(lián)級(jí)數(shù)的確定 穿透曲線計(jì)算; 公式: 第 3 節(jié) 吸附工藝設(shè)計(jì)21 1 原理 高溫下，吸附質(zhì)分子振動(dòng)，從吸附劑表面活性點(diǎn)脫附下來(lái)。 高溫下，有機(jī)物分子成氣態(tài)分子逸出或成短鏈有機(jī)物。 2 再生過(guò)程 脫水、干燥(100150)、炭化(300700 )、活化(7001000 )。 3 再生設(shè)備 立式多段再生爐、旋轉(zhuǎn)再生爐。第 4 節(jié) 吸附劑的再生一、加熱再生22 1 原理 吸附質(zhì)與熔劑的親和力大于與吸附劑的親和力。 2 常用再生劑 酸堿類、有機(jī)溶劑。 吸附的酚、醋酸可用氫氧化鈉再生。 吸附的DDT可用異丙醇再生。二、溶劑再生三、其它再生方法 氧化法、生物法等第 4 節(jié) 吸附劑的再生23第 5節(jié) 應(yīng)用及進(jìn)展給水處理 嗅、味的吸附凈化； 微量污染物的吸附凈化。廢水處理 典型有機(jī)污染物的吸附回收(酚、苯等)； 組合工藝