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东莞废水治理的物理化学处理的基本原理


东莞废水治理的物理化学处理的基本原理包括以下几种:

1.吸附法:就是利用某种多孔性固体物质吸附剂将废水中一种或几种污染质吸附到其表面上,用以回收或除去某种溶质,从而使废水得到净化。常用的吸附剂有:活性碳、活化煤、磺化煤、硅藻土、焦炭、煤渣、腐植质酸、木屑、金属及其化合物;以及由有机物合成、具有与其他化学成分交换的活性基团的不溶性高分子化合物--离子交换树脂,大孔吸附树脂等。吸附机理分为物理吸附、化学吸附和交换吸附。

               物理吸附:是由固体表面粒子(分子、原子或离子)存在着剩余的吸引力即分子力而引起的,是一个放热过程,吸附热较小,在低温下就可以进行,没有选择性。

               化学吸附:通过吸附剂与吸附质的原子或分子间的电子转移或共用化学键进行吸附。是放热过程,由于化学反应需要大量的活化能,一般需在较高的温度下进行,为选择性吸附。

               交换吸附:在吸附过程中每吸附一个吸附质离子,同时吸附剂也放出一个等当量的离子。离子的电荷是交换吸附的决定因素,离子所带电荷越多,它在吸附剂表面上的反电荷点上的吸附力越强。

2.萃取法:萃取的实质是溶质在水中和有机溶剂中有着明显不同的溶解度。只有溶质在溶剂中的溶解度远大于其在水中的溶解度时,溶质方能从水中转入到溶剂中。萃取剂是萃取的关键其要求为分配系数大、萃取容量大、选择性好、在水溶液中溶解度小以及粘度、比重等与水溶剂差别要大、使用运输安全、化学稳定性、毒性小、来源方便、价格低廉等。

               萃取也是一种可逆的过程,溶解在有机溶剂中的溶质,在一定条件下(如蒸馏、蒸发、投加某种化学药剂以使溶质形成不溶于有机萃取剂的盐类),可以转移到另外一种介质或是溶剂中,回收溶剂或去除污染物实现反萃取。当选定萃取剂和反萃取剂后,萃取或反萃取的效果主要决定于过程中的各项条件,如废水的PH值、溶质浓度、萃取剂与反萃取剂的浓度、温度以及其他操作参数等。

3.电渗析法:电渗析的基本原理是在外加直流电场作用下,利用具有离子交换性能的阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使一侧溶液中的离子迁移到另一侧溶液中去,达到浓缩、纯化、合成和分离的目的。因此,它具有设备简单、操作方便等优点。在电渗析过程中,离子减少的隔室称为淡室,其出水称为淡水;离子增多的隔室称为浓室,其出水称为浓水;与电极板接触的隔室称为极室,其出水称为极水。电渗析过程的基本条件:一是水中的离子必须带电,在直流电场中阴、阳离子可做定向流动。

4.电解法:电解是电解质溶液在电流作用下发生电化学反应的一种过程。电解时,利用阳极吸收电子的能力,使还原性物质在阳极上发生氧化反应;利用阴极放出电子的能力,使氧化性物质在阴极上发生还原反应。从而,可使有毒有害的污染物质变为无毒无害的物质,或形成沉淀析出,或生成气体逸出,达到除去污染物的目的。如重金属离子在电极上析出,氰化物离子可直接氧化去除等。

                若以铝或铁等金属为阳极,通电后的电化学腐蚀作用,可使铝或铁以离子状态溶于溶液中,经过水解生成的氢氧化铝或氢氧化铁,可对废水中的胶体和悬浮性颗粒物质起到吸附凝聚作用。而且,电解过程中,在阳极表面上产生的氧化,在阴极表面上产生氢气,都以微小的气泡形式逸出。它们在上升的过程中,会粘附在小中的微粒杂质和油类于表面上,将它们带浮到表面,起到了电解气浮的作用。

5.汽提法与吹脱法:汽提法又称蒸汽蒸馏法,它是利用水蒸汽吹进水中,不同的挥发性溶质、溶剂的沸点不同,在同一温度下蒸汽压不同,转入蒸汽中的浓度也不同,来提高蒸汽中溶质浓度的。蒸馏使溶质和溶剂都挥发,是传质过程,推动力则是废水中溶质的实际浓度与平衡浓度之差。若平衡时,蒸汽冷凝液中的溶质浓度远大于其在废水中的浓度,说明溶质比溶剂更易于挥发,也越适用于汽提法的去除。蒸发则不同,溶质并不挥发,变为蒸汽的只有挥发必溶剂,蒸发诟原废水中的溶质浓度却增加了。这就是两者的根本差别。

                           溶解于废水中的某些挥发性物质,可以用吹脱法去除。方法是将空气通入一定温度的废水中,使空气与废水充分接触,废水中的溶解性挥发性物质便随空气逸出。

 

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