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東莞廢水治理的物理化學處理的基本原理


東莞廢水治理的物理化學處理的基本原理包括以下幾種:

1.吸附法:就是利用某種多孔性固體物質吸附劑將廢水中一種或幾種污染質吸附到其表面上,用以回收或除去某種溶質,從而使廢水得到凈化。常用的吸附劑有:活性碳、活化煤、磺化煤、硅藻土、焦炭、煤渣、腐植質酸、木屑、金屬及其化合物;以及由有機物合成、具有與其他化學成分交換的活性基團的不溶性高分子化合物--離子交換樹脂,大孔吸附樹脂等。吸附機理分為物理吸附、化學吸附和交換吸附。

               物理吸附:是由固體表面粒子(分子、原子或離子)存在著剩余的吸引力即分子力而引起的,是一個放熱過程,吸附熱較小,在低溫下就可以進行,沒有選擇性。

               化學吸附:通過吸附劑與吸附質的原子或分子間的電子轉移或共用化學鍵進行吸附。是放熱過程,由于化學反應需要大量的活化能,一般需在較高的溫度下進行,為選擇性吸附。

               交換吸附:在吸附過程中每吸附一個吸附質離子,同時吸附劑也放出一個等當量的離子。離子的電荷是交換吸附的決定因素,離子所帶電荷越多,它在吸附劑表面上的反電荷點上的吸附力越強。

2.萃取法:萃取的實質是溶質在水中和有機溶劑中有著明顯不同的溶解度。只有溶質在溶劑中的溶解度遠大于其在水中的溶解度時,溶質方能從水中轉入到溶劑中。萃取劑是萃取的關鍵其要求為分配系數大、萃取容量大、選擇性好、在水溶液中溶解度小以及粘度、比重等與水溶劑差別要大、使用運輸安全、化學穩定性、毒性小、來源方便、價格低廉等。

               萃取也是一種可逆的過程,溶解在有機溶劑中的溶質,在一定條件下(如蒸餾、蒸發、投加某種化學藥劑以使溶質形成不溶于有機萃取劑的鹽類),可以轉移到另外一種介質或是溶劑中,回收溶劑或去除污染物實現反萃取。當選定萃取劑和反萃取劑后,萃取或反萃取的效果主要決定于過程中的各項條件,如廢水的PH值、溶質濃度、萃取劑與反萃取劑的濃度、溫度以及其他操作參數等。

3.電滲析法:電滲析的基本原理是在外加直流電場作用下,利用具有離子交換性能的陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使一側溶液中的離子遷移到另一側溶液中去,達到濃縮、純化、合成和分離的目的。因此,它具有設備簡單、操作方便等優點。在電滲析過程中,離子減少的隔室稱為淡室,其出水稱為淡水;離子增多的隔室稱為濃室,其出水稱為濃水;與電極板接觸的隔室稱為極室,其出水稱為極水。電滲析過程的基本條件:一是水中的離子必須帶電,在直流電場中陰、陽離子可做定向流動。

4.電解法:電解是電解質溶液在電流作用下發生電化學反應的一種過程。電解時,利用陽極吸收電子的能力,使還原性物質在陽極上發生氧化反應;利用陰極放出電子的能力,使氧化性物質在陰極上發生還原反應。從而,可使有毒有害的污染物質變為無毒無害的物質,或形成沉淀析出,或生成氣體逸出,達到除去污染物的目的。如重金屬離子在電極上析出,氰化物離子可直接氧化去除等。

                若以鋁或鐵等金屬為陽極,通電后的電化學腐蝕作用,可使鋁或鐵以離子狀態溶于溶液中,經過水解生成的氫氧化鋁或氫氧化鐵,可對廢水中的膠體和懸浮性顆粒物質起到吸附凝聚作用。而且,電解過程中,在陽極表面上產生的氧化,在陰極表面上產生氫氣,都以微小的氣泡形式逸出。它們在上升的過程中,會粘附在小中的微粒雜質和油類于表面上,將它們帶浮到表面,起到了電解氣浮的作用。

5.汽提法與吹脫法:汽提法又稱蒸汽蒸餾法,它是利用水蒸汽吹進水中,不同的揮發性溶質、溶劑的沸點不同,在同一溫度下蒸汽壓不同,轉入蒸汽中的濃度也不同,來提高蒸汽中溶質濃度的。蒸餾使溶質和溶劑都揮發,是傳質過程,推動力則是廢水中溶質的實際濃度與平衡濃度之差。若平衡時,蒸汽冷凝液中的溶質濃度遠大于其在廢水中的濃度,說明溶質比溶劑更易于揮發,也越適用于汽提法的去除。蒸發則不同,溶質并不揮發,變為蒸汽的只有揮發必溶劑,蒸發詬原廢水中的溶質濃度卻增加了。這就是兩者的根本差別。

                           溶解于廢水中的某些揮發性物質,可以用吹脫法去除。方法是將空氣通入一定溫度的廢水中,使空氣與廢水充分接觸,廢水中的溶解性揮發性物質便隨空氣逸出。

 

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