(精选)污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理
常见污水处理工艺介绍
常见污水处理工艺介绍一.物理法：1.沉淀法：主要去除废水中无机颗粒及SS2.过滤法：主要去除废水中SS和油类物质等3.隔油：去除可浮油和分散油4.气浮法：油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1水的密度近似1的悬浮固体5.离心分离：微小SS的去除6.磁力分离：去除沉淀法难以去除的SS和胶体等二.化学法：1.混凝沉淀法：去除胶体及细2.中和法：酸碱废水的处理3.氧化还原法：有毒物质、难生物降解物质的去除4.化学沉淀法：重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除三.物理化学法：1.吸附法：少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等2.离子交换法：回收贵重金属,放射性废水、有机废水等3.萃取法：难生物降解有机物、重金属离子等4.吹脱和汽提：溶解性和易挥发物质的去除.重点介绍随着各种工艺不断改进,原有缺点不断被修正,因此只列出各种工艺的优点四.生物法1.活性污泥法：中微生物micro-organism悬浮在水中的各种方法的统称.1SBR法序列间歇式活性污泥法Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法.工艺流程图：SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统.优点：1工艺简单,节省费用2理想的推流过程使生化反应推力大、效率高3运行方式灵活,脱氮除磷效果好4防治污泥膨胀的最好工艺5耐冲击负荷、处理能力强2CASS法CASS法是SBR法的改进型,特点是占地小、运行费用低、技术成熟、工艺稳定. CASS法是在CASS反应池前部设置生物选择区,后部设置可升降的自动滗水装置.工艺流程图：3AO法AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法,AAnacrobic是厌氧段,用与脱氮除磷；OOxic是好氧段,用于除水中的有机物.工艺流程图：优点：1系统简单,运行费低,占地小2以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源,节省了投加外碳源的费用3好氧池在后,可进一步去除有机物4缺氧池在先,由于反硝化消耗了部分碳源有机物,可减轻好氧池负荷5反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗4AAO法AAO法又称法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称厌氧-缺氧-好氧法,是一种常用的污水处理工艺,可用于二级污水处理或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果.工艺流程图：优点：1本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总水力停留时间少于其他类工艺2在厌氧缺氧、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,不易发生污泥丝状膨胀,SVI值一般小于1003污泥含磷高,具有较高肥效4运行中勿需投药,两个A段只用轻轻搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低5氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,污水渗入其中得到净化,最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的,而是加以护坡处理的土沟渠,是间歇进水间歇曝气的,从这一点上来说,氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术.工艺流程图：优点：除具有一般活性污泥法的优点外,还具有许多独特的特性：1流程简化,一般不需设初沉池.氧化沟水力停留时间和污泥龄较长,有机物去除较为彻底,剩余污泥高度稳定,污泥一般不需厌氧消化.2氧化沟具有推流特性,因此沿池长方向具有溶解氧梯度,分别形成好氧、缺氧和厌氧区.通过合理设计和控制可使N和P得到较好地去除.3操控灵活,如曝气强度可以通过调节转速或通过出水溢流堰来改变曝气机的淹没深度；交替式氧化沟各沟间交替运行的动态控制等.4在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点.2.生物膜法：利用固着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水或废气的方法.生物滤池法、生物接触氧化法和生物转盘法均属于此种方法.1生物滤池一种用于处理污水的生物反应器,内部填充有惰性过滤材料,材料表面生长生物群落,用以处理污染物.优点：1生物滤池的处理效果非常好,在任何季节都能满足各地最严格的环保要求.2不产生二次污染.3微生物能够依靠填料中的有机质生长,无须另外投加营养剂.因此停工后再使用启动快,且能迅速恢复最佳使用效果.4生物滤池缓冲容量大,能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力强.5运行采用全自动控制,非常稳定,无须人工操作.易损部件少,维护管理非常简单,基本可以实现无人管理,工人只需巡视是否有机器发生故障.6生物滤池的池体采用组装式,便于运输和安装；在增加处理容量时只需添加组件,易于实施；也便于气源分散条件下的分别处理.7此类过滤形式的生物滤池能耗非常低,在运行半年之后滤池的压力损失也只有500Pa左右.2生物转盘一种好氧处理污水的生物反应器,由水槽和一组圆盘构成,圆盘下部浸没在水中,圆盘上部暴露在空气中,表面生长有生物群落,转动的转盘周而复始接触污水和空气中的氧,使污水得到净化.优点：1具有占地面积小、结构紧凑2能耗低、处理效率高3管理方便、操作容易特别适用于中小型畜禽加工厂污水处理3生物接触氧化池结构包括池体,,布水装置,.工作原理为：在中设置填料,将其作为生物膜的载体.待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料,与生物膜接触,生物膜与悬浮的活性污泥共同作用,达到净化废水的作用.优点：1容积负荷高,耐冲击负荷能力强2具有膜法的优点,剩余污泥量少3具有活性污泥法的优点,辅以机械设备供氧,生物活性高,泥龄短4能分解其它生物处理难分解的物质5容易管理,消除污泥上浮和膨胀等弊端3. ：包括厌氧消化、池、UASB等.厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌将污水中大分子有机物降解为低分子化合物,进而转化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法,分为酸性消化和碱性消化两个阶段.在酸性消化阶段.由产酸菌分泌的外酶作用,使大分子有机物变成简单的有机酸和醇类、醛类氨、二氧化碳等；在碱性消化阶段,酸性消化的代谢产物在甲烷细菌作用下进一步分解成甲烷、二氧化碳等构成的生物气体.这种处理方法主要用于对高浓度的有机废水和粪便污水等处理.优点：1能耗低2可回收生物能源沼气3每去除单位质量底物产生的微生物污泥少4整个过程不需要氧气,因而不受传氧能力限制,对有机物具有很高的负载力4.自然条件下的生物处理法1稳定塘将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水.优点：1能充分利用地形,结构简单,建设费用低.2可实现污水资源化和污水回收及再用,实现水循环,既节省了水资源,又获得了经济收益.3处理能耗低,运行维护方便,成本低.4美化环境,形成生态景观.5污泥产量少.6能承受污水水量大范围的波动,其适应能力和抗冲击和能力强.2土地处理法用土壤和植物改善水质的方法的统称.同时利用废水的水分和养分滋养土地.土地处理法主要有灌溉、漫灌和高灌率渗透三个方法.现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理.一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理.二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质BOD,COD物质,去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准.三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,,离子交换法和电渗分析法等.整个过程为通过粗的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者砂滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理即物理处理,初沉池的出水进入生物处理设备,有和生物膜法,其中活性污泥法的反应器有,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、和生物流化床,生物处理设备的出水进入二次,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用.。
污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理
二、吸附机理及分类
• 吸附剂与吸附质之间的作用力除了 分子之间的引力(范德华力)以外还有 化学键力和静电引力。根据固体表 面吸附力的不同，吸附可分为物理 吸附、化学吸附和离子交换吸附三 种类型。
1、 吸附原理
物理吸附 吸 附 化学吸附
吸附剂与吸附物质之间是通过 分子间引力(即范徳华力)而产 生的吸附
1. 活性炭 在水处理中较多采用颗粒活性炭。
再生是在吸附剂本身的结构基本不发生变化的情 况下，用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去,恢复 它的吸附能力。
加热再生法 再 生 方 法
在高温条件下，提高了吸附质分 子的能量，使其易于从活性炭的 活性点脱离；而吸附的有机物则 在高温下氧化和分解，成为气态 逸出或断裂成低分子
吸附剂与被吸附物质之间产 生化学作用，生成化学键引 起吸附
2、吸附平衡与吸附等温式
• 吸附过程中，固、液两相经过成分接 触后，最后将达到吸附与脱附的动态 平衡。达到平衡时，单位吸附剂所吸 附的物质的数量称为平衡吸附量，常 用qe(mg/g)表示。
平衡吸附量计算公式：
V (c0 ce ) qe W
五、 吸附工艺和设备
间歇式
操 作 方 式
将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌 30min左右，然后静置沉淀，排除澄清液
固定床
吸附剂固定填放在吸附柱(或 塔 )中 在操作过程中定期地将接近饱 和的一部分吸附剂从吸附柱中 排出，并同时将等量的新鲜吸 附剂加入柱中
连续式
移动床
流化床
吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态， 悬浮于由下而上的水流中
3.特殊活性基团的离子交换树脂 • 氧化还原树脂，含硫基、氢醌基； • 两性树脂，同时含羧酸基和叔胺基； • 鳌合树脂，含胺羧基等。
第十六章 污水的吸附法、 离子交换法、萃取法、膜析法
第三节 萃取法
在化工上，用适当的溶剂分离混合物的过程叫萃取。当混合物为溶液时 叫液—液萃取，当混合物为固体时叫固 —液萃取；使用的溶剂叫萃取剂， 提出的物质叫萃取物，在废水处理上，利用废水中的杂质在水中和有机萃 取剂中溶解度的不同，可以采用萃取的方法，将杂质提取出来。 用萃取法处理废水时，有三个步骤：（1）把萃取加入废水，并使它们 充分接触，有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中；（2）把萃取剂 和废水分离开来，废水就得到了处理。也可以再进一步接受其他的处理； （3）把萃取物从萃取剂中分离出来，使有害物制裁成为有用的副产品，而 萃取剂则可回用于萃取过程才逄在技术上已经成立；其次，就是经济上的 考虑。技术上可靠，经济上合理，生产才能采用。
活性炭的比表面积可达800-2000m/g，有很高的吸附能力。
颗粒状活性炭在使用一段时间后，吸附了大量吸附质，逐步趋向饱和并 丧失工作能力，此时应进行更换或再生。再生是在吸附剂本身的结构基本 不发生变化的情况下，用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去，恢复它 的吸附能力。
活性炭的再生方法主要有：a.加热再生法;b.化学再生法 : 通过化学反应， 使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来。例如，吸附了苯酚的活性炭，可 用氢氧化钠溶液浸泡，使形成酚钠盐而解吸。湿式氧化法也是化不再生法，主 要用于再生粉末状活性炭。 2.腐植酸类吸附剂 用作吸附剂的腐植酸类物质主要有：天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐 煤等，它们可以直接使用或经简单处理后使用；将富含腐植酸的物质用适当的 粘合剂制备成的腐植酸系树脂。
一、萃取剂
萃取剂的选择一般应考虑下列各点： （1）萃取剂对被萃取物的溶解度要高，对水中其他物质的溶解度要低，而萃 取剂本身在水中的溶解度要低。 （2）萃取剂在废水中不会乳化，容易同废水分离。 （3）萃取剂要易于再生。 （4）萃取剂价格要低廉，供应要充沛。 二、萃取过程 萃取过程可以一次完成，也可以分多次完成；在多次完成时，可以每次都用 新的萃取剂，也可以后次使用前次用过的萃取剂，只有第一次使用新的萃取剂。 料液被萃取的次数叫级数，萃取剂使用的次数叫效数。这三种不同的方法，分别 叫做单级或单效萃取、多级单效萃取和多级多效萃取（或称连续萃取），由于多 效总是多级的，而且级数等于效数，因此多级多效萃取常简称多效萃取。
污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法[www
污水的pH值对吸附也有影响，活性炭一般在酸性条件下比 在碱性条件下有较高的吸附量。吸附反应通常是放热反应，因 此温度低对吸附反应有利。
三、萃取设备
萃取设备的型式很多，可以分三大类：罐式（萃取器）、塔式（萃取塔）和离心机 式（离心萃取机），其中塔式设备是最常用的。常用的萃取塔有筛板萃取塔、脉动 筛板萃取塔、转盘萃取塔、填料萃取塔。
四、萃取法在废水处理中的应用
1.萃取法处理含酚废水
2.萃取法处理含重金属废水
第四节 膜析法
膜析法是利用薄膜以分离水溶液中某此物质的方法的统称。目前有 扩散渗析法（渗析法）、电渗析法、反渗透法和超过滤法等。
反渗透膜的种类多，目前研究得比较多和应用较广的是醋酸纤维素膜和芳香 族聚酰胺膜，其他类型的膜材料也正在不断研究开发中。
反渗透的装置主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式。
反渗透法所需的压力较高，工作压力要比渗透压力大几十倍。即使是改进的 复合膜，正常工作压力也需1。5Mpa左右。同时，为了保证反渗透装置的正常运 行和延长膜的寿命，在反渗透装置前必须有充分的预处理装置。
离子交换树脂按活性基团的不同可分为：含有酸性基团的阴离子交换 树脂含有碱性基团的阳离子交换树脂，含有胺羧基团等的合树脂，含有氧 化还原基团的氧化还原树脂及两性树脂等。
二、离了交换树脂的选用
1.离子交换树脂的有效pH值范围 2.交换容量 交换容量是离子交换树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交换能力的大小。 交换容量的单位是mol/kg（干树脂）或mol/L（湿树脂）。交换容量又可区分为 全交换容量与工作交换容量。前者指一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离 子的总数量，后者指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。 3.交联度 4. 交换势
各种生活污水处理工艺介绍
各种生活污水处理工艺介绍生活污水是指人类日常生活中产生的含有各种有害物质的废水，如厨房废水、洗澡水、洗衣水等。
这些废水如果不经处理直接排放到自然环境中，会对周围的水质和生态环境造成污染。
为了解决这一问题，各种生活污水处理工艺被广泛应用。
本文将介绍几种主要的生活污水处理工艺。
一、物理处理工艺物理处理工艺主要是通过物理手段对废水中的悬浮物、固体颗粒和沉淀物进行分离和去除。
常用的物理处理工艺包括：1.过滤过滤是指将废水通过过滤材料来去除悬浮物和固体颗粒。
常用的过滤材料有砂石、活性炭等，可以根据需要选择合适的过滤器进行过滤处理。
2.沉淀沉淀是将废水中的悬浮物和固体颗粒通过重力沉降的方式分离出来。
常用的沉淀池设计有沉淀池、沉淀池和沉淀池。
目前常用的沉淀池设计有竖流沉淀池、水平流沉淀池和中水回用沉淀池。
3.搅拌搅拌是通过机械设备将废水中的悬浮物和固体颗粒重新悬浮并与废水混合，使其更容易被其他工艺去除。
常用的搅拌设备包括搅拌机、搅拌桶等。
二、生化处理工艺生化处理工艺主要是利用微生物对废水中的有机物进行降解和去除。
常用的生化处理工艺包括：1.活性污泥法活性污泥法是指利用含有特定微生物的活性污泥来对废水中的有机物进行降解。
通过控制废水中微生物的生长和代谢过程，将废水中的有机物降解为无机物，并最终去除。
常用的活性污泥法有A2/O、SBR 等。
2.厌氧处理厌氧处理是指利用厌氧微生物进行有机物降解的处理方法。
这种处理方法可以有效去除废水中的有机物，并产生沼气等有价值的副产物。
常用的厌氧处理方法有UASB、EGSB等。
3.人工湿地人工湿地是利用湿地植物和湿地土壤的生物、物理和化学作用对废水进行处理的一种生态工程。
废水经过植物根系和湿地土壤的过滤和降解作用，达到去除有机物和营养物的效果。
三、高级处理工艺高级处理工艺主要是针对部分特殊污染物的处理，如重金属、有机溶剂等。
常用的高级处理工艺包括：1.膜分离技术膜分离技术是利用特殊的膜材料对废水进行分离和去除。
水污染控制工程 第十七章 污水的吸附法离子交换法萃取法和膜析法处理 讲义
第十七章污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理§17-1 吸附法一、吸附原理与类型1、概念吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程，它可以发生在气-液、气-固、液-固两相之间。
在污水处理中，吸附．．则是利用多孔性固体吸附剂的表面吸附污水中一种或多种污染物，达到污水净化的过程。
具有吸附能力的多孔性固相物质称为吸附剂．．．，而污水中被吸附的物质称为吸附质．．．。
这种方法主要用于低浓度工业废水的处理。
2、吸附原理吸附的主要原因在于溶质对水的疏水特性或者在于溶质对固体颗粒的高度亲合力；吸附作用的第二种原因是主要由溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或化学键力所引起。
与此相对应，可把吸附分为3种基本类型。
3、吸附类型(1) 物理吸附物理吸附是吸附质与吸附剂之间的分子引力(范德华力)所产生的吸附。
这是最常见的一种吸附现象。
特征：①被吸附物分子稍能在界面上作自由移动；②吸附时表面能降低，所以是放热反应；③由于物理吸附是分子间力，而分子引力普遍存在，所以吸附基本上是无选择性的；④低温就能进行吸附；⑤可以形成单分子层或多分子层吸附；⑥吸附速率快，易于达到平衡；⑦由于吸附力弱，物理吸附也容易解吸(或脱附)，反应高度可逆。
(2) 化学吸附化学吸附是吸附质与吸附剂之间发生化学反应，形成牢固的化学键和表面配合物。
特征：①吸附质分子不能在表面自由移动；②吸附时放热量大，与化学反应的反应热相近；③是选择性吸附；④一般需在较高的温度下进行吸附；⑤只能是单分子层吸附或不满一层；⑥吸附较稳定，不易解吸(不可逆)；(3) 离子交换吸附离子交换吸附即溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上，同时吸附剂也放出一个等当量离子。
离子的电荷是交换吸附的决定因素：离子所带电荷越多，吸附越强；电荷相同的离子，其水化半径越小，越易被吸附。
在水处理中，吸附过程往往是上述几种吸附作用的综合结果。
由于吸附质、吸附剂及其它因素的影响，可能某种吸附是主要的。
10种污水处理工艺
10种污水处理工艺污水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节。
随着城市化进程的加快和工业化水平的提高，污水处理工艺也得到了越来越多的关注和研究。
在这篇文章中，我们将介绍10种常见的污水处理工艺，详细解释其原理和应用。
1. 传统的物理-化学处理工艺：这种工艺主要通过沉淀、过滤和氧化等物理和化学过程来去除污水中的悬浮物、溶解物和有机物。
它是一种成熟的处理方法，广泛应用于工业和城市污水处理厂。
2. 活性污泥法：活性污泥法是一种生物处理工艺，通过将含有微生物的活性污泥与污水接触，利用微生物的降解能力来去除有机物和氮磷等污染物。
这种工艺具有处理效果好、运行成本低等优点。
3. 厌氧消化：厌氧消化是一种利用厌氧微生物分解有机物的处理工艺。
它不需要氧气，适用于高浓度有机废水的处理。
此工艺产生的沼气可以用作能源。
4. 膜分离技术：膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等不同的膜过滤方法。
它可以有效去除溶解物、微生物和悬浮物等污染物，广泛应用于饮用水和工业废水处理领域。
5. 离子交换：离子交换是一种利用离子交换树脂去除水中离子的方法。
它可以去除水中的重金属离子、硬度离子和放射性物质等。
6. 植物湿地处理：植物湿地是一种利用湿地植物和微生物去除污水中的有机物和营养物的工艺。
它具有环境友好、运行成本低等优点，被广泛应用于农村和城市污水处理。
7. 高级氧化工艺：高级氧化工艺是一种利用氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）来降解有机物的方法。
它可以去除难降解有机物和毒性物质，适用于工业废水处理。
8. 电化学处理：电化学处理利用电极上的电流和电化学反应来去除污水中的污染物。
它可以去除重金属离子、有机物和氨氮等。
9. 紫外线辐照：紫外线辐照是一种利用紫外线杀灭细菌和病毒的方法。
它广泛应用于饮用水和游泳池水的消毒。
10. 纳米材料应用：纳米材料在污水处理中具有很大的潜力。
纳米材料可以去除微小颗粒、重金属离子和有机物等污染物，提高处理效果。
第九章_污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理
树脂的物理和化学稳定性
树脂的物理稳定性是指树脂受到机械作用时(包括在使用过 程中的溶胀和收缩)的磨损程度，还包括温度变化时对树脂影 响的程度。树脂的化学稳定性包括承受酸碱度变化的能力、抵 抗氧化还原的能力等。树脂稳定性是选择和使用树脂时必须注 意的因素之一。
离子交换树脂的性能
树脂的交换选择性
离子交换树脂对水溶液或废水中某种离子优先交换的性能， 称为树脂的交换选择性，简称选择性。它是表征树脂对不同离 子亲合能力的差别。离子交换的选择性与许多因素有关。
1)在低浓度和常温下，离子的交换势(即交换离子与固定离子结合的能力) 随溶液中离子价数的增加而增加，例如：Th4+＞La3+＞Ca2+＞Na+。 2)在低浓度和常温下，价数相同时，交换势随原子序数增加而增加。这是 因为原子序数大，水化离子半径小，作用力就强。例如：Ba2+＞Sr2+＞Ca2+ ＞Mg2+。 3)交换势随离子浓度的增加而增大。高浓度的低价离子甚至可以把高价离 子臵换下来，这就是离子交换树脂能够再生的依据。 4)H+离子和OH-离子的交换势，取决于它们与固定离子所形成的酸或碱的强 度，强度越大，交换势越小。 5)金属在溶液中呈络阴离子存在时，一般来说交换势降低。
吸附工艺过程及设备
吸附操作方式
吸附操作方式分为静态间歇式和动态连续式两种。前者多用 于实验研究或小规模的废水处理中，而生产运行一般采用动态 连续方式。 废水在流动条件下进行的操作，叫做动态连续吸附，或简称 为动态吸附。 (1)固定床动态吸附 这是废水处理工艺中最常用的一种方式。 由于吸附剂固定填充在吸附柱(或塔)中，所以叫固定床。当废 水连续流过吸附剂层时，吸附质便不断被吸附。若吸附剂数量 足够，出水中吸附质的浓度即可降低至接近于零。但随着运行 时间的延长，出水中吸附质的浓度会逐渐增加。当达到某一规 定的数值时，就必须停止进水，进行吸附剂再生。
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就必须停止进水，进行吸附剂再生。
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(2)移动床吸附 废水从吸附柱底部进入，处理后的水由柱顶排 出。在操作过程中，定期将一部分接近饱和的吸附剂从柱底排出， 送到再生柱进行再生。与此同时，将等量的新鲜吸附剂由柱顶加 入，因而这种吸附床称之为移动床。这种运行方式较固定床吸附 能更充分地利用吸附剂的吸附能力，水头损失小，但柱内上下层 吸附剂不能相混，所以对操作管理要求较为严格。
废水在流动条件下进行的操作，叫做动态连续吸附，或简称 为动态吸附。
(1)固定床动态吸附 这是废水处理工艺中最常用的一种方式。
由于吸附剂固定填充在吸附柱(或塔)中，所以叫固定床。当废水
连续流过吸附剂层时，吸附质便不断被吸附。若吸附剂数量足够，
出水中吸附质的浓度即可降低至接近于零。但随着运行时间的延
长，出水中吸附质的浓度会逐渐增加。当达到某一规定的数值时，
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比表面积
影
吸附剂的结构
孔结构
响
表面化学性质
吸
附
吸附质的性质
的
温度
因
素
操作条件
孔结构
接触时间
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吸附剂
活性炭
活性炭的比表面达800～2000m2/g，具有很高的吸附能 力。活性炭的吸附能力与孔隙的构造和分布情况有关。它的 孔 隙 分 为 三 类 ： 小 孔 孔 径 在 20Å 以 下 ； 过 渡 孔 孔 径 为 20 ～ 1000Å；大孔孔径为l000Å以上。活性炭的小孔比表面积占 总比表面积的95％以上，对吸附量影响最大；过渡孔不仅为 吸附质提供扩散通道，而且当吸附质的分子直径较大时(如有 机物质)，主要靠它们来完成吸附；大孔的比表面积所占比例 很小，主要为吸附质扩散提供通道。
第十七章 溶解态污染物的物理化学分离技术
1
利用物理化学的原理和化工单元操作可以去除污水中的 杂质，它的处理对象主要是污水中无机的或有机的（难以生 物降解）溶解物质或胶体物质，尤其适用于处理杂质浓度很 高的污水（用作回收利用的方法）或是很低的废水（用作污 水的深度处理）。
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第一节 吸附法
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吸附的基本理论
(2)物理吸附 作用力为范德华力，特点是无选择性，过程放热较
少，约42kJ/mol，可以是单分子层或多分子层吸附。影响因
素主要是吸附剂的比表面积和细孔分布。
(3)化 学 吸 附 作 用 力 为 化 学 键 力 ， 放 热 量 较 大 ， 约 84 ～
420kJ/mol，有选择性，且为单分子层吸附。影响因素主要
吸附质的浓度。降低了浓度的废水接着进入第二层吸附剂，又使
其浓度进一步降低。废水依次流下，当流到某一深度时，其中的
吸附质全部被吸附，该层出水中吸附质的浓度C＝0，在此深度
以下的吸附剂暂未发挥作用。由于废水是连续不断地流过吸附剂
是吸附质和吸附剂的化学性质。
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吸附平衡与吸附等温式
平衡吸附量：吸附与脱附达动态平衡，单位吸附剂所吸附的 物质的量，常用qe(mg/g)表示。
qe＝V(c0-ce)/W 将平衡吸附容量qe与相应的平衡浓度ce作图，得吸附等温线。 描述吸附等温线的数学表达式称为吸附等温式。 (1) Freundlich等温式： qe=Kce1/n (2) Langmuir等温式： qe=abce/(1+bce) (a为与最大吸附 量有关的常数；b为与吸附能有关的常数)。
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树脂吸附剂
这是一种具有立体结构的多孔海绵状物质，可在150℃下使用， 不溶于酸、碱及一般溶剂，比表面积可达800m2/g。根据其结 构特性，树脂吸附剂可分为非极性、弱极性、极性、强极性四类。 它的吸附能力接近活性炭，但比活性炭容易再生。此外，还有稳 定性高、选择性强、应用范围广等优点，这是废水处理中有发展 前途的一种新型吸附剂。例如，国产的TXF型吸附树脂(炭质吸 附树脂)，比表面积35～350m2/g，它是含氯有机化合物的特效 吸附剂。XAD-2树脂吸附剂对TNT的去除效果很好，树脂易于 再生，当原水中含TNT34mg/L时，每个循环可处理体积为树脂 体积500倍的废水。吸附后可用丙酮进行再生，TNT的回收率达 80%。
吸附机理及其分类
溶质从水中移向固体颗粒表面，发生吸附，是水、溶质和固体 颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的 疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲和力。
(1)交换吸附 指溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面
的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上的其它离子。
影响因素为离子电荷数和水合半径的大小。
(3)流化床吸附 吸附剂在塔内处于膨胀状态，悬浮于由下而上 的水流中。所以这种运行方式也称为膨胀床吸附。膨胀床的吸附 率高，适于处理悬浮物含量较高的废水。
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固定床吸附的工作规律－－穿透曲线
固定床吸附的整个工作过程如图15-3所示。当吸附质浓度为C0 的废水自上方进入吸附柱后，首先与第一层吸附剂接触，降低了
腐植酸类物质在吸附重金属离子后，容易解吸再生，重复使用。 常用的解吸剂有H2SO4、HCl、NaCl、CaCl2等。 腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多余属离子，例如汞、镉、 铅、铜、铬等，吸附率可达90～99％。
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吸附工艺过程及设备
吸附操作方式
吸附操作方式分为静态间歇式和动态连续式两种。前者多用 于实验研究或小规模的废水处理中，而生产运行一般采用动态连 续方式。
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活性炭的吸附中心 点有两类：一种是物 理吸附活性点，数量 很多，没有极性，是 构成活性炭吸附能力 的主体部分；另一种 是化学吸附活性点， 主要是在制备过程中 形成的一些具有专属 反应性能的含氧官能 团 ， 如 羧 基 (-COOH) 、 羟 基 (-OH) 、 碳 基 ( ＞ C ＝ O) 等 ， 它 们 对 活 性炭的吸附特性有一 定的影响。
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腐殖ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ类吸附剂
腐植酸是一组芳香结构的、性质与酸性物质相似的复杂混合物。 据测定，腐植酸含有的活性基团有酚羟基、羧基、醇羟、甲氧基、 羰基、醌基、胺基、磺酸基等。这些活性基团决定了腐植酸的阳 离子吸附性能。
用作吸附剂的腐植酸类物质有两大类：一类是天然的富含腐植 酸的风化煤、泥煤、褐煤等，它们可直接或者经简单处理后作吸 附剂用；另一类是把富含腐植酸的物质用适当的粘合剂制备成腐 植酸系树脂，造粒成型后使用。