固液分离技术在环境应用现状和发展趋势.ppt
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1、关于固液分离技关于固液分离技关于固液分离技关于固液分离技术术在在在在环环境的境的境的境的应应用用用用现现状与状与状与状与发发展展展展趋势趋势第一张,PPT共四十二页,创作于2022年6月固液分离概括固液分离概括沉淀分离沉淀分离过滤分离过滤分离浮选分离浮选分离1234总结总结5固液分离技术在环境中的应用现状与发展趋势固液分离技术在环境中的应用现状与发展趋势第二张,PPT共四十二页,创作于2022年6月固液分离技术固液分离技术 固液分离固液分离(solid-liquid separation)是一种重要的单元操是一种重要的单元操作,从液相中除去固体一般采用筛或沉淀方法。作,从液相中除去固体一般采用
2、筛或沉淀方法。现有的传现有的传统固液分离技术主要集中在压滤、过滤、重力沉降等统固液分离技术主要集中在压滤、过滤、重力沉降等方面,它广泛的应用于医药卫生、造纸、环境保护、方面,它广泛的应用于医药卫生、造纸、环境保护、食品、发酵等各大行业。食品、发酵等各大行业。全球水资源急剧短缺,生存环境日益恶化,人们因全球水资源急剧短缺,生存环境日益恶化,人们因此对固液分离工艺也提出了更高的要求,世界各国的此对固液分离工艺也提出了更高的要求,世界各国的许多研究者在这方面的也有很多深入的研究。许多研究者在这方面的也有很多深入的研究。第三张,PPT共四十二页,创作于2022年6月从原理上讲从原理上讲,固液分离过程可
3、以分为三大类固液分离过程可以分为三大类:沉降分离沉降分离 过滤分离过滤分离浮选浮选 固液分离设备也可以相应地分为三类。在此基础,固液分离设备也可以相应地分为三类。在此基础,根据推动力和操作特征进一步细分为若干种固液分根据推动力和操作特征进一步细分为若干种固液分离设备。离设备。固液分离技术固液分离技术第四张,PPT共四十二页,创作于2022年6月固液分离技术固液分离技术重力沉降重力沉降离心沉降离心沉降离心沉降离心沉降电磁力沉降电磁力沉降电磁力沉降电磁力沉降一、沉降分离一、沉降分离 第五张,PPT共四十二页,创作于2022年6月固液分离技术固液分离技术重力沉降重力沉降 重重力力沉沉降降法法是是利利
4、用用水水中中悬悬浮浮颗颗粒粒的的可可沉沉降降性性能能,在在重重力力作作用用下下产产生生下下沉沉作作用用,以以达达到到固固液分离的一种过程。液分离的一种过程。第六张,PPT共四十二页,创作于2022年6月沉淀处理工艺的四种用法沉淀处理工艺的四种用法 初次沉淀池初次沉淀池:较经济的去除较经济的去除悬浮有机物悬浮有机物,减轻后续生物减轻后续生物处理构筑物的有机负荷处理构筑物的有机负荷二次沉淀池二次沉淀池:用来分离:用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等活性污泥等,使处理后的水得以澄清。使处理后的水得以澄清。污泥浓缩池污泥浓缩池:将来自初沉池及二沉池的将来自初沉池及
5、二沉池的污泥进一步浓缩,污泥进一步浓缩,以减小体积,以减小体积,降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。沉砂池沉砂池:用以去除污水中的用以去除污水中的无机性易沉物无机性易沉物固液分离技术固液分离技术第七张,PPT共四十二页,创作于2022年6月沉淀的四种类型沉淀的四种类型固液分离技术固液分离技术自由沉淀自由沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀区域沉淀区域沉淀(成层沉淀成层沉淀)压缩沉淀压缩沉淀第八张,PPT共四十二页,创作于2022年6月沉淀的四种类型自由沉淀自由沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀区域沉淀区域沉淀(成层沉淀成层沉淀)压缩沉淀压缩沉淀固液分离技术固液分离技术SSSS(悬浮颗粒浓
6、度悬浮颗粒浓度)不高不高;沉淀过程中沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰悬浮固体之间互不干扰,颗粒颗粒各自各自单独单独进行沉淀,进行沉淀,颗粒颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,沉淀过程中,颗粒的物理性质不变颗粒的物理性质不变。发生在发生在沉砂池沉砂池中。中。第九张,PPT共四十二页,创作于2022年6月沉淀的四种类型沉淀的四种类型自由沉淀自由沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀区域沉淀区域沉淀(成层沉淀成层沉淀)压缩沉淀压缩沉淀SSSS不高不高;沉淀过程中沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用悬浮颗粒之间有互相絮凝作用,颗粒因相互颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹呈曲线。聚集增大而加快沉降,沉淀轨
7、迹呈曲线。沉淀过程中,沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速是变化颗粒的质量、形状、沉速是变化的。的。化学絮凝沉淀化学絮凝沉淀属于这种类型。属于这种类型。固液分离技术固液分离技术第十张,PPT共四十二页,创作于2022年6月沉淀的四种类型沉淀的四种类型自由沉淀自由沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀区域沉淀区域沉淀(成层沉淀成层沉淀)压缩沉淀压缩沉淀固液分离技术固液分离技术SSSS较高较高(5000mg/L5000mg/L以上);以上);颗粒的沉将受到周围其它颗粒的影响,颗粒的沉将受到周围其它颗粒的影响,颗粒间相对颗粒间相对位置保持不变位置保持不变,形成一个形成一个整体整体共同共同下沉下沉,与澄清水之间,与澄清
8、水之间有清晰的有清晰的泥水界面泥水界面。二次沉淀池二次沉淀池与与污泥浓缩池污泥浓缩池中发生。中发生。第十一张,PPT共四十二页,创作于2022年6月沉淀的四种类型沉淀的四种类型自由沉淀自由沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀区域沉淀区域沉淀(成层沉淀成层沉淀)压缩沉淀压缩沉淀固液分离技术固液分离技术SSSS很高很高;颗粒相互之间已颗粒相互之间已挤压成团状挤压成团状结构,互相接触,互相支结构,互相接触,互相支承,承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗二沉池污泥斗中及中及浓缩池浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉中污泥
9、的浓缩过程存在压缩沉淀。淀。第十二张,PPT共四十二页,创作于2022年6月絮凝沉淀法:絮凝沉淀法:定义定义:使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,:使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固从而加快粒子的聚沉,达到固-液分离的目的,一般需加液分离的目的,一般需加入絮凝剂。入絮凝剂。固液分离技术固液分离技术絮凝剂絮凝剂:可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无:可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂又包括合成有机高
10、分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝剂和微生物絮凝剂。第十三张,PPT共四十二页,创作于2022年6月絮凝剂的发展絮凝剂的发展:固液分离技术固液分离技术 絮凝剂的发展是从絮凝剂的发展是从低分子到高分子低分子到高分子、由、由无机到有机无机到有机及由及由单一型到复单一型到复合型合型的。以高效、廉价、环保为目标,开发低残留铝的无机絮凝剂是当前的的。以高效、廉价、环保为目标,开发低残留铝的无机絮凝剂是当前的一个重要发展方向,降低生产成本是开发新型合成有机高分子絮凝剂的当务一个重要发展方向,降低生产成本是开发新型合成有机高分子絮凝剂的当务之急。之急。复合型絮凝剂复合型絮凝剂以其高效廉价的
11、优势迅速发展。以其高效廉价的优势迅速发展。天然高分子絮凝剂天然高分子絮凝剂则则具有高效、无毒、可消除二次污染、絮凝广泛等独特的优点。另外,具有高效、无毒、可消除二次污染、絮凝广泛等独特的优点。另外,多功能复合型絮凝剂多功能复合型絮凝剂的开发也具有广阔的前景。的开发也具有广阔的前景。第十四张,PPT共四十二页,创作于2022年6月应用实例应用实例:1)苟鹏等分别对长焰煤和无烟煤的煤泥水的性质、煤泥颗粒的苟鹏等分别对长焰煤和无烟煤的煤泥水的性质、煤泥颗粒的粒度分布及干煤泥的矿物组成进行分析,粒度分布及干煤泥的矿物组成进行分析,对煤泥水采用混凝沉对煤泥水采用混凝沉淀法处理进行了对比试验,最终确定了煤
12、泥水处理用药剂及最淀法处理进行了对比试验,最终确定了煤泥水处理用药剂及最佳试验条件佳试验条件。研究表明洗选不同原煤所产生的煤泥水都是。研究表明洗选不同原煤所产生的煤泥水都是带负电的胶体分散体系,通过投加混凝剂降低了煤泥胶体带负电的胶体分散体系,通过投加混凝剂降低了煤泥胶体颗粒表面的颗粒表面的电位,形成了较小的絮体;高分子絮凝剂聚丙电位,形成了较小的絮体;高分子絮凝剂聚丙烯酰胺加入后,通过架桥作用絮体体积进一步增大出水效果明烯酰胺加入后,通过架桥作用絮体体积进一步增大出水效果明显,有效地降低了煤泥水悬浮物浓度。显,有效地降低了煤泥水悬浮物浓度。固液分离技术固液分离技术第十五张,PPT共四十二页,
13、创作于2022年6月 2)2)周芝兰研究了用壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚周芝兰研究了用壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物做为絮凝剂对印染废水的絮凝处理,物做为絮凝剂对印染废水的絮凝处理,并与壳并与壳聚糖进行了絮凝效果比较,考查聚糖进行了絮凝效果比较,考查pH pH 值、无机值、无机絮凝剂、有机絮凝剂等因素对处理效果的影响。絮凝剂、有机絮凝剂等因素对处理效果的影响。实验结果表明,在实验结果表明,在 pH pH 值值 5-85-8,PACPAC用量用量500mg/L500mg/L,壳聚糖改性絮凝剂用量,壳聚糖改性絮凝剂用量60mg/L60mg/L时,时,染料废水的脱色率可达染料废水的脱色率可达95%95%以上
14、,以上,CODCOD去除率达去除率达76%76%,其絮凝效果明显好于壳聚糖。,其絮凝效果明显好于壳聚糖。第十六张,PPT共四十二页,创作于2022年6月固液分离技术固液分离技术 离心沉降是基于固体颗粒和周围液体离心沉降是基于固体颗粒和周围液体密度密度存在存在差异,在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉差异,在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。降的分离过程。离心沉降离心沉降 对于浓度较小,粒径较大,硬度较强的不对于浓度较小,粒径较大,硬度较强的不溶物,可以采用过滤分离溶物,可以采用过滤分离。第十七张,PPT共四十二页,创作于2022年6月固液分离技术固液分离技术1 1、分离效率高、分
15、离效率高2 2、分离速度快、分离速度快3 3、分离速度快、分离速度快优点优点缺点缺点1 1、能耗大、能耗大2 2、与过滤设备相比,、与过滤设备相比,设备投资高;设备投资高;3 3、离心只能得到一、离心只能得到一 种较为浓缩的悬种较为浓缩的悬 浮液或浆体浮液或浆体第十八张,PPT共四十二页,创作于2022年6月斜角式1平抛式2管式3蝶式4离心机分类螺旋式5多式6固液分离技术固液分离技术第十九张,PPT共四十二页,创作于2022年6月离心分离发展趋势离心分离发展趋势固液分离技术固液分离技术主要是技术的联合发展趋势主要是技术的联合发展趋势改良离心机的材料改良离心机的材料对分离条件智能化对分离条件智能
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- 分离 技术 环境 应用 现状 发展趋势
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