水污染控制吸附.pptx

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1、三、吸附类型第第1节节 概概 述述化学吸附化学键力交换吸附静电引力物理吸附分子间力吸吸附附剂剂表表面面特征表面能降低，为放热反应；吸附无选择性，分子引力随分子量增大而增加；无化学反应发生。特征吸附剂与吸附质之间由于化学键力发生了化学反应。特征靠吸附质离子与吸附剂表面带电点上的静电引力聚集在吸附剂表面，同时放出等当量的同号离子。第1页/共24页 (一)吸附平衡 当溶液中吸附质的浓度和吸附剂单位吸附量不再发生变化时；溶液中吸附质的浓度称为平衡浓度。第第1节节 概概 述述四、吸附平衡与吸附等温线第2页/共24页(二)平衡吸附模型 1、Freundlich吸附等温式:式中：x吸附量；m吸附剂量；e平衡

2、浓度；Kf、n常数。直线形式：第第1节节 概概 述述第3页/共24页 2 Langmuir吸附等温式 模型要点：吸附剂表面活性点分布均匀,每点吸附一个分子或 离子；单分子层吸附；吸附质所占面积相同。第第1节节 概概 述述很低时，很高时，第4页/共24页 当 、B1时，BET吸 附等温式变成Langmuir吸附等温式。3 BET吸附等温式 模型要点：为多分子层吸附，每一层符合Langmuir吸附等温式。第第1节节 概概 述述 直线形式：第5页/共24页(一)吸附剂的性质 1 物理性质：孔的大小、比表面积；2 表面化学特性：表面的极性。四、影响吸附的因素(二)吸附质的性质 1 溶解度；2 分子量；

3、3 分子极性；第6页/共24页 (三)操作条件 温度：物理吸附、化学吸附；pH 值：影响吸附质的存在状态和吸附剂表面特性。接触时间：共存物质：诱发物；干扰物；生物协同作用：繁殖微生物，有利于有机物的分解。第第1节节 概概 述述第7页/共24页由吸附平衡、吸附容量确定吸附剂的用量；选择最佳的吸附剂；吸附剂的最佳吸附条件；不同吸附剂的吸附特性对比；混合吸附质的竞争吸附比较。第第1节节 概概 述述四、吸附模型的工程意义第8页/共24页第 2 节 吸附剂二、重要吸附剂 活性炭、活性炭纤维；吸附树脂；特殊吸附剂：活性氧化铝、硅胶、沸石分子筛；其它吸附剂：褐煤、煤灰、煤灰渣等。一、吸附剂选择原则 性能好：

4、吸附量高，吸附速度快。再生效果好 物化性能好 价廉、来源广第9页/共24页动态实验v串联级数v吸附周期v通水倍数m3/kgv空塔流速vv接触时间 t=h/vv设备规模v投资及运行费用静态实验v水质条件v吸附时间v饱和吸附量v单位废水吸附剂用量；一、设计参数的来源第 3 节 吸附工艺设计1 借鉴同类设计参数 2 进行吸附实验 吸吸 附附实实验验最佳吸附剂选择吸附类型确定提供设计参数提供设计参数第10页/共24页二、静态吸附试验第 3 节 吸附工艺设计表中：表中：m1 m2 m3 mnx/meu 吸附类型吸附类型u 饱和吸附量饱和吸附量第11页/共24页第 3 节 吸附工艺设计三、动态吸附实验(一

5、)实验过程(二)吸附容量 q过程中发生吸附的区域第12页/共24页(三)吸附带(2)吸附带推进速度S 式中：Q 进水量；C0 进水浓度 dB 填充密度 B 截面积第 3 节 吸附工艺设计(1)吸附带饱和分数f 吸附带中已吸附污染物吸附剂所占百分数第13页/共24页第 3 节 吸附工艺设计(3)吸附带高度(4)q动、q静与吸附层高度H的关系第14页/共24页第 3 节 吸附工艺设计四、设计(一)工艺过程废水预处理吸 附排放l静态吸附l动态吸附间歇式操作废水和吸附剂在相对运动过程中完成吸附固定床、流化床、移动床去除废水中影 响吸附的杂质:悬浮物、油类、胶 体混凝、沉淀、过滤第15页/共24页固固定

6、定床床流流动动床床第 3 节 吸附工艺设计第16页/共24页流化床流化床第 3 节 吸附工艺设计第17页/共24页 1 吸附塔吸附塔 塔径塔径1.03.5m；填充高度；填充高度3.010m；填充层与塔径比；填充层与塔径比14。2 控制条件控制条件 容积速度：容积速度：固定床 2m3/m3h；移动床 5m3/m3h以下。空塔流空塔流(线线)速：速：固定床 2.010.0m/h；移动床 10.030.0m/h。接触时间接触时间：1050min(二)工艺设计第 3 节 吸附工艺设计第18页/共24页 3 连续吸附串联级数的确定 穿透曲线计算;公式:第 3 节 吸附工艺设计第19页/共24页 1 原理

7、原理 高温下，吸附质分子振动，从吸附剂表面活性点脱附高温下，吸附质分子振动，从吸附剂表面活性点脱附下来。下来。高温下，有机物分子成气态分子逸出或成短链有机物。高温下，有机物分子成气态分子逸出或成短链有机物。2 再生过程再生过程 脱水、干燥脱水、干燥(100150)、炭化、炭化(300700)、活化活化(7001000)。3 再生设备再生设备 立式多段再生炉、旋转再生炉。立式多段再生炉、旋转再生炉。第 4 节 吸附剂的再生一、加热再生第20页/共24页 1 原理原理 吸附质与熔剂的亲和力大于与吸附剂的亲和力。吸附质与熔剂的亲和力大于与吸附剂的亲和力。2 常用再生剂常用再生剂 酸碱类、有机溶剂。酸

8、碱类、有机溶剂。吸附的酚、醋酸可用氢氧化钠再生。吸附的酚、醋酸可用氢氧化钠再生。吸附的吸附的DDT可用异丙醇再生。可用异丙醇再生。二、溶剂再生三、其它再生方法 氧化法、生物法等第 4 节 吸附剂的再生第21页/共24页第 5节 应用及进展给水处理给水处理u 嗅、味的吸附净化；嗅、味的吸附净化；u 微量污染物的吸附净化。微量污染物的吸附净化。废水处理废水处理u 典型有机污染物的吸附回收典型有机污染物的吸附回收(酚、苯等酚、苯等)；u 组合工艺的达标把关措施；组合工艺的达标把关措施；u 活性炭生物强化技术；活性炭生物强化技术；u 生物活性碳技术生物活性碳技术u 电化学技术电化学技术(铁碳内电解、电解阴极或阳极铁碳内电解、电解阴极或阳极)一、应用第22页/共24页第 5节 应用及进展深度处理方法，处理对象浓度低；深度处理方法，处理对象浓度低；处理的对象便于再生和回收；处理的对象便于再生和回收；避免二次污染。避免二次污染。二、注意事项第23页/共24页感谢您的观看！第24页/共24页