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子组成。活动离子依靠静电引力与固定离子联结。:离子交换系统包括预处理设备(用以去除悬浮物,防止离子交换树脂受污染和交换床堵塞,一般采用砂滤器)、离子交换器和再生附属设备(再生液配制设备)。离子交换运行操作包括交换、反洗、再生和清洗。:++(1)给水:软化→Na型阳离子交换固定型单床。除盐→H型阳离子交换柱(交换各金+属离子)与OH型阴离子交换柱(交换去除水中的各类酸根)串联工艺。实际应用中,可将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按1:2的比例混合均匀填充于同一个交换柱中。(2)废水:广泛应用于含重金属废水的处理和金属回收。如去除水中的铬、铜、锌、镉、***、金、银、铂等金属以及净化放射性废水。今年来,在城市污水深度处理中也有用离子交换法去除氮和磷的。:水处理中的吸附法主要用于去除溶解性的有机物质,另外可去除合成洗涤剂、微生物、病毒和痕量重金属等,并能脱色、除臭。:物理吸附和化学吸附→吸附剂与吸附质和分子之间的吸附。离子吸附→吸附质的离子因静电引力或化学键力而聚集到吸附剂表面的带电点上。离子交换就属于交换性的离子吸附,又称离子交换吸附。:多孔物质或磨得很细的物质具有巨大的表面积而具有明显的吸附能力。如活性(活化的目的是使碳晶格间形成形状和大小不一的发达的细孔)炭。:水处理中的活性炭有粒状碳和粉状碳两种。在吸附操作前,原水应经过预处理,去除水中的悬浮物及油类等杂质,以免堵塞吸附剂的空隙。静态吸附试验→测出不同类型的活性炭的吸附等温线,据此选择活性炭,并估算出处理每立方米废水所需的活性炭量。动态吸附柱试验→确定具体的设计参数。:在曝气池中投加活性炭可同时对废水进行物理吸附和生物氧化处理,因此称为生物物理法。另外,活性炭和臭氧的联合处理可协同作用,大大提高了出水水质,并延长了活性炭的再生周期。:由置于正负电极之间的一系列阴、阳膜组成。主要应用:水的淡化、除盐。如海水和苦咸水的淡化,也可作为离子交换法制取纯水的预处理,还可用于废水中离子杂质的分离和回收。在处理工业废水时,要注意酸、碱、或强氧化剂以及有机物等对膜的损害和污染作用。:在渗透压的作用下,较稀溶液内的水分子渗入较浓溶液中。主要应用:海水及苦咸水淡化、饮用水处理、高纯水制备等给水领域。、超滤和纳滤:微滤→去除胶体、悬浮固体和细菌。现多用来取代深床过滤,降低出水浓度,强化水的消毒有时也用作反渗透的预处理。超滤→去除相对分子质量大于1000~100000的物质,如胶体、蛋白质、颜料、油类、微生物等。纳滤(也叫低级反渗透):..学****必备欢迎下载→分离相对分子质量大于200~400的物质,如硬度离子、色素等。:模拟生物膜的功能,将有机物制成液膜分离待提取组分。组成结构:有机溶剂→膜相;膜内水溶液→膜内相;膜外的废水相→膜外相。主要应用:含酚废水的处理、含NH3废水处理、含重金属废水的处理。第四节水中有害微生物的去除概述:各类水体是微生物生长的天然环境。在城市给水厂中,混凝沉淀和过滤能除去水中不少细菌和其他微生物,但不能保证去除水中所有的病原微生物,因此需要消毒。消毒的目的是杀死水中的病原细菌和其他对人体健康有害的微生物。消毒与灭菌的不同之处在于:消毒并非杀死水中的一切微生物,而只是将水中的病原微生物除去。目前最常用、最简单经济且效果良好的消毒方法是***消毒。此外,还有臭氧消毒、二氧化***消毒和紫外线消毒。一.***消毒-:前者为中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,并穿过细胞膜渗入细胞体内,由于***原子的破坏作用破坏了细胞体内的酶而使细胞死亡;后者因为带负电,难于靠近带负电的细菌,所以虽有氧化作用,也难起到消毒作用。2.******的杀菌作用虽比较慢,但******在水中较为稳定,且杀菌的持续时间长。因此,在城市的供水管网中,外加一些***能够保证持续的杀菌作用。2+2+-3.***可以与水中的其他杂质特别是还原性物质起化学作用,如Fe、Mn、NO2、2-S等无机性还原物质以及一些有机还原物质。→当水源受微量有机物污染时,应有效控制***消毒副产物的产生。***法:按照需***量曲线上折点的量来加***的方法称。水中需***量在一定程度上反映了水受污染的程度。(1)加热消毒:消耗大量燃料→适用于少量饮用水。(2)紫外线消毒:消毒速度快,效率高;能去除加***法不能杀死的某些芽孢和病毒;不影响水的物理性质和化学成分,不增加水的嗅和味。但不能解决消毒后在管网中再污染的问题,电耗较大,水中悬浮杂质会妨碍光线透射。:臭氧能氧化水中的有机物,可用于去除水中的铁、锰,并能去除嗅、味和色度。此外,臭氧还能完全去除水中的酚。***消毒:二氧化***用于水的除嗅和除味,还可以杀死细菌、芽孢、病毒。此外,二氧化***是很好的污水消毒剂。消毒效果比较:臭氧>二氧化***>***气>******。(1)重金属消毒:价格高→少量饮用水的应急消毒。例如:在杀灭湖泊或水库中是藻类时,硫酸铜是最常用的化学药剂。(2)其他氧化剂消毒:如卤素以及高锰酸钾等氧化剂都有杀菌作用。:先用臭氧氧化水中的酚和消灭病毒,改善水的物理性质,然后在水中加***,以保证配水管网中的灭菌能力。有的采用:臭氧→紫外线→***消毒。第五节水的其他物理化学处理方法:..:浓度较高的酸碱废水→首先考虑回收和综合利用;低浓度的酸碱废水→中和处理。:以废治废。:向酸碱废水中加入中和药剂。如石灰是酸性废水最常用的中和剂,不仅可以中和任何浓度的酸性废水,而且生成的氢氧化钙还有凝聚的作用。:以碱性材料作滤层,让酸性废水通过得到中和的方法。:对于水中的一些难降解有毒有害的有机废水的处理和饮用水源中威胁人类健康的微污染问题,通过化学或物理化学的方法(高级氧化技术)将水中的污染物直接氧化成无机物,或将其转化为低毒的易降解的中间产物。高级氧化→涉及水中的羟基自由基的氧化过程。为了产生羟基自由基,需要有氧化剂(如H2O2、O3等)和合适的催化剂(如国度金属)。:杀菌消毒,改善色度、嗅和味,氧化还原性的锰、铁离子,另外还可应用于氧化和降解有机物。:(1)可以将废水中的***化物氧化为***酸盐而达到去毒的目的;(2)将地下水中的的铁和锰氧化为不溶于水的氢氧化物,再通过沉淀而得以去除;(3)过氧化氢在废水好氧生物处理中因可分解产生氧气而可以促进处理效果;(4)用于含有亚硫酸盐和银离子的光化学废水的处理,将水中的亚硫酸盐转化为硫酸盐,与银离子反应生成不溶于水的单质银;(5)在废水脱硫除臭、去除纺织品漂白废水中的剩余次***酸盐等方面也有应用;(6)对于在废水中对微生物具有抑制或者毒性作用的有机物,通过过氧化氢的处理可促进这类有机物的生物降解性,同时可降低有机物的毒性,如酚、甲醛、脂肪等。▲Fenton试剂:利用亚铁盐来催化的过氧化氢试剂。:利用光和催化剂或氧化剂产生很强的氧化作用来氧化分解废水中有机物和无机物的一种方法。最常用的催化剂是TiO2,氧化剂有臭氧、***、次***酸盐、过氧化氢及空气,光源多采用紫外灯。应用:空气和水的净化,以去除微生物和病毒、癌细胞的灭活、臭味的控制。:应用:处理有机物浓度高、生物降解性差甚至有生物毒性的工业废水。即在高温高压下,利用氧气或空气中的氧将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水。→氧化速率快、处理效率高、适用范围广、极少有二次污染、可回收能量和有机物料等。:将废液温度升至水的临界温度以上,利用超临界水的良好特性来加速反应进程。:主要用于含铬和含***废水的处理以及水的脱***。—石灰法除铬:六价铬被硫酸亚铁还原为三价铬,然后投加石灰生成难溶于水的氢氧化铬沉淀。***:常用的还原剂为比***活泼的金属和硼氢化钠等。***:可以用活性炭吸附,但还原法脱***是常用的,其中尤以二氧化硫脱***最为常见。:..+2+:适用于不准备回收的低浓度金属废水(如Cd、Zn)的处理。:金属硫化物为比氢氧化物更为难容的沉淀物。:主要用于含六价铬的废水。:投加二价或三价金属盐来产生微溶磷酸盐而分离除磷的。常用的金属盐有钙离子、铁离子、铝离子。:利用电解作用对废水进行电解,使废水中的有机物质在阳极和阴极发生氧化—还原反应,沉淀在电极表面或电解槽中,或生成气体从水中逸出,从而降低废水中有害物质的浓度或把有害物质变成无毒、低毒物质。常用的电化学处理电化学氧化、电化学还原、电气浮和电解凝聚等几种。:电解槽的阳极通过氧化反应过程使污染物氧化破坏,也可以通过某些阳极产物间接破坏污染物。应用:去除废水中***、酚及各种有机物。电***化:电解时加入少量***化钠,可提高废水导电率,强化阳极的氧化作用。:电解槽的阴极相当于还原剂,可使废水中的重金属还原并沉积于阴极,从而得以回收利用,同时使废水得到处理。。:水离解放电产生氢气和氧气,废水中有机物和***化物电解氧化会析出二氧化碳、***气等气体,这些气体能将废水中的疏水性颗粒、悬浮物、乳化油等浮上,发生气浮作用。3+3+:电解时,金属阳极产生Fe、Al等离子,经水解、聚合反应能形成一系列凝聚体,对废水中的污染物起凝聚和吸附作用,形成絮状颗粒一起沉降而分离。应用:废水脱色、除油、含金属废水和造纸制浆水的出理。:应用→;;;;。:将与水不互溶且密度小于水的特定有机溶剂和被处理水接触,在物理或化学作用下,使原溶解于水的某种组分由水相转移至有机相的过程。必要条件:被萃取组分在有机相中的溶解度大于水相。应用:以含高浓度重金属离子的废水与某些高浓度有机工业废水为对象,提取回收其中的有用资源。::让废水和空气接触,使水中的溶解气体或易挥发物质通过气—液界面向空气中扩散以去除废水中溶解气体或易挥发溶质的处理方法;→处理含有乳化油或浮油、高浓度悬浮物的废水。:采用热蒸汽与废水接触,使废水升温至沸点,利用蒸馏作用使废水中挥发性溶解污染物会发到大气中的一种处理方法。→处理含挥发酚的废水与含氨废水的有效方法。、结晶与冷冻::浓集富缩;:溶解的逆过程。:冷冻→洗涤净化→固液分离→得到纯净水。第三章水的生物化学处理方法概述:生物处理法主要用于去除污水中溶解性和胶体性有机物,降低水中氮、磷等营养生物的含量。生物化学处理方法分为好氧和厌氧两类。生物化学物处理系统分为悬浮生长系统和附着生长系统两种。:..:主要是细菌、真菌、藻类、原生动物和一些小型的后生动物。,对污水的净化具有重要作用。、游离细菌,降低污水浑浊度,一些原生动物还能分泌黏液,促进生物污泥絮凝。因此,原生动物能起指示生物的作用。。轮虫是好氧生物净化程度的有效指示生物。:吸附阶段(活性污泥的表面积大,且具有多糖类粘液层,能吸附水中的胶体和悬浮物质)氧化阶段(氧化分解有机物获取能量+合成新的细胞)→絮凝体形成与凝聚沉降阶段(重力沉降)。:溶解氧、营养物、pH和温度、有毒物质的浓度。:混合液悬浮固体(MLSS)、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)、污泥沉降比(SV)、污泥指数(SVI→曝气池出口处混合液经30min沉淀后,1g干污泥所占的容积,以ml计,单位ml/g)、污泥龄(θC)。:(1)曝气的目的就是将空气中的氧强制溶解到曝气池混合液中去,并提供适宜的搅拌。(2)提高氧的转移速率的方法:缩小气泡直径、延长气液接触时间、更新液界膜并减小界膜厚度、加大水深、增加空气中氧含量。(3)衡量设备效能的指标:动力效率(Ep)、氧转移效率(EA→鼓风曝气转移到液体中的氧占供给量的比例)和充氧能力(叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量)。(4)曝气方法:鼓风曝气、机械曝气(叶轮和转刷)和鼓风与机械并用曝气。:普通活性污泥法、阶段曝气法、完全混合法、生物吸附法、纯氧曝气法、深水曝气法和深井曝气法、氧化沟、SBR法(间歇运行)、膜生物反应器。:通过水塘中微生物的代谢活动使有机物降解,污水得到净化。:好氧氧化塘、兼性氧化塘、曝气氧化塘和厌氧塘。:前处理:去除悬浮物质→设置沉砂池和沉淀池。后处理:除藻处理→混凝加气浮,藻类浓度较低时可采用过滤法。处理高浓度的有机工业废水时要以厌氧塘为首。一个提示:厌氧法可处理高浓度的有机废水。第三节好氧附着生长处理技术概述:好氧微生物和好氧型动物在某些载体上进行生长繁殖形成生物膜,污水通过与膜的接触,污水中的有机污染物作为营养被氧化分解,从而使污水得到净化。:。,其外侧表面总存在一层附着水层,附着水层中的有机物由于微生物的氧化作用而消耗,浓度远低于流动水层→扩散动力。:..:普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池。::吸附吸氧→氧化分解。→搅动充氧。,继续起氧化作用,因此,生物膜兼有活性污泥的功能。:在曝气池中设置填料,作为生物膜是载体,经过充氧的废水以一定的流速流过填料与生物膜接触,利用生物膜和悬活性污泥中微生物的联合作用净化污水的方法。介于活性污泥法和生物滤池之间的处理方法。:以粒径小于1mm的砂、焦炭、活性炭一类的颗粒材料作为载体,填充于设备中,充氧的污水自下而上流动,时载体流态化。载体流态化→强化了传质过程;载体间的碰撞→生物膜的更新,防止流化床被生物膜堵塞。:针对出水中的BOD5浓度高的问题,设计出高效生物滤池—固体接触法。固体接触池:生物滤池出水与回流污泥充分接触,废水中细小的悬浮物被吸附或黏附在活性污泥上形成易沉淀的絮凝体;废水中的有机物也被进一步生物氧化。生物絮凝反应器:进一步去除微细的胶体颗粒,获得优良的出水水质。第四节厌氧生物处理技术概述:厌氧生物处理最早仅用于城市污水厂污泥的稳定处理。有机厌氧生物处理的最终产物:以甲烷为主的可燃性气体→作为能源回收利用;剩余污泥→肥料使用;运转费远低于好氧生物处理。最近的研究表明,厌氧生物处理也可用于高浓度和中浓度有机废水的处