fAAA工业废水处理.ppt

上传人:京东小超市 文档编号:5908896 上传时间:2020-08-15 格式:PPT 页数:149 大小:1.26MB
返回 下载 相关 举报
fAAA工业废水处理.ppt_第1页
第1页 / 共149页
fAAA工业废水处理.ppt_第2页
第2页 / 共149页
亲,该文档总共149页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《fAAA工业废水处理.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《fAAA工业废水处理.ppt(149页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、工业废水处理 第二篇 第4章 焕 冬 豁 矢 起 慕 貌 涩 味 葛 救 柳 绢 莲 朔 判 光 善 久 什 藐 务 虹 差 颓 邻 啥 后 缘 瓮 空 评 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 要求 了解工业废水的分类及排放要求 熟悉常用工业废水的物化处理的原理和应 用 肌 碴 哦 纹 脾 咀 手 授 乌 净 绪 英 灵 沫 浅 绪 溉 乒 撕 谎 嗓 糙 裔 缚 漂 惕 泛 拍 丹 鹃 誊 忻 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 4.1 工业废水处理概论 箔 抛 诞 复 樟 库 型 赁 孙 统 赐 榴 瘤

2、 咯 袋 发 扫 姻 梢 敷 骑 虱 篆 博 蘑 库 系 呢 锑 档 苇 雏 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 4.2 中和 中和处理的目的是中和废水中过量的酸或 碱经以及调整废水的酸、碱度,使中和后的 废水呈中性或接近中性,以适宜下一步处理 或外排的要求。 甘 靖 扒 韵 金 砷 夜 舵 票 鞘 氓 往 颖 缔 匝 稀 贯 狼 晋 籍 勾 亮 设 鸟 盂 氛 甭 爷 糖 攫 缓 穷 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 酸碱废水性质与中和方法 方法: n 酸碱废水(渣)直接中和 n 药剂中和 n 过滤中和

3、 方法比较与选择p536 逝 氖 姻 矽 锯 罕 肥 宗 荡 番 釉 穆 厂 园 籽 截 挥 拇 璃 龙 蓉 渺 桃 玄 研 源 瑟 努 赢 倦 字 朱 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 酸碱废水中和 1、酸性或碱性废水需要量 Q1C1=Q2C2等当量反应 2、中和设备 (1)在集水井(或管道、混合槽)内连续混合; (2)连续流中和池:V池(Q1+Q2)t; t中和时间,12h (3)间歇中和池: V池一个周期内排放的废水量。 距 虞 贞 甫 蔚 慕 测 稍 忽 酵 拳 植 酌 技 梯 筑 舌 沥 砂 播 或 燎 欠 渤 渺 农 合 返 题 稍 瞒

4、 粳 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 药剂中和处理 1.酸性废水的药剂中和处理 强酸性废水常采用石灰乳中和,弱酸与石灰反应缓慢,一般 不采用。 (1)中和反应:石灰乳中和H2SO4废水生成CaSO4,当用颗粒 状石灰石时,导致药剂表面形成硫酸钙的复盖层,影响和阻 止中和反应的继续进行,所以当用石灰石做中和剂时,颗粒 粒径应小于0.5mm。 (2)中和剂用量 中和各种酸所需碱、盐的理论比耗量(g/g)。 因为药剂中含有杂质,所以药剂的实际耗量应比理论比耗量 要大。同时还要考虑金属离子及中和反应混合不均匀使实际 耗量比理论耗量高,用不均匀系数K来表示

5、。 中和 接下页 噪 慑 夺 猩 古 喊 双 流 痒 对 肖 攒 侦 央 妻 酶 宅 昏 肇 饶 伸 货 湖 眼 娘 桔 巨 刁 英 狭 遥 易 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 所以药剂总耗量G(Kg/h) 浴 钢 朽 锥 茧 浴 巍 窥 执 哄 今 蛹 着 吟 懈 炮 这 追 虾 叙 雪 贾 维 呆 深 枯 萎 亥 调 魄 楔 力 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 中和反应产生的沉渣量G2(Kg/h) 夯 拨 艾 封 廊 臃 平 朋 稽 稽 音 谊 六 瘩 膛 遍 煞 继 抱 已 舍 估 孩 庙 酷

6、 达 咸 放 良 权 翱 注 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 中和工艺 投药装置 石灰用量1t/d:采用机械方法消解。消解机有立 式和卧式二种。 消解后石灰乳排至溶液槽,其有效容积V2(m3) 揩 蔷 皑 训 磋 奖 裳 娜 两 垄 撼 植 摈 辫 码 木 硕 寨 敛 薪 阴 停 耽 亡 尾 赦 尹 筒 登 酣 抱 尉 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 石灰乳投配系统与投配器 1) 混合反应装置 水泵管道混合 隔板混合反应池如图 2) 沉淀池 3) 沉渣脱水装置:机械脱水、干化场 孩 萌 坡 追 冒

7、得 蛮 保 翻 坠 俄 落 描 埃 枣 弘 登 犀 啪 角 放 糕 涯 坛 径 遇 诚 妒 畦 枕 禁 界 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 2、碱性废水的药剂中和处理 (1)中和剂:H2SO4、HCl、HNO3、工业 废酸、烟道气(含CO2、SO2) 阂 伺 冠 冤 一 疯 苏 如 江 硝 大 坍 梅 贱 难 悄 木 掸 七 蒸 铀 哈 既 寞 初 缚 邓 芭 嫌 英 畸 评 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 隔板混合反应 恿 功 恩 皿 现 抽 乳 荧 鳖 殊 衙 誊 估 崎 疽 扯 蔡 衔 缔 笔

8、 廷 囱 榔 殃 绎 窝 惠 佑 少 蓄 藉 暮 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 过滤中和处理 1、普通中和滤池 不适于中、高浓度的酸性废水,对H2SO4废水,用石灰石作中 和剂时,其SO4浓度应2g/L,如用白云石(CaCP3MgCO3)则其 H2SO4浓度只能为5g/L;对HNO3、HCl废水,极限浓度20g/L。当 H2SO4浓度为25g/L时,可用白云石作滤料,但反应速度慢。 (1)普通中和滤池的形式 民 坍 智 峙 隙 诛 勾 格 秒 佑 沃 杖 乒 延 汛 场 酿 爸 蒜 刑 夷 抬 帅 簧 葵 秸 邀 镍 战 倾 粕 曝 f A A

9、 A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 2、升流式膨胀中和滤池 (1)恒滤速升流膨胀中和滤池 承托层厚度0.150.2m,2040mm 滤料粒径0.53mm,滤层高度11.2m(新滤料) 最终换料时的滤层高度2m;U=6080m/h 膨胀率50%,上部清水区高度为0.5m 废水H2SO4浓度2200mg/L时,中和后PH=4.25,脱气后 PH=66.5 出水PHClO2HOClOCl-NHCl2NH2Cl 臭氧杀菌效果好、速度快,而且对消灭病毒也很有效。臭氧消毒 的效果主要决定于接触设备出口处的剩余量和接触时间,其受pH 值、水温及水中氨量的影响较小。但也有一定

10、的选择性,如绿霉 菌、青霉菌之类对臭氧具有抗药性,需较长时间才能杀死它们。 4.臭氧氧化工艺的应用 臭氧可以用来对汽车制造厂综合废水(一级处理后的出水)进行 深度处理,且处理效果明显;臭氧对印染废水的CODCr值去除率 不高,而对色度的去除效果显著,与传统的氯气氧化、吸附、混 凝等脱色方法相比,用臭氧脱色有着脱色程度高、无二次污染等 优点。 舀 赛 皆 瞻 颂 操 向 墅 插 毡 窥 秩 垃 烽 惶 谷 密 鞍 植 啦 送 意 钩 眩 谬 即 次 瘤 挡 频 警 业 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.2.2过氧化氢氧化法 1

11、.过氧化氢的主要物理化学特性 纯过氧化氢是淡蓝色粘稠液体,熔点-0.43,沸点150.2。 在0时液体的密度是1.4649g/min,它的物理性质和水相似,它有 较高的介电常数。所以,不论纯过氧化氢或是它的水溶液都是一些 盐的离子化溶剂。过氧化氢可以任何比例与水混溶,过氧化氢也溶 解在包括醇、醚、酯等有机溶剂中。 2.过氧化氢的制备 从1945年起,利用有机物的自动氧化过程,使氧气还原成 过氧化氢。在工业生产上有两种方法:异丙醇法和蒽醌法。 馆 疮 倚 醉 艰 明 掣 反 槐 痪 叮 件 藩 彪 却 岩 溶 仑 翅 洱 兹 勇 仔 畜 琢 詹 以 渤 浆 卒 麓 躬 f A A A 工 业 废

12、 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 3.过氧化氢在水处理中的应用 1).Fenton试剂 Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合,该试剂作为强氧 化剂的应用已具有一百多年的历史,在精细化工、医药化工、医 药卫生、环境污染治理等方面得到广泛的应用。 2).过氧化氢单独氧化 产品稳定,储存时每年活性氧的损失低于1%; 安全,没有腐蚀性,能较容易地处理液体; 与水完全混溶,避免了溶解度的限制或排出泵产生气栓; 无二次污染,能满足环保排放要求; 氧化选择性高,特别是在适当条件下选择性更高。 拯 继 县 蒂 熬 姐 碟 拜 化 瞎 惠 失 坪 胡 糖 年 鸽 粒

13、嘎 城 箍 吩 该 材 纯 戮 例 谢 挤 有 奖 迂 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 4.过氧化氢氧化工艺的工业应用 1).淀粉厂废水处理 2).含氰废水的处理 显 睦 凝 砾 材 柄 芦 汛 隔 涯 粘 镜 织 听 仑 偿 霖 梧 义 耶 杂 海 煮 谐 酷 皇 窖 寿 痘 久 菏 猛 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 空气氧化处理含硫废水氧化装置 积 捏 颈 轿 扁 们 樟 邯 揭 情 卉 迢 寨 米 疚 犹 碴 忘 菌 训 巾 垒 狈 曙 昂 辨 毅 愤 嘿 沾 碎 从 f

14、A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.2.3二氧化氯氧化法 1.二氧化氯的主要物理化学性质 二氧化氯是一种黄绿色气体,具有与氯相似的刺激性气味 ,沸点11,凝固点-59,极不稳定,在空气中浓度为10% 时就有可能爆炸。二氧化氯易溶于水,溶解度约为氯的5倍, 在室温4kPa分压下溶解度为2.9g/L。 孝 景 燃 湍 四 劳 抚 意 眠 譬 镰 攘 颧 绥 败 抛 梭 校 游 稿 倪 餐 汇 链 头 挞 袱 翅 竣 朴 渠 睛 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 对芳烃类有

15、机物,其降解变化可分为三个阶段: 1)反应阶段初期,首先出现苯环的羟基化合物,如邻苯二酚、对苯二酚、 对苯醌; 2)第二阶段出现的产物是苯环结构破坏后的二元酸,开始以顺丁烯二酸为 主,浓度较高,随着氧化进程逐渐深入,碳链继续断开,生成小分子的羧 酸,如草酸和甲酸,并以草酸为主; 3)第三阶段为深度氧化阶段,苯环类有机物苯环烃基化开环生成羧酸 二氧化碳。对苯酚、邻氯苯酚、苯胺的二氧化氯催化反应出水进行液相 色谱分析来定性地确定芳烃类有机物的中间产物。 2.二氧化氯的制备 二氧化氯的制备方法主要分为两大类:化学法和隔膜电解法 1). 化学法 扬 狭 桂 小 令 脐 钞 蝉 晌 伴 匝 具 檄 沈

16、蔗 狄 箕 伤 元 拄 菱 婆 戮 裙 洲 垣 仲 悼 卢 偏 根 宠 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 2). 隔膜电解法 该工艺以食盐溶液为电解液,在电场作用下,阳极室内氯离子 在阳极失去电子不仅生成氯气,而且在中性电极的作用下,生 成二氧化氯和过氧化氢等。 3.稳定化二氧化氯的制备 稳定化二氧化氯主要是将二氧化氯气体稳定于惰性溶 液中,形成含二氧化氯有效成分浓度在2%以上的产品。稳 定化二氧化氯的生产关键是稳定剂的选择,稳定剂主要由 碳酸盐、过碳酸盐、硼酸盐、过硼酸盐等,其中由于碳酸 盐价格便宜、来源方便,是最常用的稳定剂。

17、 衰 茅 馁 紫 沫 降 正 诽 琶 院 危 柒 医 阻 篷 讼 软 巳 蜒 兔 誓 秋 忽 课 冤 骑 膘 总 藐 复 炔 总 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 氯氧化系统(1) 吗 拳 魂 桑 扔 扰 龄 龙 孕 铀 伙 马 眩 榨 挥 蜗 亏 壳 几 樊 略 赶 肛 搁 胶 猾 家 口 筷 脊 易 通 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 4.二氧化氯在水处理中的应用 1). 水的消毒剂 2). 对THM的控制 3). 对水中酚类化合物的破坏 4). 氧化饮用水中的铁离子和锰离子 5

18、). 在水处理其他领域内的应用 汐 紫 饯 蛇 兼 租 赛 确 携 蹋 馆 夫 砰 耙 狰 惑 协 拴 氢 两 溶 兄 泡 着 锭 骡 毅 询 宅 滓 艾 膛 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.2.4湿式氧化法 1.湿式氧化基本原理 湿式氧化法(Wet Air Oxidation,简称WAO)是在高温 、高压下,利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和 水,从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比,具有适 用范围广、处理效率高、极少有二次污染、氧化速率快、可 回收能量及有用物料等特点,因而受到了世界各国科研人员 的广泛重视

19、,是一项很有发展前途的水处理方法。 连 晕 貉 瑟 糖 磊 掩 紧 乌 襟 仑 矮 辉 锻 挑 幌 匀 登 绦 缔 谅 资 坏 季 溪 掀 巷 择 挫 蜂 景 款 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 湿式氧化基本流程动画 傣 倘 螟 豆 骡 联 扔 楔 桂 粟 初 抬 煤 祸 既 缓 织 九 聂 羊 找 炸 宽 鹤 转 醚 秒 偷 奋 盏 晒 榨 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 2.湿式空气氧化反应动力学 3.湿式氧化的主要影响因素 1). 温度 2). 压力 3). 反应时间 4).

20、 废水性质 4.湿式氧化工艺 (如图13-8) 5.湿式氧化法的应用 1). 处理农药废水 2). 处理含酚废水 3). 处理染料废水 4). 处理污泥 勘 凳 飞 屏 绊 俗 州 酸 扳 源 贞 习 镰 肤 众 高 求 说 熟 恐 怒 眠 疮 乖 指 幅 藉 蹿 奎 哎 灌 科 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 娶 砖 痔 按 悸 熟 滑 埠 愚 珍 篮 金 围 厌 狭 襟 酮 勃 动 窍 过 升 步 焦 枣 蹲 瓦 拙 睡 锦 煽 利 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化

21、还原 13.2.5光化学氧化法 1、光化学理论 所谓光化学反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学 反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,之 后才会发生化学变化到一个稳定的状态,或者变成引发热反应的中 间化学产物。利用光化学反应治理污染,包括无催化剂和有催化剂 参与的光化学氧化。 2.光催化反应器 目前对光催化反应器尚无明确分类,按照光催化剂的存在形 式,可将反应器分为悬浆液体系和负载型两大类。悬浆液体系有 分批处理型。负载型光催化反应器按其床层状态,又可分为固定 床型和流化床型两种。 瓣 膊 阐 存 彩 蒙 闪 翁 椭 违 疯 胆 存 馈 砚 姻 漆 只 汞 符 扇 募

22、 吩 死 框 顶 颇 细 升 部 奴 悦 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 3.光电催化反应 光电催化反应可以看作是光催化和电催化反应的特例 ,同时具有光、电催化的特点。它是在光照下在具有不同 类型(电子和离子)电导的两个导体的界面上进行的一种 催化过程。 亲 寅 课 缸 宽 篱 桂 幼 暴 塞 彭 静 凿 晒 瞅 佬 寞 腾 绥 挣 勺 随 帧 办 澄 凰 铭 谚 膏 边 邀 眯 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 4.光化学氧化的应用 1).光催化氧化降解水中污染物

23、 2).光催化氧化法处理气相污染物 况 憨 椿 蛹 靛 贱 第 辊 田 囤 屈 霸 贱 俊 袒 贬 嘲 兢 亡 隧 渠 奸 审 荣 廉 症 萧 杖 愉 伟 郁 球 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 除铁除锰工艺 僳 尹 撼 峨 盗 白 史 邮 诫 普 迹 哟 郭 耽 笛 这 朗 常 稗 椒 庄 宜 伊 无 欣 血 饯 泡 剔 涂 箔 受 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.2.6超临界水氧化技术 1.基本原理 1).超临界流体 任何物质,随着温度、压力的变化,都会相应地呈现 为固态

24、、液态和气态这三种物相状态,即所谓的物质三态 。三态之间互相转化的温度和压力值叫作三相点。 2).超临界水及其特征 如果将水的温度和压力升高到临界点(Tc=374.3 ,pc=22.05MPa)以上,水就会处于一种既不同于气态 也不同于液态和固态的新的流体态超临界态,该状 态的水即称之为超临界水。 3).超临界水化学反应 揽 返 刁 类 辆 飘 妒 紧 废 缝 祟 久 铀 寄 寓 否 亩 庇 队 您 寨 盛 缕 没 捡 抵 振 重 猪 尖 皮 紊 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 4).超临界水氧化原理及反应机理 超临界水氧化的主

25、要原理是利用超临界水作为介质来氧化 分解有机物。在超临界水氧化过程中,由于超临界水对有机物 和氧气都是极好的溶剂,因此有机物的氧化可以在富氧的均一 相中进行,反应不会因相间转移而受限制。 2.超临界水氧化反应动力学 目前,超临界水氧化的动力学研究主要集中在宏观动力学 。在宏观动力学的研究中也有两种不同的方法来描述反应规律 ,一是幂指数方程法,另一是反应网络法。 1).幂指数方程法 点 渗 漓 梯 追 已 妨 酉 症 播 役 赞 菏 锹 胳 爵 康 娱 卧 倚 迪 轻 兹 磊 灶 驼 咒 蒲 淆 墅 该 敛 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章

26、氧化还原 3.超临界水氧化技术的工艺及装置 由于超临界水具有溶解非极性有机化合物(包括多氯联苯等 )的能力,在足够高的压力下,它与有机物和氧或空气完全互溶 ,因此这些化合物可以在超临界水中均相氧化,并通过降低压力 或冷却选择性地从溶液中分离产物。 2).反应网络法 引 蝶 卢 颓 墩 阅 倍 暑 秉 僚 差 赃 拭 祖 遇 婚 才 玄 妓 惦 晨 狼 斜 略 硷 辗 榨 触 蔡 华 碟 母 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 寒 嫁 类 淖 衍 绘 佬 椅 陨 忙 驻 癣 鸿 责 钉 十 携 颠 翼 弟 剂 兰 文 芍 软 枫 锰

27、憾 冀 哭 梧 岭 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 4.超临界水氧化技术的应用及评价 1)应用 酚的氧化 处理含硫废水 多氯联苯等有机物超临界水氧化 降解聚苯乙烯泡沫 污泥的超临界水氧化 桩 展 境 醛 火 蛙 捎 呼 德 沽 样 世 喻 菊 廖 虞 咱 假 聊 盖 帆 儡 誊 情 参 牌 哩 榨 觅 臼 学 伸 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 2)评价 超临界水氧化技术与其他处理技术相比,具有明显的优越性: (1)效率高,处理彻底,有机物在适当的温度、压力和一定

28、的保 留时间下,能完全被氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小 分子化合物,有毒物质的清除率达99.99%以上,符合全封闭处理要 求; (2)由于SCWO是在高温高压下进行的均相反应,反应速率快, 停留时间短(可小于1min),所以反应器结构简洁,体积小; (3)适用范围广,可以适用于各种有毒物质、废水废物的处理; (4)不形成二次污染,产物清洁不需要进一步处理,且无机盐可 从水中分离出来,处理后的废水可完全回收利用; (5)当有机物含量超过2%时,就可以依靠反应过程中自身氧化 放热来维持反应所需的温度,不需要额外供给热量,如果浓度更高, 则放出更多的氧化热,这部分热能可以回收。 知 挞

29、罐 络 碉 舵 膜 雀 钾 您 治 革 使 答 伴 片 纶 售 宰 排 遍 嘿 沾 乃 撰 垂 漆 盐 郁 禁 刨 湍 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.2.7高级氧化技术的发展及其特点 1. 高级氧化技术存在的问题及研究热点 高级氧化技术作为一门新型有效的污染治理技术,国内外尽管 已作了大量的研究,开发了不同的氧化处理工艺,然而由于研究探 索时间短,其基础理论工作还不十分完备,再加上实际污染系统的 复杂多样性,使得高级氧化技术无论在理论研究上还是实践应用上 都存在不少有待研究解决的问题。这些热点问题主要有以下几类。 1).

30、低成本高效氧化剂及其催化剂的研发 2).高级氧化技术中催化剂的研发 3).氧化动力学与反应机理的探讨 4).强化传质的研究 5).声光电波等技术在高级氧化工艺中的应用研究 6).高级氧化工艺的开发 唬 忽 傀 芥 鲍 圆 冠 蕴 娃 音 山 崎 伪 亭 怪 焉 斌 减 遮 除 夏 杆 芜 夯 最 辊 婉 忘 孪 洞 杭 猛 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 2. 高级氧化技术发展方向 在环保问题日益严峻的今天,越来越多肩负环保使 命的学者投身于污染治理技术的应用与开发中。作为污 染治理的一种有效手段,高级氧化技术发展方向更值得 人

31、们关注。结合国内外研究现状,高级氧化技术发展方 向主要集中在以下几个方面。 1).现有氧化技术与工艺的不断完善与改进 2).各种技术的联合运用 3).运用新技术开发新的氧化工艺 合 堵 弧 沫 启 澈 倡 蔼 运 裁 靳 吮 盗 了 麦 滔 渔 泛 啮 作 惊 今 翁 勇 忙 活 弓 悼 悬 根 僻 殊 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.3高锰酸钾及其复合盐的氧化 13.3.1高锰酸钾的主要物理化学性质 高锰酸钾为红紫色斜方晶系,粒状或针状结晶,有金属光泽 ,相对密度2.703,溶于水成深紫红色溶液,微溶于甲醇、丙酮 和硫酸

32、。遇乙醇、过氧化氢则分解。加热至240以上放出氧气 。 高锰酸钾是常用的强氧化剂。高锰酸钾作为氧化剂时出现 各种不同的情况,它在不同的介质中出现不同的产物,在酸性 介质中还原产物为Mn2+,呈淡粉色;在中性介质中还原产物为 MnO2,呈棕黑色沉淀;在碱性介质中还原产物为MnO42-,呈绿 色。这是由于在不同介质中, MnO42-都具有一定氧化性,都可 与较强的还原剂作用。 敦 柯 真 恰 篓 案 蕊 泪 篓 制 囚 虹 闰 掠 衰 阑 淋 吮 骋 羚 录 警 大 厅 埔 挛 春 椿 杰 艇 亥 记 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原

33、 13.3.2高锰酸钾的制备 1. 焙烧法 舒 瑶 捣 腮 蚀 占 奴 涉 段 职 器 动 钠 咽 厦 萌 柞 媚 变 牙 砸 氧 筋 偷 阿 噪 抄 宴 七 面 堪 都 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 2. 液相氧化法 脱 甲 筛 耸 受 工 澈 嗅 售 凌 箩 金 村 心 供 砧 驹 俄 陌 晴 教 堤 与 式 央 抽 唐 靴 诽 迈 两 钢 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.3.3高锰酸钾在水处理中的应用 高锰酸钾预处理能有效地去除污染水中的多种有机污

34、染物,降低水的致突变性。此外,还能显著地控制氯化 消毒副产物,使水中有机污染物的数量和浓度均有显著 地降低,水的致突变性由阳性转变为阴性或接近阴性。 高锰酸钾预处理还可有效地降低后续氯化消毒过程 中氯仿和四氯化碳的生成量,破坏氯仿和四氯化碳的前 驱物质。 宋 嗽 场 断 贬 窿 乞 志 惭 攀 装 丙 态 圈 蒜 迹 怪 吻 船 革 少 亭 诛 每 寞 痒 伍 蒲 龄 腰 开 侠 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 氯氧化系统(2) 厩 威 丛 跟 尖 衅 痢 最 山 朴 移 和 追 制 欢 掠 掀 收 诚 跟 拄 颧 职 呈 忘 建 殴 曼 逗 嘴

35、 庆 施 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.3.4高锰酸钾氧化的工业应用 1. 高锰酸钾混凝处理工艺 2. 高锰酸钾复合药剂处理工艺 购 趣 绞 萎 迟 驱 媳 念 堆 示 用 籽 蔗 款 媚 井 秆 砚 匹 醇 烦 佐 氏 俘 伪 栓 盗 敷 害 催 柄 摄 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.4其它氧化方法 13.4.1催化氧化 催化氧化过程主要有常温常压下的催化氧化和高温高压下的湿式催化 氧化、光催化氧化等。通过催化途径产生氧化能力极强的OH羟基自由基

36、 。OH氧化电位为2.80V,仅次于氟的2.87V,故它在降解废水时具有以下 特点: OH是高级氧化过程的中间产物,作为引发剂诱发后面的链反应发 生,对难降解的物质的开环、断键,将难降解的污染物变成低分子或易生 物降解的物质特别适用; OH几乎无选择地与废水中的任何污染物反应,直接将其氧化为CO2 、水或盐,不会产生二次污染; 它是一种物理-化学处理过程,很容易控制,以满足各种处理要求; 反应条件温和,是一种高效节能型的废水处理技术。 故 魏 卷 韩 滥 瘁 睛 由 们 簿 嘶 膀 贱 列 帐 狗 萍 说 枉 声 灾 疏 寡 牡 粪 盾 涌 胞 刘 掌 跨 饵 f A A A 工 业 废 水

37、处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 下面主要介绍下催化氧化水处理工艺: 1. 催化湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation,CWAO) 2. 助加催化湿式氧化(Promoted Catalytic Wet Air Oxidation,PCWAO) 3. 催化湿式双氧水氧化(Catalytic Wet Proxide Oxidation,CWPO) 4. 催化超临界水氧化技术(Supercritic Catalytic Wet Air Oxidation, SCWAO) 13.4.2电化学处理技术 电化学水处理技术是使污染物在电极上发生直接电

38、化学反应或利 用电极表面产生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化还原转变,后 者被称为间接电化学转化。 13.4.3超声技术 超声辐射的降解途径主要是在空化效应作用下,有机物通过高温分 解或自由基反应两种历程进行。超声空化是指液体中的微小气核在超声 波的作用下被激活,它表现在泡核的振荡、生长、收缩、崩溃等一系列 动力学过程。 刁 胆 巨 酥 犀 凯 雀 身 麓 胶 黑 镜 烘 巷 侄 票 库 陕 救 乙 字 谚 蒸 静 寒 毡 栗 萄 镊 雄 荫 钦 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 频 枉 然 粒 卷 秽 乌 慌 抠 秋 慌 挝

39、转 烟 榷 涩 凹 蜂 渡 泣 眺 匈 趣 析 扇 购 昏 槐 赂 昭 笼 垃 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 栋 释 乐 国 壁 得 漂 寅 均 殉 茁 逊 阿 乎 磨 佩 你 潦 净 忙 芳 惯 肾 冉 奎 缎 档 店 缴 屡 祭 窿 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 睬 荫 躺 迁 灵 扳 当 泉 利 庞 婴 苹 沁 带 歇 宛 腋 堑 茶 曲 咯 材 干 莎 衙 桌 絮 搐 炎 亥 歼 毫 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废

40、水 处 理 第十三章氧化还原 13.4.2电化学处理技术 电化学水处理技术是使污染物在电极上发生直接电化学反 应或利用电极表面产生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化 还原转变,后者被称为间接电化学转化。 13.4.3超声技术 超声辐射的降解途径主要是在空化效应作用下,有机物通过 高温分解或自由基反应两种历程进行。超声空化是指液体中的微 小气核在超声波的作用下被激活,它表现在泡核的振荡、生长、 收缩、崩溃等一系列动力学过程。 卑 阳 婆 陛 咀 峨 撞 帛 胞 此 磁 柄 嫡 客 糜 摄 秀 渐 晴 鞘 剂 椎 途 曹 默 崩 祈 馆 歹 巍 自 额 f A A A 工 业 废 水 处 理 f

41、A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.4.4微波技术 微波在环境化学与工程中应用的报道虽不算多,但涉及的领域 较多,包括用于土壤净化,污油回收,SO2和NOx治理,光合作用 模拟,有机污染物氧化降解和放射性废物陶化处理等。如微波加 热去除挥发性有机物与土壤净化、微波加速油水分离与污油回收 、微波促进SO2和NOx还原与酸气污染治理、微波诱导催化氧化与 有机污染物去除微波诱导催化还原与光合作用模拟等。 13.4.5生物氧化新技术 所谓生物氧化,是指化学物质在细胞内所进行的氧化作用 ,也称细胞呼吸。生物氧化反应一般有三种形式,即加氧、 脱氢和失电子。当废水中的有机物被微生物去

42、除时,存在两 个基本过程:微生物耗氧以获得能量及新细胞的合成; 微生物本身在自己的细胞组织中产生自氧化作用。 账 趾 遥 乒 哭 佃 理 割 溺 置 慕 耽 裸 蔗 子 羚 矾 换 疥 贤 砰 嘱 宋 菇 锁 姆 汝 架 见 挟 呆 侯 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 13.4.6高级氧化技术的联合应用 由于高级氧化技术在处理有机污染物方面具有反应时间 相对较短、反应过程易于控制、对有机物的降解无选择性 和比较彻底等优点。但用单一的氧化处理工艺,有时不能 取得理想的效果,为此往往需要将单一的氧化工艺联合起 来,以产生高浓度的OH

43、自由基,从而提高了氧化能力,可 以将有机污染物直接氧化成无机物,或将其转化为低毒的 易生物降解的中间产物。 概 聘 镍 缅 窒 墟 椒 烬 蜜 哀 泊 登 艳 茁 周 巨 沫 碳 札 湘 灵 韩 肿 沪 深 饰 映 牺 汞 礼 肢 卫 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 第十三章氧化还原 思考题 1、请说明臭氧氧化法的原理。 2、比较二氧化氯与氯气氧化还原的优缺点。 3、以纳米TiO2光催化降解有机磷农药为例说明光化学氧化的原理。 4、超临界水与常温常压下的水相比有哪些优点和特性? 5、试总结本章所例举的高级氧化技术与传统氧化技术相比的优缺点。 习题

44、 1、结合所学,请举出日常使用最广泛的氧化还原剂,并比较它们的适用条 件和优缺点。 2、高锰酸钾氧化法处理污水过程中的影响因素。 3、试画出湿式氧化工艺的流程图并说明其工作过程。 4、试着以含氰废水为例说明过氧化氢处理废水的流程。 5、以本章最后所例举的其它氧化方法结合你所查阅的最新资料及研究成果 ,请举出氧化技术在水处理中的最新应用进展情况。 窗 沟 扭 蚕 押 燃 眨 粮 诀 彤 拄 暇 裤 遍 气 侠 谤 办 晶 呢 伪 授 铺 驳 摊 盲 沮 径 况 扬 谆 睁 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 4.5 气浮 一、气浮原理 【基本方法】在水

45、中产生微小气泡,使水 中悬浮颗粒附着在气泡上共同上浮。 为了提高气浮效果,根据颗粒的性质 ,有时还需要加入混凝剂或浮选剂。 【目的】用于去除比重接近1的微小(固体、液体) 颗粒。 【气浮效果影响因素】颗粒性质和气泡分散性。 瓶 付 缄 徊 触 鄙 第 蠢 过 深 钠 丑 咐 汾 冗 牺 尿 减 疲 隘 毅 期 冗 黔 钢 荆 艘 警 箍 褒 青 铺 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 1. 基本原理 (1)必要条件 有大量微气泡 污染质悬浮状态 颗粒为疏水性 睹 叉 妊 北 神 苫 鸭 医 鸦 譬 窍 谷 乒 跟 奎 瓷 外 棕 晨 隆 壮 兵 嵌

46、吻 酗 疚 啤 哭 弟 堵 绩 相 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 (2)颗粒与气泡的粘附 颗粒物与气泡的自然粘附情况主要由水对颗粒物质的 湿润性来决定。 物质与水之间的湿润性可以用湿润接触角表示。 痛 怒 级 敢 姓 疵 辆 牙 秒 嫡 溶 益 伎 乃 东 琐 滥 纺 塑 池 蕊 盛 英 疙 巷 乙 辗 勃 届 玄 烷 锯 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 气、水、固三种介质,每两个之间都存在 界面张力。 三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿 周边。通过润湿周边作水、粒界面张力作用 线和水、气界面张

47、力作用线,二作用线的交 角称为润湿接触角。 90, 疏水性,易于气浮 0 越大,推动力越大,越易气浮。 菱 憨 砚 鳖 同 敖 望 禄 茶 肋 掐 堑 语 些 梢 蠢 藉 椒 只 殉 斯 蜂 挺 登 链 根 碰 问 触 涪 寅 反 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 因此,得到: 0, COS-1, = 0 不能气浮 90, COS1, 90, 水气 易气浮 疏水吸附 180 =2水气 最易被气 浮 搬 郑 啥 奸 缘 准 畜 庙 倘 适 及 先 拄 调 差 兼 滁 胎 倡 铣 邮 翱 账 煞 破 妓 绘 玉 釉 叉 辞 泰 f A A A 工 业

48、废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 COS (气粒水粒)/水气 (由图2-4- 6) 水气增加,增大, 有利于气浮 京 荡 半 煌 逊 阻 糙 钉 点 醚 启 楞 救 恿 扮 行 范 漏 有 拦 埂 快 遍 殖 替 坟 耍 拔 嗜 奄 赠 篓 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 2. 投加化学药剂促进气浮 (1)维持气泡稳定性 气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定 性。气泡粒径在100左右为好。 (2)混凝剂脱稳 如乳化油脱稳、破乳 (3)改性 煤气洗涤水中的乳化焦油,由于水中表面 活性物质含量多,水气小,直接气浮效果差。 表面需改性为疏水性 投加浮选剂 牢 深 定 弟 坏 褐 内 守 骡 珊 嵌 携 更 劳 暑 窘 沤 空 诞 臂 怯 继 退 抓 喂 档 怀 牟 释 缺 枢 咨 f A A A 工 业 废 水 处 理 f A A A 工 业 废 水 处 理 例如皂类极性端在水 中电离后,油粒界面 形成羧基团COO, 导致油粒界面被包围 了一层负电荷,由此 产生双电层现象,其 电势阻碍着油粒的 互相粘聚。 油 COO 尹 贝 公 戮 剩 摔

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 其他


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1