廢水處理複習

2022-09-25 12:54:04 字數 4274 閱讀 7919

名詞解釋:

(1)bod:生物化學需(耗)氧量,表示在一定條件下,單位體積廢水中所含的有機物被微生物完全分解所消耗的分子氧的數量。

(2)cod:化學耗氧量,即用化學氧化劑氧化分解廢水中的有機物,用所消耗的氧化劑中的氧來表示有機物的多少。

(3)自然滲析:有一種半滲透膜,它能允許水中或溶液中的溶質通過,用這種膜將濃度不同的溶液隔開,溶質即從濃度高的一側透過膜而擴散到濃度低的一側,這種現象稱為滲析作用。

(4)滲透壓:當滲透平衡時,溶液兩側液面的靜水壓差稱為滲透壓。

(4)表面負荷:生物轉盤的表面負荷有三種表示方式,有機物負、毒物負荷、水力負荷。前兩種表示的單位為g/(m2d),即每天每平方公尺碟片表面投配多少克有機物(或毒物),它反映了廢水的水質特徵。

水力負荷的單位為m3/(m2d),即每天每平方公尺碟片表面投配多少立方公尺的廢水,反映了所能承受的水量。

(5)絮凝沉降:絮凝沉降是在廢水中的懸浮固體質量濃度也不高,但具有凝聚性時發生的。其特徵是在沉澱的過程中,顆粒互相碰撞、粘合,結合成較大的絮凝體而沉降,並且在沉降的過程中顆粒的尺寸不斷變化,顆粒的沉降速度也是變化的。

(6)成層沉降:成層沉降是廢水中懸浮顆粒的質量濃度提高到一定程度後發生的。其特徵是每個顆粒的沉降受到其周圍顆粒的干擾,沉速有所降低,如質量濃度進一步提高,顆粒間的干涉影響加劇,沉速大的顆粒也不能超過沉速小的顆粒,在聚合力的作用下,顆粒群結合成為乙個整體,各自保持相對不變的位置,共同下沉。

(7)離心強度:在離心力場中,物料所受離心力與重力的比值。

(8)膠粒動電位:膠粒吸附層和擴散層帶有相反電荷在作相對移動時,其滑移面上產生的電位稱為動電位。

知識點:

1.廢水一級處理方法有哪四種?

重力分離方法、 阻力截留法、 稀釋法、 中和法。

2.沉降過程有哪四類?

自由沉降、絮凝沉降、成層沉降、壓縮沉降

3.過濾工藝包括過濾和反洗兩個階段,粒狀介質的過濾機理可以概括為哪三個方面?

阻力截留;重力沉降;接觸絮凝

4.膜分離常用的工藝有哪三個?

一級一段連續式與一級一段迴圈式;一級多段式;膜元件的多級多段組合

5.醋酸纖維素膜的特點?

(a)膜的方向性;(b)選擇透過性;(c)壓密效應;(d)膜的水解作用和生物分解作用

6.吸附劑解吸再生方法?

加熱再生法、化學氧化再生法、藥劑再生法、生物再生法

7.混凝的四種機理

壓縮雙電層機理;吸附電中和機理;吸附架橋(橋連)機理;沉澱物網捕機理

8.電解過程影響因素?

(1)電極材料 (2)槽電壓 (3)電流密度 (4)ph值 (5)攪拌作用

簡答:1. 膠團結構及其穩定性原因?壓縮雙電層原理

膠體的結構很複雜,它由膠核、吸附層和擴散層組成。

廢水中的細小懸浮顆粒和膠體微粒的粒徑和質量很小,其直徑為10─3~10─8 mm。這些顆粒在廢水中受水分子熱運動的碰撞而作無規則的布朗運動,同時膠體微粒本身帶電,同類膠體微粒帶有同性電荷,彼此之間存在靜電排斥力,因此不能相互靠近以結成較大顆粒而沉降。另外,許多水分子被吸引在膠體微粒周圍,形成水化膜,阻止膠體微粒與帶相反電荷的離子中和,妨礙顆粒之間接觸和凝聚下沉。

因此,廢水中的細小懸浮顆粒和膠體微粒不易沉降,總保持著分散和穩定狀態。由於膠粒內反離子電荷數少於表面電荷數,故膠粒總是帶電的,其電量等於表面電荷數與吸附層反離子電荷數之差,其電性與電位離子電性相同。這也是膠體穩定的主要原因。

由膠體粒子的雙電層結構可知,反離子的濃度在膠粒表面處最大,並沿著膠粒表面向外的距離呈遞減分布,最終與溶液中離子濃度相等,可見雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關。當向溶液中投加電解質,使溶液中離子濃度增高時,則擴散層的厚度將減小。該過程的實質是加入的反離子與擴散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中,從而使擴散層厚度減小。

由於擴散層厚度的減小,ψ電位相應降低,因此膠粒間的相互排斥力也減少。另一方面,由於擴散層減薄,它們相撞時的距離也減小,因此相互間的吸引力相應變大。從而其排斥力與吸引力的合力由斥力為主變成以引力為主(排斥勢能消失了),膠粒得以迅速凝聚而脫穩。

2.電滲析原理

電滲析的原理是在直流電場的作用下,依靠對水中離子有選擇透過性的離子交換膜,使離子有選擇性地從一種溶液透過離子交換膜進入另一種溶液,以達到分離、提純、濃縮、**的目的。

3.反滲透原理

對透過的物質具有選擇性的薄膜成為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成乙個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓。

滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加乙個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。

4.調節的目的、方式及特點

調節的目的是減少和控制廢水水質及流量的波動,以便為後續處理提供最佳條件。具體表現在以下幾個方面:(a)適當緩衝有機物的波動以避免生物處理系統中的衝擊負荷;(b)適當控制ph值或減小中和需要的化學藥劑量;(c)削減進入物理化學處理系統的高峰流量並使加藥率能與進水相適應;(d)當工廠不生產時還能保證水處理系統的連續供水;(e)控制廢水向城市管道系統的排放量,使廢水負荷分配比較均勻;(f)避免高濃度有毒廢水進入生物處理廠;(g)調節由於季節的變化而引起的流量變化。

5.ca膜兩種不對稱膜的透過機理。

1)氫鍵理論

氫鍵理論是最早提出的反滲透膜透過理論。該理論認為,水透過膜是由於水分子和膜的活化點(或極性基團,如ca膜的烴基和醯基)形成氫鍵及斷開氫鍵的過程。即在高壓作用下,溶液中水分子和膜表皮層活化點締合,原活化點上的結合水解離出來,解離出來的水分子繼續和下乙個活化點締合,又解離出下乙個結合水。

這樣,水分子通過一連串的締合-解離過程(即氫鍵形成-斷開過程),依次從乙個活化點轉移到下乙個活化點,直至離開表皮層,進入多孔層。由於膜的多孔層含大量的毛細管水,水分子便能暢通流出膜外。

2)優先吸附-毛細管流理論

優先吸附-毛細管流理論把反滲透膜看作一種微細多孔結構的物質,它有選擇性吸附水分子而排斥溶質分子的化學特性。當水溶液同膜接觸時,膜表面優先吸附水分子,在介面上形成一層不含溶質的純水分子層,其厚度視介面性質而異,或為單分子層或為多分子層。在外壓作用下,介面水層在膜孔內產生毛細管流,連續地透過膜,溶質則被膜截留下來。

6.中和處理適用情況?石灰乳加入反應池為什麼要分步進行?

中和處理適用於下列情況:(a)廢水排入受納水體前,其ph值指標超過排放標準。這時應採用中和處理,以減少對水生生物的影響;(b)工業廢水排入城市下水道系統前,為避免對管道系統造成腐蝕。

工業廢水在排入前進行中和,要比與其它廢水混合後的大量廢水進行中和經濟的多;(c)化學處理或生物處理也需要控制廢水的ph值。對生物處理而言,需將處理系統的ph維持在6.5~8.

5範圍內,以確保最佳的生物活力。對化學處理而言,也需要在一定的ph範圍內才能取得好的處理效果。

石灰乳加入反應池分步進行的原因:(a)對於強酸或強鹼的中和,特別是接近中性點時,ph值與中和劑用量之間的關係是非線性的,因此較難控制,所以分批加入有好處;(b)使少量的中和劑與大量的廢水在短時間內徹底混合很困難;(c)廢水流量有時變化較大;(d)廢水的ph值也隨時間的變化而變化。

7.膜分離技術共同點

膜分離技術有以下共同特點:(a)膜分離過程不發生相變,因此能量轉化的效率高。例如在現在的各種海水淡化方法中反滲透法能耗最低;(b)膜分離過程在常溫下進行,因而特別適於對熱敏性物料,如果汁、酶、藥物等的分離、分級和濃縮;(c)裝置簡單,操作簡單,控制、維修容易,且分離效率高。

作為一種新型的水處理方法與常規水處理方法相比,具有占地面積小、適用範圍廣、處理效率高等特點;(d)由於目前膜的成本較高,所以膜分離法投資較高,有些膜對酸或鹼的耐受能力較差。

8.沉澱淺層理論

在一定流量下,沉澱池表面積越大,則能夠完全除去的懸浮顆粒沉澱速度越小,顆粒粒徑也越小,由沉降效能曲線可知,其總去除率也越大。由此可以看出,沉澱池的去除率僅與顆粒沉速或沉澱池的表面負荷有關,而與池深

無關。因此,在可能的條件下,應該把沉澱池做得淺些,表面積大些,這就是顆粒沉降的淺層理論。

9.粒狀介質濾池上向流、下向流、雙向流的優缺點

下向流濾池能保證較高的流速和反洗效果,但水頭損失增加較快,工作週期較短,下層濾料難以發揮作用。

上向流濾池正好克服了下向流濾池的上述缺點,使整個濾料的納汙能力得到充分利用,過濾週期也相應延長,可以用未經過濾的水做為反洗水。但是,上向流濾池的濾速不能太高否則會造成濾料流失。

雙向流濾池綜合了上述兩種濾池的優點。其過濾水是通過置於濾料內的過濾器收集的,進水從上下兩個方向同時進入,且上下兩個方向的流量能自動調節,既保持了下向流和上向流濾池的優點,又克服了濾料流失的弊端。但雙向流濾池的下層濾料反洗困難。

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