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第八章废水处理n第一节水处理概述一、水处理给水处理从天然水源取水，为供生活、工业使用进行处理废水处理为安全排放的目的，对使用过的废水进行处理废水经处理后以供工业、生活用水，按水质是废水处理，目的是给水处理n二、水处理内容1.去除水中的杂质以及对污泥的处置2.在水中加入其他物质改变水的性质如加氟、缓蚀剂、阻垢剂3.改变水的物理性质如水的冷却、加热等n三、水处理方法分类物理处理法分离水中悬浮物、胶体、油类等生物处理法微生物的作用去除水中胶体、有机物化学处理法化学反应处理水中溶解物、胶体、病菌物理化学法物化综合作用，特殊要求时采用n第二节物理处理方法一、筛滤去除废水中粗大的悬浮物和杂物1．格栅一组平行的、斜置在水通道上的金属栅条框截留＞3mm污物清除①人工②机械n2．筛网金属丝、化学纤维编制网截留＞1mm的细碎悬浮物结构截留污物便于卸料清理固定式斜筛n水力回转筛n二、沉淀与上浮悬浮物与水的密度差进行分离沉淀悬浮物依靠重力作用沉降分离ρ＞ρ水上浮悬浮物依靠浮力作用上浮分离ρ＜ρ水1．沉淀去除粒径＝20～100m以上可沉固体颗粒纳米级胶体粒子（1～100nm）、细微悬浮物（100～10000nm），由于布朗运动、水合作用，静电斥力，长期保持悬浮态，加混凝剂，聚成絮凝物，才能沉降明矾（铝盐）→水解形成含铝负离子→与正电荷胶粒形成絮状体下沉→捕捉其它悬浮物n沉淀类型①自由(分离)沉淀沉淀过程中，颗粒呈离散状，彼此互不聚合、粘合或干扰，单独沉降尺寸、形状不变，速度不受干扰（砂石）②絮凝或混凝沉淀颗粒碰撞附聚、凝聚结成较大的絮凝体（投加混凝剂提高沉淀效率）尺寸、质量不断增加，速度增加（泥土）③拥挤沉淀（浅层沉淀）颗粒彼此干扰、拥挤形成绒体状的大块面积的沉降固体层与清液层之间有明显交界面（高浊度水、活性污泥）④压缩沉淀沉降池底部，颗粒浓度很高，互相接触支撑，上层颗粒的重力作用，下层颗粒中的水被挤出，群体被压缩。n沉淀池①平流式沉淀池水平流过沉淀池，悬浮物沉向池底，澄清水溢过堰口排出池外刮泥机把污泥刮入泥斗，由排泥管排出池外。一般，废水停留时间1～3小时，去除率50～70%。效果较好、占地面积较大、排污泥难、广泛采用n②竖流式沉淀池水由中心管下口进入池中缓慢上升沉降速度＞水上升流速颗粒沉降占地小、排泥方便，但池深大、施工困难，池的直径受到限制适用于中、小型废水处理厂n③辐流式沉淀池原水进入中心筒，通过筒壁开孔和穿孔挡板向四周流动过水断面不断增大，流速逐渐变小，颗粒沉降适宜于大型水处理厂，运行效果较好施工和管理水平要求高n④斜板(管)沉淀池浅层沉降水深H，斜板分成n个H／n的沉降单元，沉降深度由H减小到H／n，颗粒原来从a→b，斜板在c点即完成沉降池长L↓→L/n，可处理原池相同水量，且保证水质斜板增大沉淀面积，缩短沉淀时间，提高淀池处理能力(提高3～7倍)，减少沉淀池体积小单元水力半径小，Re小，层流流动稳定，有利于沉降n2.上浮法浮力分离水中的轻质悬浮物（油、苯）(1)自然上浮ρ＜ρ水的杂质，强疏水性物质用于d＞50～60mm可浮油分离，称为隔油·平流式隔油池与平流式沉淀池相仿占地面积较大，水流停滞时间较长(1.5～2.0h)，使用广泛，除油效率低·平行板式隔油池·波纹板隔油池n（2）气浮法·原理水中产生细微气泡，使乳化油、弱亲水性物质粘附在气泡上，成为一种絮凝体，借气泡浮力带到水面·目的清除ρ≈ρ水，靠沉淀和自然上浮难以去除的悬浮物（脂肪、乳化油、纤维、煤粉细、低密度污染物、絮状化学污泥）·产生气泡方法①散气法多孔扩散板曝气或叶轮搅拌产生气泡气泡直径较大，d≈1000μm②溶气法加压溶气加压将气压入盛水溶气罐中，气在水中溶解饱和减压送入气浮池，细微气泡释放，d＜80μm气泡直径越小，除去的颗粒越细，净化效率越高n加压全部废水、部分废水、部分回水废水加压悬浮物在溶气罐沉积，絮凝体易破碎，堵塞释放器部分回水加压能耗小，不堵塞回流量20～50%气浮池平流式、竖流式含油类废水隔油池先去除可浮油气浮法再除去乳化油n三、过滤·定义一定孔隙率的过滤层截留水中的悬浮物·目的去除悬浮物，为后处理创造良好水质条件·类型(1)格筛过滤栅条或滤网去除粗大的悬浮物(2)微孔过滤：滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯去除细微颗粒(3)膜过滤特殊半透膜，孔隙极小、具有选择性反渗透、超过滤和电渗析去除细菌、病毒、金属、有机物、溶解性溶质(4)深层过滤（过滤）具有孔隙的粒状滤料截留水中的悬浮物给水处理沉淀池后废水处理化物法的预处理，生化处理后的深度处理n·机理(1)迁移颗粒脱离流线，与滤料接触的过程①筛滤截留比滤层孔隙大的颗粒易堵塞，一般颗粒＜孔隙，作用小②拦截流线上的颗粒与滤料表面接触截留去除率∝dp2（颗粒），∝1/d03(滤料)③惯性绕流滤料表面，颗粒因惯性脱离流线冲撞滤料表面④沉淀重力作用，颗粒偏离流线沉淀到滤料表面沉淀效率取决于颗粒沉速、过滤水速⑤布朗运动微小悬浮颗粒，由于布朗运动而扩散到滤料表面⑥水力作用孔隙、悬浮物形状不规则，在剪切流场中，颗粒受到不平衡力作用不断地转动而偏离流线n(2)附着①接触凝聚投加凝聚剂，水中脱稳的胶体与滤料表面接触凝聚作用②静电引力悬浮颗粒和滤料颗粒带异性电荷相吸③吸附细小颗粒具有很强的吸附趋势④分子引力原子、分子间的引力产生的附着作用(3)脱落反洗时，截留的悬浮物受到冲刷而脱落滤料颗粒在水流中旋转，碰撞和摩擦，也使悬浮物脱落。n·过滤装置（1）慢滤池（表层滤池）滤膜截留及微生物的净化作用处理水量少，滤速慢(＜10m/d)，占地大，污泥量大、粘而易碎、堵塞。污水处理应用较少（2）快滤池（深层滤池）滤料截留接触絮凝（主），截留和沉降(次)滤速较快(＞100m/d)，一般需混凝预处理·运行过程过滤滤料层过滤截留杂质，废水→清水周期＝8～12hτ↑→滤层孔隙↓→Δp↑→水质变差反洗清水反洗，料层膨胀、悬浮，冲去污物周期＝20～30minn·滤料满足①足够的机械强度，以免反洗时磨损和破碎磨损、破碎率之和＜5％②化学稳定性好，耐蚀、无害③吸附能力强，、截污能力大④价廉、货源充足石英砂、无烟煤粒、矿石粒·滤料层①级配滤料中各种粒径颗粒所占地重量比例不均匀系数K80=d80/d10＝通过滤料重量80％时的筛孔直径/┅10%┅K80↑，粒径不均匀，含污能力小，反洗易冲走细料②空隙率ε=空隙体积/总体积ε↑，粒径粗③比表面积θ＝单位物量滤料的表面积θ↓，粒径粗n滤料层要有一定的粒径和级配新滤料沿滤层高度的级配、空隙率为均匀分布，各点容纳杂质的能力相同反洗后，变成分级滤料滤层，滤料从小→大排列。上部空隙小，阻力大，纳污能力不均匀，影响整个滤层的发挥∴沿水流方向，滤料的粒径、空隙率从大→小排列，水先接触的滤层容纳更多杂质，可以保留一定的空隙，使整个滤层截留能力都能充分发挥n第三节生化处理方法一、微生物及其生化特性·利用微生物（细菌）新陈代谢作用，分解废水中的胶体、有机物和某些无机物(氰、硫化物)·有机物微生物的营养质，新陈代谢作用，转化为①微生物的细胞，增殖②简单有机物或无机物包括可生物降解、难生物降解、不可生物降解·生化法处理废水效率高、成本低、投资省、操作简单，广泛的应用缺点会产生污泥膨胀和上浮，影响处理效果占地面积也较大对废水水质有要求成份、pH值、水温等·生化处理法好氧生物法、厌氧生物n二、有机污染物生物降解性的评定方法1．BOD5/COD值法BOD5/COD值愈大，废水可生物处理性愈好BOD5/COD＞0.450.3～0.450.2～0.3＜0.2可生化好较好较难不宜①BOD5/COD值虽小，可生物处理性却不差某些有机物在BOD反应中不能生化，在COD中K2Cr2O7氧化，BOD数值较低。但这些有机物可用生物絮凝去除②两种测定方法不同，测定中消耗氧量不同，影响BOD5和COD的测定值③有些化合物不被K2Cr2O7氧化，却可被生物氧化，影响BOD5/COD值∴BOD5/COD≠可生物降解有机物占全部有机物的百分数BOD5/COD方便，但比较粗糙，应以实验为准n2．BOD5/TOD值法TOD＝TODB(可生物降解)＋TODNB(不可生物降解)一般，COD＜TOD不同化合物的COD/TOD值变化很大（2％～100％）以TOD代表废水中的总有机物含量要比COD准确BOD5/TOD＞0.40.2～0.4＜0.2可生化性易生化可生化难生化n三、生化处理方法分类n1.好氧生物处理充分供氧条件下，好氧微生物将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物有机物透过细胞壁进入细内，在内酶的作用下，进行氧化、还原和合成过程，一部分被氧化分解成简单的无机物，释放出能量；另一部分合成新的原生质。充足的溶解氧、微生物、营养物质n2.厌氧生物处理无氧条件下，利用厌氧微生物的活，有机物→简单有机物、无机物第一阶段复杂有机物（产酸菌）→简单有机物(有机酸、醇)、无机物（CO2、NH3、H2S）第二阶段简单有机物（甲烷菌）→CH4和CO2∵无氧，∴对有机物的分解不彻底（主要是H）。n3.好氧生物处理与厌氧生物处理的区别好氧生物处理厌氧生物处理微生物群好氧菌、兼性厌氧菌厌氧菌、兼性厌氧菌产物CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-，基本无害CH4、NH3、H2S、CO2、H2O异臭，可作燃料反应速率有氧，转化速率快，时间短，处理量大反应速率慢，时间长，处理量少环境条件充分供氧，对环境条件要求不太严格绝对厌氧，对环境条件(如PH值、温度)要求严处理对象较低浓度有机废水高浓度有机废水n四、活性污泥法有氧，活性污泥吸附氧化分解有机物，净化废水1．基本流程·曝气池①保持好氧条件②悬浮活性污泥与废水充分接触分解·二沉池①浓缩活性污泥②污泥与水分离·运行条件①足够的有机物②足够的溶解氧③一定浓度呈悬浮状态活性污泥④没有毒物进入n2.活性污泥·组成①微生物(Ma)②微生物自身氧化的残留物质(Me)③原水中不能生物降解的有机物(Mi)④污水中的无机物(Mii)·评价指标易吸附氧化有机物良好的凝聚沉淀性能①污泥浓度(MLSS)单位体积混合液所含悬浮物量反映污泥所含微生物多少和生化处理能力一般2～4g/L②挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)单位体积混合液所含有机性物量一定废水，MLVSS/MLSS有一定比值城市污水为0.75～0.85n③污泥沉降比(SV)混合液沉淀30min后，沉淀污泥与混合液的体积比反映污泥凝聚-沉淀性能和污泥数量，控制污泥排除时间和数量，一般15％～40％④污泥体积指数(SVI)混合液沉淀30min后，1g干污泥在湿的时候所占体积反映污泥的松散程度和凝聚、沉降性能SVI低沉降好，缺乏活性和吸附力，无机物多SVI高沉淀差，存在污泥膨胀现象城市污水SVI＝50～150⑤污泥龄曝气池内活性污泥总量/每日排放污泥量。反映活性污泥的平均停留时间、性能、功能一般停留3～14天n3.运行方式（1）普通活性污泥法（推流式曝气池）污泥浓度＝2～3g/L，停留时间＝4～8h，回流污泥量为进水量的25%～50%，去除率＝90～95%。缺点①对水质变化的适应能力不强②池首BOD高，缺O2；池尾富O2∴处理同样水量，曝气池相对庞大，占地多，能耗高n（2）阶段曝气法（多点进水活性污泥法）沿池长多点进水，BOD分配均匀，与空气分布匹配曝气池比普通池缩小30%（3）渐减曝气法供氧沿污泥推进方向逐渐减少n（4）吸附再生法曝气池一分为二废水→吸附池（无O2，BOD被吸附）→二沉池净化回流污泥→再生池（供O2，BOD氧化分解）→吸附池回流污泥多，50%～10%。两池比普通池小，占地少缺点去除率较低（5）完全混合法废水和回流污泥进入曝气池时，立即与池内原先存在的混合液充分混合n（6）批式活性污泥法工艺特点曝气池和沉淀池合而为一，生化反应分批进行工作周期①进水②反应③沉降④排水⑤闲置n特点①设施少，构造简单，投资节省。②控制灵活，满足处理要求运行时间，沉淀时间、供气量可按水质要求调节③活性污泥性状好、污泥产率低初期BOD浓度高，有利于细菌生长，污泥结构紧密，沉降性能良好静止沉降时间短、效率高④脱氮效果好为硝化、反硝化菌创造适宜的好氧、缺氧反硝化脱氮条件n五、生物膜法（固定生长法）附着于载体表面的微生物膜净化废水中有机物·特点①对污水水质、水量的变化有较强的适应性②微生物附着时间长，生物相丰富、剩余污泥少③能处理低浓度的污水④系统投资增加，载体比表面积小，负荷有限主要适用于中小水量污水的处理·类型填充式废水和空气沿固定或转动的生物膜流过生物滤池、生物转盘浸渍式生物膜载体完全浸没在水中接触氧化法、生物流化床n·生物膜法处理废水的机理①悬浮物、微生物形成一层粘液状的微生物膜供O2时，微生物吸附有机物进行降解代谢，并增殖②表面有附着水层，BOD、O2浓度低，废水BOD、O2浓度高，向附着水层扩散；代谢产物CO2向外扩散③生物膜较厚，BOD、O2的扩散阻力加大，底层缺少营养物或O2，形成厌氧层废水浓度↑→生物膜增长过快，好氧层厚度↓废水流量↑→好氧层厚度↑∴废水浓度↑，用出水回流稀释进水，维持合适膜厚度④生物膜动态平衡挂膜→生长→增厚→脱落n处理方法：1.生物转盘·组成生物转盘、接触反应槽、驱动装置生物转盘上有生物膜，一半浸没在水中，一半在空气中盘片浸入废水，生物膜吸附、部分分解有机物盘片转出废水，直接从空气获氧，吸收、氧化有机物·特征①效率高②低动力消耗③微生物食物链长，污泥量少2.生物滤池滤池内堆放固定滤料，滤料表面吸附生物膜，废水自上而下流过滤料层得以净化。污泥少，运行简易，费用低普通、高负荷、塔式生物滤池n水力负荷率（m3/m2·d）每天，单位面积滤池处理的废水量有机负荷率（g/m3·d）每天，供给单位体积滤料的BOD量项目普通生物滤池高负荷生物滤池塔式生物滤池滤料厚度（m）1.8～3.02.0～4.08～20水力负荷率（m3/m2·d）0.9～3.79～36（有回流）80～200（有回流）有机负荷率（g/m3·d）110～370370～1840高达4800BOD去除率（％）85～9075～8565～75特点BOD去除率高，运行稳定占地大，处理水量少，易堵塞提高水力、有机负荷率废水停留时间不硝化，占地小废水停留时间更短BOD去除率较低适应冲击负荷n3.生物接触氧化池生物滤池＋活性污泥法挂膜滤料层，下方进水，冲刷脱落的生物膜即为活性污泥，流动中氧化分解有机物六、厌氧生物处理法好氧处理效率高，应用广，污水主要处理方法但能耗高，污泥残留多，不易处理高浓度有机废水和污泥n·厌氧处理原理无氧条件下，利用兼性菌和厌氧菌的代谢作用，分解有机物·优点①应用范围广处理各种浓度的有机废水，好氧法难降解有机物②能耗低不需充氧，产生的沼气可作为能源③负荷高有机容积负荷率2000～10000gCOD/m3·d，或可更高④剩余污泥量少只有好氧法的5％～20％⑤氮、磷营养需要量较少一般为好氧法的一半⑥有一定的杀菌作用·缺点①厌氧微生物增殖缓慢，处理时间长②出水水质差，需进一步处理n·厌氧处理的三个阶段①液化（水解）水解使固态有机物溶解不溶性大分子(蛋白质、糖类、脂类)→发酵菌作用→水解成水溶性小分子（氨基酸、葡萄糖、甘油）→产酸菌酸化为CH4、CO2、NH3、H2S、各种甲、丙、丁、戊）有机酸②酸化（产乙酸、氢）各种有机酸→产氢产乙酸菌作用→CO3COOH（乙酸）、H2、CO2③气化（产甲烷）乙酸、乙酸盐、CO2、H2→产甲烷菌作用→CH4分解速度纤维素、脂类水解过程缓慢液化水解阶段为处理的限速阶段糖类、淀粉、氨基酸、蛋白质分解迅速产甲烷阶段为限速阶段n·影响因素①温度偏离各种微生物生长的一定温度范围，厌氧消化速率明显降低微生物：嗜冷微生物（5～20℃）嗜温微生物（20～42℃）嗜热微生物（42～75℃）分别采用低、中、高温工艺②pH值pH＝6.8～7.2，偏离，厌氧菌受到抑制③绝对的厌氧环境④营养对碳、氮的要求低于好氧菌需专门补充钾、钠、钙⑤容积有机负荷提高，产气量增多，产气率下降⑥有毒物质毒物对厌氧微生物产生抑制作用n·工艺设备：1.厌氧接触法（厌氧活性污泥法）适合处理悬浮物、高浓度有机物废水（酒精、屠宰废水）污泥负荷、有机容积负荷高；耐冲击性强；出水水质好2.厌氧生物滤池类似好氧生物滤池滤料挂满厌氧生物膜升流式废水由底部进入生物总量多，效率高底部易堵塞降流式废水由上部进入升流混合式布水系统与滤料层之间有一空间，悬浮污泥在其中。减小滤料层厚度，增加总生物量，减少堵塞。n3.升流式厌氧污泥床组成配水系统、反应区、三相分离器、出水系统、气室废水→高浓度污泥层→生物气搅拌形成悬浮污泥层→三相分离器→澄清出水，气体导出，污泥回流污泥床内生物量多停留时间短，反应器小容积有机负荷率高，10～40kgCOD/(m3·d)不堵塞n七、自然条件下的生物处理利用天然的水体和土壤中的微生物净化废水水体净化法类似人工条件下的活性污泥法氧化塘、养殖塘土壤净化法类似人工条件下的生物膜法过滤田、灌溉田1.生物塘①好氧塘浅池，阳光透射，负荷小，好氧生物转化，自然复氧或人工供氧②兼性塘较深池，阳光半透射，负荷较大，上层为好氧转化，底层为厌氧转化③厌氧塘深池，负荷大，厌氧生物转化n·生物氧化塘利用微生物和藻类的新陈代谢作用好氧菌和兼性菌将有机物氧化分解产生能量、代谢产物（CO2、H2O）复氧①大气氧向水中扩散②藻类光合作用固定CO2，释放O2，供微生物氧化用溶解氧沿深度分布不均匀由浅到深：好气带，兼气带，厌气带，微生物在不同气带活动高速氧化塘深度＜0.5m，阳光能够射透，藻类大量生长氧浓度高，微生物代谢旺盛，有机物分解快兼气（普通）氧化塘深度＝l～2.5m，好氧、厌氧分解都有，生化反应速度较慢·曝气塘深度≈3m，机械曝气，加强复氧强度类似活性污泥法去除率可达90%·厌氧塘池深，BOD负荷高，O2耗尽，只有厌氧菌和兼性菌n2.污水灌溉废水中污染物和土壤微生物形成很薄的生物膜分解有机物土壤层由浅到深，形成好气（0.2～0.3m）、兼性、厌气生物处理带可净化废水，旱田灌溉，提供水分和肥分对废水水质应严格要求①不含有害有毒成分，pH值＝6～8，t＜40℃；悬浮固体浓度≯200～300mg/L②不堵塞土壤孔隙，不使土壤盐渍化③不传染疾病④不污染水体⑤不含有能在农作物中积累的化学物质n第四节化学处理方法处理对象可溶解的无机物、难生物降解的有机物、胶体化学混凝沉淀、中和、氧化还原、电化学法净化程度高、化学药剂费用高一、化学混凝用于预处理、中间处理、深度处理各个阶段优点设备费用低、处理效果好、操作管理简单缺点运行费用较高原理加混凝剂破坏微小悬浮物、胶体粒子的稳定性，使其脱稳并互相接触聚集，形成絮状物，下沉分离n·影响混凝因素：①pH值各种混凝剂在合适的pH值范围使混凝后废水的残余浊度最小②水温水温低不利于混凝剂水解，脱稳胶粒的相互絮凝③废水中杂质成分、性质、浓度影响复杂，以实验结果选择混凝剂和投加量④搅拌混合阶段快速、剧烈搅拌，以使混凝剂迅速、均匀扩散混凝反应阶段絮凝体结大，搅拌强度降低·助凝剂改善混凝条件，提高处理效果①调整pH值（酸、碱性物）②改善絮凝体结构（硅胶、骨胶）③氧化混凝剂、有机物（Cl、O3）n二、氧化还原1.氧化法参与氧化反应的原子或离子失去电子。处理难生化有机物，消毒、除臭、脱色、去除氰化物、硫化物、酚、醇、油类。氧化剂：空气、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氮酸钠、三氯化铁等。①氯化处理：氧化废水中的某些有机物和还原性有毒物质。如：氰化物（CN－），pH＞8.5，Cl吸附电子，形成酸根（2Cl－）；氰化物形成稳定的N2、O2、H2O。②臭氧氧化：氧化性仅次于氟，不产生二次污染，制取耗电量大。n2.还原法参与还原反应的原子或离子得到电子处理含铬（Cr）、含汞（Hg）废水还原剂硫酸亚铁、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫①亚硫酸氢钠，将六价铬还原为三价铬，再形成Cr(OH)3，减小铬的毒性②含汞废水通过金属屑（铁、锌、铜、铝粉）滤床，汞离子被还原为金属汞，金属被氧化为离子而进入水中n三、中和调节废水的pH值药剂中和、过滤中和、酸碱性废水混合中和·酸性废水①投碱性药剂石灰、废碱、石灰石、电石渣劳动强度大、污泥多、脱水麻烦②过滤中和石灰石、大理石、白云石滤料酸性废水通过滤料中和硫酸废水，用白云石滤料，若用Ca，形成CaSO4结垢升流式中和滤池使滤料膨胀，不易结垢滚筒式中和滤池滤料碰撞，不易结垢·碱性废水废酸、酸性废水，烟道气进行中和处理，工艺简单n第五节物理化学处理方法一、离子交换法交换剂上的某些离子或基团置换水中同性离子（可逆）去除金属、非金属离子（Ca、Mg、K、Na、Cl、酸根）1．交换剂·无机天然或合成沸石、磺化煤交换能力低，机械强度弱·有机树脂（高分子聚合物）含可离解离子或活性基团阳离子树脂酸性，交换废水中的阳离子，RNa、RH阴离子树脂碱性，交换废水中的阴离子，ROHR—树脂的母体H、OH—树脂上可置换的离子·交换剂上的可交换离子，先和交换势大的离子交换常温，低浓度离子价数越高，同价离子序数越高其交换势越大高温，高浓度次序可以改变（再生时）n2．交换过程给水处理①软化去除水中Ca2＋、Mg2＋正离子（硬度）采用阳离子树脂RNa、RH用Na＋、H＋置换水中Ca2＋、Mg2＋置换后，Na＋、H＋进入水中Ca2＋、Mg2＋进入树脂（R2Ca、R2Mg）树脂失效，可用NaCl（食盐）、HCl（盐酸）溶液进行再生（提高浓度，反向）②除盐去除水中所有盐类、负离子采用阴离子树脂ROH，用OH－置换各种酸根树脂失效，可用NaOH（强碱）溶液进行再生n二、吸附·脱除微量污染物除色、臭、重金属溶解性有机物、放射性元素适应范围广、处理效果好对进水水质要求较高，运行费用较高，操作较麻烦·固体颗粒吸附水中溶质①溶质的疏水性越大，易被吸附②溶质对固体亲合力（静电、范德华、化学键力）·物理吸附、化学吸附物理吸附易再生；化学吸附须在高温下脱附吸附是放热过程一般，低温有利于吸附升温有利于脱附pH＝7.5～9.5，吸附去除率较高n·吸附剂多孔物质，活性炭、磺化煤、煤渣、焦炭、活性氧化铝、树脂、腐殖酸要求①空隙率大②选择性好③价廉④吸附速度快⑤再生容易⑥化学性质稳定⑦机械性能高吸附能力主要和比表面积有关比表面积↑→吸附量↑比表面积树脂800m2/g活性炭500～1700m2/g，广泛使用再生吸附饱和后需脱附再生热力、药剂、生物再生方法n三、膜分离利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过分离方法电渗析、自然渗析、反渗透、超滤、液膜技术渗析溶质扩散透过膜渗透溶剂扩散透过膜过程特点①不发生相变，因此能量转化的效率高②常温下进行，适于热敏性物料③装置简单，操作容易，易控制、维修，效率高n1．电渗析原理直流电场作用下，阴、阳离子选择性透过阴、阳离子交换膜，溶质与水分离阳膜只允许阳离子通过含有酸性活性交换基团阴膜只允许阴离子通过含有碱性活性交换基团特种膜阳膜和阴膜粘贴在一起对某些离子具有高选择性电渗析换膜①高的离子选择透过性②低渗水性③导电性好，可降低电压④良好的化学稳定性，耐酸、碱、抗氧⑤足够的机械强度n电渗析过程两电极之间，有阴、阳膜交替隔开的小水室原水进小室，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移∵膜具有选择透过性，使小室分为淡、浓水室，分别得到淡水和浓水n除了电场力作用，还有对处理不利的次要过程①反离子迁移浓室，少量阴离子透过阳膜，阳离子透过阴膜浓室盐浓度↑→反离子迁移↑②浓差扩散浓度差作用，电解质由浓室→淡室浓度差↑→扩散速度↑③水渗透水的渗透压作用，水由淡室→浓室浓度差↑→水渗透量↑④水的电渗透电迁移时携带水分子向浓室迁移淡室浓度↓→水的电渗透量↑↑⑤水的压渗浓、淡室存在压力差溶液由高压→低压必须设法消除、改善这些次要过程的不利影响n2．反渗透和超滤均是在压力作用下，水分子透过膜（1）渗透半透膜隔开淡水和溶液，H2O向溶液渗透水液面↓，溶液液面↑平衡时有渗透压π＝两侧液面差反渗透P＞π，H2O向淡水侧渗透处理酸性、电镀、造纸、有机化工废水，制取淡水n（2）超滤流体以一定压力、流速通过膜的表面，分离高分子和低分子筛孔分离膜具有一定孔隙，小于孔隙的分子和粒子透过膜，大粒子则被膜阻拦超滤膜孔较大，通水量较大，压力比反渗透法要小（几百kPa）分离大分子溶质、粘土、纤维质、油漆、微生物n第六节废水处理系统一、废水处理方案的选择全面考虑，综合分析比较，应用最优化原理确定最佳方案1.废水特性形态、种类、变化规律、净化难易程度、毒性大小、排放量2.出水水质的要求了解排放标准,使出水水质能达到要求3.环境因素企业的现状和发展规划；下水流道情况；当地的水文、地质、气象情况；农渔业状况、技术设备水平及动力供应状况等4．处理费用分析n二、三级水处理系统一级处理（预处理）分离悬浮固体、胶体、油类等污染物→物理法不能达标二级处理去除可分解氧化的呈胶状或溶解状的有机污染物→生物化学处理法废水处理主体部分，一般均可达到排放标准三级处理(深度处理)处理难以分解的有机物、无机物、病毒、病菌、磷、氮→化学、物理化学法效果好，费用较高处理后的水质达到工业、生活用水的标准n合成染料废水三级处理工艺流程n四、城市废水处理系统一级处理物理处理（格栅、沉砂池、一沉池）去除悬浮物和部分的BOD、COD二级处理生物处理（曝气池）有机物分解转化，BOD、COD去除率＞90%三级处理生物法、离子交换法除水中的氮和磷；臭氧氧化、活性炭吸附等去除难降解有机物；反渗透法去除盐类物质；用氯化法对水进行消毒n