第四章水的物化处理方法
1-4 废水物化处理
第二节
废水的化学处理方法及基本原理
一、 化学处理法
主要是利用化学反应来分离或回收废水中的胶体物质、 溶解性物质等污 染物， 以达到回收有用物质、 降低废水中的酸碱度、 去除金属离子、 氧化某些有
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第四章
废水物化处理
机物等目的。这种处理方法既可使污染物质与水分离， 也能够改变污染物的 性质， 因此可以达到比简单的物理处理方法更高的净化程度。常用的化学处 理方法有： 化学沉淀与混凝法、 中和法、 氧化还原法等。由于化学处理法常需 采用化学药剂或材料， 故处理费用较高， 运行管理的要求也较严格。通常， 化 学处理法还需与物理处理法配合起来使用。如化学法处理之前， 往往需要用 沉淀和过滤等手段作为前处理； 在某些场合下， 又需要采用沉淀和过滤等物理 处理手段作为化学处理法的后处理等。表 ! " # 为废水化学处理的基本方法、 处理对象及适用范围。
废水物理化学处理的基本方法和适用范围
处理对象 适用范围
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第四章
废水物化处理
二、 物理化学处理的基本原理
废水的物理化学处理主要应用了物理化学中相转移的基本原理， 废水的 物理化学处理基本原理见表 ! " #。
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方法
废水物理化学处理的基本原理
基 本 原 理
利用某种多孔性固体物质吸附剂将废水中一种或几种污染质吸附到其表面上， 用以回收 或除去某种溶质， 从而使废水得到净化。常用的吸附剂有： 活性炭、 活化煤、 磺化煤、 硅藻 土、 焦炭、 煤渣、 腐植质酸、 木屑、 金属及其化合物； 以及由有机物合成、 具有与其他化学成分 交换的活性基团的不溶性高分子化合物 " 离子交换树脂， 大孔吸附树脂等。吸附机理分为 吸 附 法 物理吸附、 化学吸附和交换吸附 物理吸附： 是由固体表面粒子 （分子、 原子或离子） 存在着剩余的吸引力即分子力而引起 的， 是一个放热过程， 吸附热较小， 在低温下就可以进行， 没有选择性 化学吸附： 通过吸附剂与吸附质的原子或分子间的电子转移或共用化学键进行吸附。是 放热过程， 由于化学反应需要大量的活化能， 一般需在较高的温度下进行， 为选择性吸附 交换吸附： 在吸附过程中每吸附一个吸附质离子， 同时吸附剂也放出一个等当量的离子。 离子的电荷是交换吸附的决定因素， 离子所带电荷越多， 它在吸附剂表面上的反电荷点上 的吸附力越强 萃取的实质是溶质在水中和有机溶剂中有着明显不同的溶解度。只有溶质在溶剂中的 溶解度远大于其在水中的溶解度时， 溶质方能从水中转入到溶剂中。萃取剂是萃取的关键 其要求为分配系数大、 萃取容量大、 选择性好、 在水溶液中溶解度小以及粘度、 比重等与水 萃 取 法 溶液差别要大、 使用运输安全、 化学稳定性、 毒性小、 来源方便、 价格低廉等 萃取也是一种可逆的过程， 溶解在有机溶剂中的溶质， 在一定条件下 （如蒸馏、 蒸发、 投加 某种化学药剂以使溶质形成不溶于有机萃取剂的盐类） ， 可以转移到另外一种介质或是溶 剂中， 回收溶剂或去除污染物实现反萃取。当选定萃取剂和反萃取剂后， 萃取或反萃取的 效果主要决定于过程中的各项条件， 如废水的 $% 值、 溶质浓度、 萃取剂与反萃取剂的浓度、 温度以及其他操作参数等
水的物理化学处理原理
水的物理化学处理原理
水的物理化学处理原理是指通过物理和化学方法来去除水中的杂质、改善水的质量。
常见的水的物理化学处理方法包括：
1. 混凝：混凝是指将水中悬浮的颗粒物聚集在一起形成较大的颗粒，以便于后续的沉淀或过滤。
混凝通常使用化学混凝剂，如铁盐、铝盐或聚合氯化铝等，使颗粒物之间产生静电吸引力，从而使其凝聚成团。
2. 凝聚：凝聚是指利用颗粒物之间的物理作用力使其聚集成较大的聚团，以便于后续的沉淀或过滤。
常见的凝聚方法有板框过滤、离心沉淀和静态沉淀等。
3. 溶解气体的除气：通过加热、增加气体接触面积或降低水压等方式，利用溶解度的差异，将水中的气体除去。
4. 活性炭吸附：活性炭是一种对有机物有较强吸附能力的吸附剂。
将水通过活性炭层，可以将水中的有机物、异味物质等吸附在活性炭表面，从而提高水的纯净度。
5. 水中的杂质通过化学反应转化或沉淀，如pH调节、氧化还原反应、络合反应等。
6. 过滤：通过过滤杂质颗粒物的方法来净化水质，常见的过滤材料有石英砂、
陶瓷、活性炭、滤纸等。
这些处理原理可以根据水质的不同进行组合应用，以提高水的质量。
水的物理化学处理原理
水的物理化学处理原理水的物理化学处理原理主要包括以下几个方面：悬浮物去除、溶解物去除、颜色去除、杂质去除、细菌去除和气体去除。
下面将详细介绍每个处理原理。
首先是悬浮物去除。
悬浮物是指水中悬浮的固体颗粒，例如泥沙、胶体等。
常见的物理处理方法有澄清、过滤和沉淀。
澄清是利用物理方法使悬浊物分散均匀，使其悬浮在水中。
过滤是通过过滤介质，例如砂石、活性炭等，将悬浊物截留下来，从而实现去除悬浮物的目的。
沉淀是利用物理方法使悬浊物沉降到底部，通过沉淀池或沉淀槽来收集沉淀物。
其次是溶解物去除。
溶解物是指水中溶解的颗粒（离子）状物质，包括硬度物质、有机物质等。
常见的物理处理方法有蒸馏、反渗透和电离交换。
蒸馏是将水加热，使其蒸发后再冷凝成纯净水，从而实现去除溶解物的目的。
反渗透是利用半透膜将溶解物截留下来，使水通过膜的纯净面，从而实现去除溶解物的目的。
电离交换是利用树脂将溶解物中的离子吸附去除，再通过再生使树脂恢复吸附能力。
颜色去除是指水中有色物质的去除。
常见的物理处理方法有吸附、沉淀和过滤。
吸附是利用吸附剂吸附有色物质，使其从水中吸附出来。
沉淀是利用化学反应使有色物质沉淀到底部。
过滤是通过过滤介质将有色物质截留下来。
杂质去除是指水中的杂质（如铁、锰等）的去除。
常见的物理处理方法有氧化、过滤和沉淀。
氧化是利用强氧化剂将杂质氧化成沉淀物，再通过过滤或沉淀将其去除。
过滤和沉淀原理与前面的悬浮物去除和溶解物去除类似。
细菌去除是指水中细菌的去除。
常见的物理处理方法有紫外线灭菌和过滤。
紫外线灭菌是利用紫外线的辐射杀灭细菌。
过滤是通过过滤介质将细菌截留下来。
最后是气体去除。
水中常见的气体有氧气、二氧化碳等。
氧气可以通过曝气方式增加水中的溶解氧，从而达到氧气去除的目的。
二氧化碳可以通过通入空气或加入复碱来去除。
综上所述，水的物理化学处理原理涵盖了悬浮物去除、溶解物去除、颜色去除、杂质去除、细菌去除和气体去除等方面。
通过不同的处理方法，可以去除水中的各种污染物质，从而获得清洁的水资源。
水的物化处理方法
近年来，随着工业的发展、城市化进程的加快及农用化学品种类和数量的增加，我国大部分城镇饮用水源已受到不同程度的污染。
据相关报道，我国七大水系中I到III类水体占45.1%，IV类和V类水体占22.9%，劣V类水体占32.0%[1]，水源污染加大了水源选择和处理的困难。
饮用水水源中含有的有机污染物导致了“三致物”（致癌、致畸、致突变）的潜在威胁加大，水源水的污染问题日益严重，饮用水的安全问题得到了广泛关注和重视。
饮用水水源的氮磷污染问题也越来越受到人们的关注，氮磷过量导致湖泊等封闭水体富营养化，而水质恶化会增加给水处理的难度，在给水处理中，磷的去除主要通过混凝沉淀和过滤2个工艺阶段进行，通过与混凝剂形成沉淀以及非溶解性的磷形成矾花而被去除[2]，而过量的氨氮通过常规处理难以达到饮用水卫生+就足以使硝化细菌生长繁标准，有研究表明[3]，在供水管网中，0.25mg/L的NH4殖，且硝化细菌在代谢过程中会释放出嗅味；过量的硝态氮会在人胃中还原为亚硝态氮，与胃中的仲胺或酞胺作用形成致癌性物质亚硝胺。
因此，法国和德国规-N）0.5mg/L；荷兰更是严格至0.2 mg/L；我国生活饮用定饮用水中的氨氮（NH3-N为0.5mg/L。
水卫生标准规定NH3微污染水源水一般是指水体受到有机物污染部分水质指标超过地表水环境质量标准（GB3838－2002）III类水体标准的水体[4]。
随着水源水体的富营养化现象不断加重，水体中有机物种类和数量激增以及藻类的大量繁殖，现有常规处理工艺（混凝→沉淀→过滤→消毒）不能有效去除微污染水源水中的有机物、氨氮等污染物，同时液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物（DBPs）直接威胁饮用者的身体健康[5-6]，无法满足人们对饮用水安全性的需要；同时随着生活饮用水水质标注的日益严格，微污染水源水处理不断出现新的问题。
因此本文在掌握微污染水源特征以及各种处理对策之后，对其中的生物预处理方法在脱氮技术中的应用进行了探讨。
水的物理化学处理方法PPT
缩聚物
细 菌 藻 类 浮游动物
水中杂质分类
杂质 溶解物 （低分子、离子）
胶体
悬浮物
颗粒 尺寸
分辨 工具
水的 外观
0.1nm 1nm 10nm 100nm 1μ 10μ 100μ 1mm
电子 显微镜
超 显微镜
显微镜
肉眼
透明
浑浊
浑浊
污水处理常规工艺
去除杂质粒度由大到小
多种方 法选择
水质逐级改善
废水预处理
废水预处理: 属纯物理性质或机械性质的，其目的在于 去除那些在性质上或大小上不利于后续处 理工程的物质。
预处理方式： 物理处理（机械处理） 调节
物理处理法
污水物理处理是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态 的污染物质。是污水处理的基本方法。 生活污水和工业废水含有大量的漂浮物与悬浮物质，来
源：水流夹带 物理处理对象就是这些漂浮物与悬浮物质,尺度：0.1-
• 下图为用于预处理的HUBER ROTAMAT 隔栅，废水从固定栅鼓内流出鼓外时，超 过缝宽的悬浮物被截留，刮刀将悬浮物刮 到渣槽，由螺旋推进器卸走，形成干渣运 走
• 回转式隔栅
回转格栅
2、隔栅的计算
隔栅本身水流阻力很小，主要是由截留 物堵塞栅条造成的。 隔栅水头损失达到10~15厘米时就该清捞。 隔栅后渠底应比栅前低10~15厘米。避免造 成回水 根据流速可计算隔栅总宽度。（废水过栅 流速取0.7米/秒）
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水与废水物化处理原理与工艺
水与废水物化处理原理与工艺英文回答：Water and wastewater physicochemical treatmentprinciples and processes are essential for ensuring clean and safe water supplies and proper management of wastewater. In this response, I will discuss the principles and processes involved in water and wastewater physicochemical treatment.Water treatment is the process of removing impurities and contaminants from water to make it safe for consumption. The physicochemical treatment methods used in water treatment include coagulation, flocculation, sedimentation, filtration, and disinfection.Coagulation is the process of adding chemicals, such as aluminum sulfate or ferric chloride, to water todestabilize and aggregate the suspended particles. This forms larger particles called flocs. Flocculation involvesgently mixing the coagulated water to enhance the formation of larger flocs. The flocs are then settled out in a process called sedimentation, where the heavier particles settle at the bottom of the water.After sedimentation, the water is subjected tofiltration to remove any remaining suspended particles. Filtration can be done through different media, such as sand, activated carbon, or membranes, depending on thelevel of purification required. Finally, disinfection is carried out to kill any remaining microorganisms in the water. Common disinfection methods include chlorination, UV irradiation, or ozonation.Wastewater treatment, on the other hand, involves the removal of pollutants and contaminants from wastewater before it is released back into the environment. The physicochemical treatment methods used in wastewater treatment include chemical precipitation, adsorption, and advanced oxidation processes.Chemical precipitation involves the addition ofchemicals, such as lime or ferric chloride, to the wastewater to form insoluble precipitates. These precipitates can then be separated from the water through sedimentation or filtration. Adsorption is another method used in wastewater treatment, where activated carbon or other adsorbents are used to adsorb organic and inorganic pollutants from the water.Advanced oxidation processes (AOPs) are used to degrade and remove persistent organic pollutants from wastewater. AOPs involve the generation of highly reactive hydroxyl radicals, which can break down complex organic compounds into simpler and less harmful substances. Examples of AOPs include ozonation, photocatalysis, and electrochemical oxidation.中文回答：水和废水物化处理原理和工艺对于确保清洁和安全的水源以及正确管理废水至关重要。
水的物理、化学及物理化学处理方法
水的物理、化学及物理化学处理方法简介（一）物理处理方法利用固体颗粒和悬浮物的物理性质将其从水中分离去除的方法称为物理处理方法。
物理处理法的最大优点是简单易行，效果良好，费用较低。
物理处理法的主要处理对象是水中的漂浮物、悬浮物以及颗粒物质。
常用的物理处理法有格栅与筛网、沉淀、气浮等。
（1）格栅与筛网格栅是用于去除水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理设备正常工作的一种装置。
格栅通常有一组或多组平行金属栅条制成的框架组成，倾斜或直立地设立在进水渠道中，以拦截粗大的悬浮物。
筛网用以截阻、去除水中的更细小的悬浮物。
筛网一般用薄铁皮钻孔制成，或用金属丝编制而成，孔眼直径为0.5~1.0mm。
在河水的取水工程中，格栅和筛网常设于取水口，用以拦截河水中的大块漂浮物和杂草。
在污水处理厂，格栅和筛网常设于最前部的污水泵之前，以拦截大块漂浮物以及较小物体，以保护水泵及管道不受阻塞。
（2）沉淀沉淀是使水中悬浮物质（主要是可沉固体）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。
这种方法简单易行，分离效果良好，是水处理的重要工艺，在每一种水处理过程中几乎都不可缺少。
按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀现象可分为：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。
水中颗粒杂质的沉淀，是在专门的沉淀池中进行的。
按照沉淀池内水流方向的不同，沉淀池可分为平流式、竖流式、辐流式和斜流式四种。
（3）气浮气浮法亦称浮选，它是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。
通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起，靠气泡的浮力一起上浮到水面而实现固液或液液分离的操作。
其处理对象是：靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。
浮选过程包括微小气泡的产生、微小气泡与固体或液体颗粒的粘附以及上浮分离等步骤。
实现浮选分离必须满足两个条件：一是必须向水中提供足够数量的微小气泡；二是必须使气泡粘附与分离的悬浮物而上浮达到分离。
水的物理化学处理方法(课件)
• • •
1）物理吸附的特点
• 吸附剂和吸附质之间通过 分子间力作用所发生 吸附剂和吸附质之间通过分子间力 作用所发生 分子间力 的吸附为物理吸附，没有选择性。 的吸附为物理吸附，没有选择性。 • 物理吸附主要发生在低温状态下，放热较小。 物理吸附主要发生在低温状态下 放热较小。 低温状态 较小 • 可以是单分子层或多分子层吸附。 可以是单分子层或多分子层吸附。 • 解吸容易。 解吸容易。 • 影响物理吸附的主要因素是 吸附剂表面积和细 影响物理吸附的主要因素是吸附剂表面积和细 孔分布。 孔分布。
2）化学吸附的特点
• 吸附剂和吸附质之间发生由 化学键力引起的吸 吸附剂和吸附质之间发生由化学键力 引起的吸 化学键力 附称为化学吸附。 附称为化学吸附。 • 有 选择性， 即一种吸附剂只对某种或特定几种 选择性 ， 物质有吸附作用。 物质有吸附作用。 • 吸附时放热量较大；通常需要一定的活化能。 吸附时放热量较大；通常需要一定的活化能。 放热量较大 • 在低温时，吸附速度较小。 低温时 吸附速度较小 较小。 • 吸附牢固，解吸困难。 吸附牢固，解吸困难。
3）离子交换吸附的特点
• 指吸附质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表 指吸附质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表 静电引力 面的带电点上， 面的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上 的其他离子。 的其他离子。 • 吸附力为静电引力 • 有一定的选择性 • 吸附热与物理吸附相近
2、影响吸附的因素
5、吸附法在处理废水的应用
应用范围： 应用范围： 脱色，除臭味，脱除重金属、 脱色，除臭味，脱除重金属、各种溶解性有机物和 放射性元素等。 放射性元素等。 作为离子交换、膜分离等方法的预处理， 作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以去除有 机物、胶体物及余氯等， 机物、胶体物及余氯等， 作为二级处理后的深度处理手段， 作为二级处理后的深度处理手段，保证回用水的质 量。
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离子交换系统得操作管理与维护
5.高价离子的影响 高价离子的影响 危害——与树脂的结合能力强，但树脂再 与树脂的结合能力强， 危害 与树脂的结合能力强 生困难。 生困难。 6.氧化剂和高分子有机物的影响 氧化剂和高分子有机物的影响 危害——使树脂氧化、有机污染，导致树 使树脂氧化、 危害 使树脂氧化 有机污染， 脂的使用寿命缩短或交换容量降低。 脂的使用寿命缩短或交换容量降低。
固定床的基本缺陷： ① 树脂不能边失效， 边再生，造成交换器 内树指积压，利用率 低，交换器容积利用 不充分； ② 树脂层中树脂交换 能力使用不匀，上层 饱和程度高，下层低。
连续床离子交换设备
连续式的特点: 树脂不固定在交换器内， 而是处于连续循环运动中， 交换与再生长则 在不同塔内进行。树脂的用量比固定床减少 1/3~1/2，设备单位容积的产水量还可提高。 连续式离子交换至分移动床和流动床两 种。
离子交换系统得操作管理与维护
1.水中含有悬浮物质与油类物质 危害——堵塞树脂孔隙，降低树脂 的交换能力。 措施——进行砂滤等预处理
离子交换系统得操作管理与维护
2.废水中溶解盐过高 危害——缩短树脂的工作周期。
措施——溶解盐浓度大于1000-2000mg/L时， 不宜采用离子交换法处理。
离子交换系统得操作管理与维护
离子交换数脂的种类
按树脂类型和孔结构不同，分为凝胶型、大孔 型、多孔型、巨孔型等。 按活性基团不同： 阳离子(酸性基团)：强酸型(-SO3H)； ( ) (-SO3H) 弱酸性(-COOH) 阴离子(碱性基团)：强碱性(≡NOH)；弱碱性 (≡NHOH，= NH2OH，—NH3OH) 螯合树指（羟胺基团） 氧化还原树指：两性树指等。
吸附的基本原理与类型
一、吸附的定义 二、吸附的类型 三、吸附平衡 四、吸附等温线
吸附的定义
吸附法(工艺)：利用多孔性的固体物质， 使废水中一种或多种污染物吸附于固体表面， 而得以回收或去除的方法。 吸附剂──具有吸附能力的多孔性固体物质。 吸附质──(废水中)被吸附的物质。
吸附的类型
根据吸附力不同可分为： 物理吸附：分子间力(范德华引力) 吸附 化学吸附：化学键力 离子交换交换吸附：静电引力 吸附的实质：表面现象，减小界面能的一 种方式 物质吸附于固体表面之后，减小表面张力， 使界面上的分子受力趋于均衡，故是自动发 生的。
萃取工艺
萃取剂的再生： 萃取剂的再生：物理法 化学法
利用萃取剂与萃取 物的沸点差进行分 离。
投加某种化学药剂与萃取 物反应生成不溶于萃取剂 的盐类，进行分离。 的盐类，进行分离。
萃取工艺
操作方式： 1.单级萃取 2.多级逆流萃取
吸附
4.2.1 吸附的基本原理与类型 4.2.2 吸附操作方式 4.2.3 活性碳的再生 4.2.4 吸附在水处理中的应用
有效pH范围 1~14
选择性
离子交换树脂对水中某种离子能优先交换 的性能称为离子交换选择性。选择性表示了 交换离子取代树脂上可交换离子的难易程度， 与树脂间结合力的大小，离子交换的先后顺 序和交换量。 交换离子与树脂的亲和力的大小称为交换 势。交换势越大，表明选择性越高。
选择性
关于不同离子交换势的大小，有多种理论 解释，影响因素较多，一般有如下规律： ① 离子的交换势，与自身化学性质，树脂化 学性有关，并受温度和浓度影响较大。下面 介绍的规律适用于常温和低浓度溶液中。 ② 离子所带电荷愈多，交换势愈大。 Th4+ > Al3+ > Ca2+ > Na+
强碱性阴树脂 SO42- > NO3- > Cl- > OH- > F> HCO3- > HSiO3弱碱性阴树脂 OH- > SO42- > …
选择性
⑤ 离子量高的有机离子和金属络合离子交换 势特别大。 ⑥ 大孔型树脂具有很强的吸附性，可以吸附 非离型杂质。 上述规律适用于稀溶液，当离子浓度很高 时则可使交换次序发生改变，再生时即如此。
离子交换工艺流程
过滤 ↑ 清洗 → ← 反洗 ↓ 再生
离子交换法在废水处理中的应用
主要去除对象：铜、镍、镉、铬、锌、汞、 金、银、铂、磷酸、硝酸、氨、有机物、放 射性物质等。 下面以离子交换法处理含铬废水为例说明 其在废水处理中的应用。
离子交换法在废水处理中的应用
双阴柱全酸性全饱和流程处理含铬废水 1、目的：实现铬的回收及漂洗水的循环回用 2、处理流程（见图） 含铬废水pH<6，含强氧化剂H2CrO4和 H2Cr2O7，废水依次流经阳柱和阴柱得以处理。 阳柱——强酸型H树脂。 阴柱——弱碱型树脂，抗氧化能力较强(强 碱型容量大，但易被氧化分解)。
PO43- > SO42- > Cl-
选择性
③ 电荷相同时，大致是原子序数愈高或水合半 径愈小，交换势愈大，副族元素正好相反。
Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ ≈ NH3+ > Na+ > Li+
NO3- > Cl- > > HSiO3-
选择性
④ H+和OH-的交换选择性与树脂的酸、碱性 关系很大，如： 强酸性阳树脂 > H+ > Li+ 弱酸性阳树脂 Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > … > Na+ H+ > Fe3+ > …
吸附的特征
3、交换吸附 吸附质的离子由于静电引力聚集到吸附剂 表面带电点，同时吸附剂也放出等当量离子。 离子带电荷多，吸附强；电荷相同，水化半 径小，吸附力强。 三种吸附作用往往相伴发生，水处理中的 吸附大部分是综合作用的结果。
吸附平衡
吸附速度=解吸速度 如果吸附是可逆的，存在吸附和解吸两个 过程。当吸附质在吸附剂表面达到动态平衡 时，吸附质在溶液中的浓度和吸附剂表面的 浓度都不再改变，此时溶液中的吸附质浓度 称为平衡浓度。
在给水处理中，离子交换是软化、除盐的 主要方法之一；废水处理中，常用于去除金 属离子。 离子交换的实质是不溶性离子化合物（离 子交换剂）上的可交换离子与溶液中其它同 样离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程， 通常是可逆的化学吸附。 反应式可表达为： RH + M+ RM + H+
离子交换的基本原理
萃取——了解
1.萃取的基本原理 萃取的基本原理 2.萃取剂的选择 萃取剂的选择 3.萃取工艺 萃取工艺
萃取的基本原理
利用一种不溶于水而能溶解水中某种物 溶质或萃取物）的溶剂（萃取剂） 质（溶质或萃取物）的溶剂（萃取剂） 投加到废水中， 投加到废水中，使溶质充分溶解到溶剂 内，从而分离去除或回收某种物质的方 法。 实质——利用溶质在水和溶剂中的不同 利用溶质在水和溶剂中的不同 实质 溶解度。 溶解度。
吸附剂的吸附量
吸附剂吸附能力的大小用吸附量q表示：在 吸附平衡条件下以及一定温度和压力下，单 位重量的吸附剂吸附的吸附质的重量。 吸附量q（g/g）按下式计算： （11-23）
V (C 0 − C ) q= W
式中： V——水的体积，L； C0——原水中吸 附质浓度，g/L；C——平衡水中的残余吸附 质浓度，g/L； W——活性炭投加量，g
吸附等温线
温度一定的条件下，V、C0一定时，改变 投炭量，吸附的平衡浓度和吸附量均发生相 应改变的曲线。 其规律如图所示——Freundlich等温吸附公式 在双对数坐标上可得一近似直线（如图所 示）——Langmuir等温吸附公式
Freundlich等温吸附公式 lg q = lg K + n lg C q = KC
1.离子交换剂 2.离子交换树脂的种类 3.离子交换树脂的主要性能 4.离子交换树脂的有效pH范围
离子交换剂
水处理中常用的离子交换剂为磺化煤和离子 交换树指，废水处理中主要用树指。 磺化煤：煤研磨后经浓硫酸处理而得的碳质 离子交换剂。 离子交换树脂：有凝胶型、大孔型和等孔 型等。根据交换基团（活性基团）的不同， 可分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性四 种。前两种有酸性交换基团，为阳离子型交 换树脂；后两种带碱性交换基团，为阴离子 交换树脂。
3.工业废水常为酸性或碱性 危害——影响某些离子在废水中的存在状 态；影响树脂交换基团的离解。 措施——处理含铬水，应在酸性条件下； 可采用强酸、强碱性树脂；
离子交换系统得操作管理与维护
4.温度的影响 温度的影响 危害——引起树脂的分解，降低或破坏树 引起树脂的分解， 危害 引起树脂的分解 脂的交换能力。 脂的交换能力。 措施——水温不得超过树脂的耐热性能的 要求。高温水应先降温。
(11-27)
吸附的操作方式
废水进行吸附前，应先经预处理去除悬浮物、 油类等杂质，避免堵塞吸附剂的孔隙。 吸附操作分为静态与动态操作方式。静态 为间歇式，很少用(小流量，间歇排放)；动 态操作为连续式，有固定床、移动床和流动 床三种。
操作方式
1、固定床 水连续进入和流出，经床层吸附杂质可得到清洁 的出水。为充分发挥炭床的最大吸附作用，常采 用多塔串联运行。 2、移动床 水由下部进入上部排出，底层饱和的炭定期由下部 排出，经再生的炭由塔顶补充，可节省占地面积。 3、流动床（流化床） 利用进水动力使炭粒之间发生相对运动，呈流化 态悬浮，利于炭水的充分接触。
离子交换树脂的性能指标
1、密度 2、含水率 3、溶涨性 4、耐热性 5、机械强度 6、酸、碱性 7、选择性
含水率
在水中充分膨胀后的湿树脂所含溶胀水的 重量与湿树脂重量的百分比
溶胀水重 含水率 = × 100% （11-5） 干树脂重 + 溶胀水重
一般为50%
酸、碱性
离子交换树脂具有一般酸、碱的反应性能， 在水中离解出H+ 或OH- 。根据离解能力的大 小，树脂的酸、碱性有强、弱之分。 pH影响活性基团的电离能力，强酸强碱性 受其影响小，弱酸碱性则受pH影响大。 树脂类型 强酸 强碱 1~12 弱酸 5~14 弱碱 0~7