《工业水处理技术》工业水处理 3页

'关媛工业水处理部分：—,.思考题1.鬲的等温吸附模型表达式及其各自特点？Freundlich吸附等温式：qe二KCj"特点：①可较好地用于单分子层吸附，特别是中压范围内。②形式简单，计算方便，应用广泛。但式子中没有明确地物理意义，不能说明吸附作用的机理。Langmuir吸卩付等温式：qe=Qmax(bCe/l+bCe)特点：兰式只适用于单分子层吸附，能较好的表示典型的吸附等温线在不同压力范围的特征。2•简述活性炭的功能。臭和味的去除；TOC(总有机碳)的去除；消毒副产物的去除；VOCs(挥发性有机物)的去除；人工合成有机物(SOCs)的去除。3.臭氧-生物活性炭工艺的原理及特点？原理及特点：臭氧-生物活性炭工艺结合了臭氧工艺和生物活性炭工艺，净水前通过臭氧预氧化，对于无机物，臭氧在水中可以有效地将其中的溶解性铁，锚等无机离子转化成难溶解性氧化物从水中沉淀岀来，从而在混凝沉淀与过滤中去除。而对于有机物，臭氧分子与有机污染物间的直接氧化作用缓慢且有明显的选择性反应。另一种是臭氧被分解后产生疑基自由基间接地与水中的有机物作用。在臭氧后氧化中增加水中的溶解氧，有利于后继生物活性炭上好氧微生物的生长。牛物活性炭滤池位于臭氧接触池之后，活性炭因其内部具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积从而用微孔吸附的方法去除有机物，活性炭的吸附性也可经济有效的去除嗅，味，色度，农药，放射性有机物及其其它人工合成有机物。由于活性炭是一种兼有吸附，触媒和化学反应活性的多功能载体。好氧微生物群落可以分散在炭段表面，也可以成膜覆盖在整个炭粒外表面，形成生物活性炭，这样可以发挥牛化和物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期，大大提高处理效率，改善出水水质，并能处理那些釆用单纯生化处理或活性炭吸附法所不能去除的污染物质。习题：填空题(1)活性炭的制造可分为炭化和活化两步。(2)活性炭的功能有臭和味的去除,TOC(总有机碳)的去除,消毒副产物的去除，VOCs(挥发性有机物)的去除,人工合成有机物(SOCs)的去除(3)常见的等温吸附模型为Freundlich吸附等温式和Langmuir吸附等温式。(4)粒状活性炭的吸附作为单元处理过程应用于水处理的某个环节，可以使用在三个位置，即滤前吸附，滤后吸附，过滤吸附。(5)除活性炭之外，水处理常用的吸附剂还有沸石，硅藻土，粉煤灰。名词解释吸附：在两相界面层中，某物质能够自动地发生富集的现象被称为吸附。活性炭再生：采用一些特殊的方法，可以是物理方法，化学方法，生物方法等等，将吸附在活性炭表面的吸附质除去，恢复活性炭吸附能力。 计算题：某工厂废水经处理后仍残留部分色度，欲采用活性炭处理后回用。已知废水量为100t/d,活性炭利用率为50mg/L,活性炭密度为450/L,求EBCT二lOmin吋所需的活性炭质量及碳床寿命；并请根据相关知识设计粒状活性炭吸附装置，图示其尺寸并结合滤率校核设计的合理性。二•思考题：1.水中处理常用的四种消毒剂的优缺点？液氯：（优点）消毒效果好，成本低，在管网中保持一定余量。（缺点）氯与水屮一次性有机物作用产生对人体有害的副产物。臭氧：（优点）除藻除嗅，控制氯化消毒产物，氧化助凝，消毒速度快，不受水体氨氮影响，不会生成THMs.（缺点）生产设备复杂，投资大，电耗高；在水中不稳定，就地生产就地使用，不能在管网中保持杀菌能力；水质，水量变化时调节投加量困难；水中溶解度低，尾气处理不当造成空气污染；臭氧消毒副产物。二氧化氯C102：（优点）广谱杀菌性；不会与水屮有机物作用生成三卤甲烷，不会生成氯酚；CIO?余量能在管网中保持很长的时间，即衰减速度比氯慢；C10?微水解，消毒效果受PH值影响较小；能去除或降低水的色，嗅及铁，镭，酚等物质；成木虽然高于C12但低于（缺点）C102本身和副产物C10「对人体血红细胞有损害，且对人的神经系统及生殖系统有损害。高猛酸钾：（优点）可以用来氧化吸附有氧和引起臭味的有机物；由此消毒后的水不会产生臭味和有毒的消毒副产物；能够杀灭很多门的藻类和微生物，甚至部分原牛物和蠕虫；投加和检测比较方便；反应产物为水合二氧化猛，它有一定的吸附和助凝作用。（缺点）接触时长；药效与水屮有机物含量及水温有关，在有机物含量高时，易分解失效；投加过量会引起出厂水色度升高。长期过量投加，反应产物水含二氧化氯易使滤料板结；高猛酸钾价格较贵。2.简述氯化消毒副产物的形成原因及其控制技术。形成原因：①有机前体物的含量：通常把水中能与氯形成氯化消毒副产物的有机物称为有机前体它们主要是一些天然有机物，如腐殖酸，富里酸，藻类等，排入水中的污染物也是毒副产物前体的重要来源；②加氯量：投加氯量越大，生成的消毒副产物越多。③离子浓度：水源中漠化物浓度较高时，会产生各种漠代三卤甲烷。④pll值：水pH升高，三卤甲烷牛成量增大，但卤乙酸生成量降低。3•什么是高级氧化工艺？常见的高级氧化工艺有哪些？任何以产生疑基自由基为n的的过程均是高级氧化工艺。常见的高级养化工艺有：Fenton试剂反应，HA/UV过程，UV/TiO2催化氧化，臭氧高级氧化过程，超声波高级氧化，高能电子辐射。填空题：1.臭氧预氧化对水处理效果的主要影响表现为除藻除嗅，控制氯化消毒副产物的作用,氧化助凝作用，以及生成其它一些氧化副产物等。2•水处理中常用的四种消毒剂是：液氯，臭氧，二氧化氯，高猛酸钾。3.目前控制水中氯化消毒副产物的主要技术有三种即强化混凝，粒状活性炭吸附,膜过滤。 4•按化学药剂在水处理过程中的投加点和产生的作用不同，可将氧化分为：预氧化，中间氧化，后氧化。三，名词解释：中和：用化学法去除废水中的酸或碱，使其PH值达到中性左右的过程称为中和。吹脱：将气体通入水中，使之相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除目标物的目的。简答题：1.在什么情况下采用中和处理？并简述选择中和法时应考虑的因素。常用于：①废水排入水体之前，PH在6、9之外。②废水排入城市排水官道之前③化学处理或牛物处理前。总之首先考虑以废治废原则。考虑的因素：①含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质，浓度，水量及其变化规律。②寻找能就地取材的酸性或碱性废料，并尽可能加以利用。③本地区中和药剂和滤料的供应情况。④接纳废水的水体性质，城市下水道能容纳废水的条件,后续处理单元对PH的要求等。2.简述吹脱法的基本原理以及影响吹脱的主要因素。原理：气液相平衡和传质速度理论。影响因素：温度：在一定压力下，气体在水屮的溶解度随温度升高而降低。气液比：最好使气液比接近泛极限，这时传质效率最高。PH值：在不同的PH值条件下，气体的存在状态不同因为只有以游离的气体形式存在才能被吹脱。油类物质：水中油类物质会阻碍水中挥发性物质向人气扩散，而且会阻碍填料，影响吹脱，应在预处理屮去除。'