环保工程师辅导讲义

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　　汽提法

　　1、基本原理

　　其基本原理与吹脱法相同，只是所使用的介质不是空气而是水蒸汽。向废水中通入蒸汽，使废水中的易挥发组分由液相转入气相，从而使废水得到处理的过程称为汽提。

　　汽提法用以脱除废水中的挥发性溶解物质，如挥发酚、甲醛、苯胺、硫化氢和氨等。

　　2、汽提法的分类

　　可以分为简单蒸馏和蒸汽蒸馏。

　　3、汽提设备

　　汽提通常都在封闭的塔中进行，汽提塔分为两类，即填料塔和板式塔。

　　板式塔是一种传质效率比填料塔更高的设备。根据塔板的结构不同，又可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔和浮动喷射塔等，其中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔的应用较为广泛。

　　4、汽提法在处理废水中的应用

　　⑴含酚废水的处理

　　汽提法最早用于从含酚废水中回收挥发酚，可采用两段塔逆流回收。汽提脱酚工艺简单，对处理高浓度的废水(含酚1g/L以上)可以达到经济上收支平衡，而且不会产生二次污染，但是，经汽提后的废水中一般仍含有高浓度(约400mg/L)的残余酚，必须进一步处理。另外，由于再生段内喷淋热碱液的腐蚀性很强，必须采取防腐措施。

　　⑵含硫废水的处理

　　石油炼制厂的含硫废水中含有大量的硫化氢(高达10g/L)，氨(高达5g/L)，另外还有酚类、氰化物和氯化铵等，一般先用汽提处理，然后再用其他方法进行处理。

　　⑶含氰废水的处理

　　含氰废水经汽提和碱液吸收后，可以回收氰化钠和黄血盐钠。

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　　电渗析

　　⑴原理：

　　在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳离子作定向迁移，从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。

　　原理是：在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜，让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通电源后，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室。与此同时，在两电极上也发生着氧化还原反应，即电极反应，其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢，阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。因此，在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应。

　　例如，用电渗析方法处理含镍废水，在直流电场作用下，废水中的硫酸根离子向正极迁移，由于离子交换膜具有选择透过性，淡水室的硫酸根离子透过阴膜进入浓水室，但浓水室内的硫酸根离子不能透过阳膜而留在浓水室内;镍离子向负极迁移，并通过阳膜进入浓水室，浓水室内的镍离子不能透过阴膜而留在浓水室中。这样浓水室因硫酸根离子、镍离子不断进入而使这两种离子的浓度不断增高;淡水室由于这两种离子不断向外迁移，浓度降低。离子迁移的结果是把电渗析器的两个电极之间隔室变成了溶液浓度不同的浓室和淡室。浓水系统是一个溶液浓缩系统，而淡水系统是一个净化系统。用电渗析法回收镍时，以硫酸钠溶液作为电极液，硫酸钠可减轻铅电极的腐蚀，浓水回用于镀槽，淡水用于清洗镀件。

　　⑵离子交换膜和电渗析装置

　　①离子交换膜

　　(是电渗析的关键部件，其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等。)

　　②电渗析离子交换膜的分类：

　　按膜结构分为：异相膜、均相膜和半均相膜。

　　按膜上活性基团不同分为：阳膜、阴膜和特种膜。

　　按膜材料不同分为：有机膜和无机膜。

　　③电渗析装置

　　电渗析器的构造包括压板、电极托板、电极、极框、阴膜、浓水隔板、淡水隔板等部件。将这些部件按一定顺序组装并压紧，组成一定形式的电渗析器。电渗析器的辅助设备还包括水泵、整流器等，组成了电渗析装置。

　　⑶电渗析器运行的工艺参数

　　①电流效率

　　电渗析析器运行时实际除盐量与理论除盐量之比称为电渗析器的电流效率。

　　②电流密度与极化现象

　　电渗析器工作时，单位膜面积上通过的电流称为电流密度。运行时，当电流密度达到一定值时，界面层离子的迁移速度远低于膜内离子迁移速度，迫使膜界面处水分子发生电离，依靠氢离子和氢氧根离子来传递电流，这种膜界面现象称为浓差极化，此时的电流密度称为极限电流密度。

　　极化包括浓差极化和电极极化。极化发生后在阳膜淡室的一侧富集着过量的氢氧根离子，阳膜浓室的一侧富集着过量的氢离子;而在阴膜淡室的一侧富集着过量的氢离子，阴膜浓室的一侧富集着过量的氢氧根离子。由于浓室中离子浓度高，则在浓室阴膜的一侧发生碳酸钙等沉淀，从而增加膜电阻，加大电能消耗，...