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1、环境工程中级职称考试复习资料废水预处理萃取法吹脱法汽体法一、吹脱法吹脱法的基本原理是：将空气通入废水中，改变有毒有害气体溶解于水中所建立的气液平衡关系，使这些挥发物质由液相转为气相，然后予以收集或者扩散到大气中去。吹脱过程属于传质过程；其推动力为废水中挥发物质的浓度与大气中该物质的浓度差。 吹脱法用于去除废水中的CO2、H2S、HCN、CS2等溶解性有毒有害气体。吹脱曝气既可以脱除原来存于废水中的溶解气体，也可以脱除化学转化而形成的溶解气体。例如，废水中的硫化钠和氰化钠是固态盐在水中的溶解物，在酸性条件下，由于它们离解生成的S2-和CN-离子能和H+离子反应生成H2S和HCN，经过曝气吹脱，就
2、可以将它们以气体形式脱除。这种吹脱曝气称为转化吹脱法。 用吹脱法处理废水的过程中，污染物不断地由液相转入气相，易引起二次污染，防止的方法有以下三类： (1)中等浓度的有害气体，可以导入炉内燃烧；(2)高浓度的有密气体应回收利用；(3)符合排放标准时，可以向大气排放。 吹脱设备类型很多，经常使用的为强化式吹脱池(鼓泡池)和塔式吹脱装置(吹脱塔)。二、汽提法汽提法的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气。即使用水蒸气与废水直接接触，将废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离污染物的目的。汽提法分离污染物的机理视活染物的性质而异；一般可归纳为以下两种
3、： (1)简单蒸馏 对于与水互溶的挥发性物质，利用其在气液平衡条件下，在气相中的浓度大于在液相中的浓度这一特性，通过蒸气直接加热，使其在沸点(水与挥发物两沸点之间的某一温度)下按一定比例富集于气相。 (2)蒸气蒸馏 对于与水不互溶或几乎不互溶的挥发性污染物质，利用混合液的沸点低于两组分沸点这一特性，可将高沸点挥发物在较低温度下加以分离除去。例如，废水今的松节油、苯胺、酚、硝基苯等物质，在低于100的条件下，应用蒸气蒸馏法可将其有效脱除。汽提通常都在封闭的塔内进行。重要的汽提塔有两大类：填料塔和板式塔。本节将重点介绍各种板式塔。板式塔是一种传质效率比填料塔更高的设备。这称塔的关键部件是塔板。根据
4、塔板结构的不同，又可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔和浮动喷射塔等，其中前三种应用较广。三、萃取法废水萃取处理法是废水物理化学处理法之一种。利用萃取剂，通过萃取作用使废水净化的方法。根据一种溶剂对不同物质具有不同溶解度这一性质，可将溶于废水中的某些污染物完全或部分分离出来。向废水中投加不溶于水或难溶于水的溶剂（萃取剂），使溶解于废水中的某些污染物（被萃取物）经萃取剂和废水两液相间界面转入萃取剂中以净化废水的方法。萃取处理法一般用于处理浓度较高的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工业废水。萃取方法和设备液液萃取操作流程分为三个步骤： 混合：使废水和萃取剂最大限度地接触； 分离：使轻、重液层完全分离； 萃
5、取剂再生：萃取后，分离出被萃取物，回收萃取剂，重复使用。按废水和萃取剂的接触情况，萃取操作分为间歇萃取和连续萃取两类。 间歇萃取 一般采用多段逆流方式，使待萃取的废水与将近饱和的萃取剂相遇，而新的萃取剂与经过几段萃取后的稀废水相遇。这种方式采用的设备多为搅拌萃取器，容器中装有旋桨式或涡轮式搅拌器,通过搅拌,使两液相充分混合、接触,然后静置一段时间,轻重液分层，分别放出。这种方法设备简单,可节省萃取剂,但生产能力低，可用于处理间歇排出的少量废水。 连续萃取 多采用塔式装置，常用的有往复筛板萃取塔、转盘萃取塔和离心萃取机等。 往复筛板萃取塔：分三个部分，塔上下两部分是分离室，中间是萃取段，废水由塔
6、上部进入，萃取剂由塔下部进入。萃取段装有一根纵向轴，轴上装有若干块穿孔筛板，由塔顶电动机的偏心轮带动上下运动，造成两液相之间的湍流条件,使萃取剂和废水充分混合,强化传质过程。萃取后废水和萃取剂由于比重差而分离，萃取剂由塔顶流出,废水则由塔底流出。这种萃取塔（图1）用于煤气厂、焦化厂的氨水脱酚工艺，以及用于化工厂从废水中回收苯、酚和制药厂回收氨基吡啶等。 转盘萃取塔：塔型同上述往复筛板萃取塔，也分三部分，上下两部分是分离室，中间是萃取段（图2）。萃取段无筛板，而在塔身上每隔一定距离有一环状隔板，中心轴上有若干块圆盘，圆盘随轴转动，通过剧烈的搅拌将萃取液分散成细小颗粒。这种塔的特点是生产能力大，如
7、萃取要求不高，而所需处理的废水量较大，则可采用。 离心萃取机：最简单的离心萃取器是将离心水泵和沉淀分离设备配合起来使用，但在萃取过程中容易产生乳化现象，因此运用离心原理研制成离心萃取机(图3)。萃取机中有一个转鼓,内有多层同心圆筒，每层都有许多孔口。萃取剂由外层的同心圆筒进入，废水液由内层的同心圆筒进入。由于转鼓高速旋转产生的离心力，废水由里向外,萃取剂由外向里流动,进行连续的对流混合和分离。在离心萃取机中产生的离心力约为重力的10004000倍，足以使萃取剂和水分离而实现高效的萃取。 上述三种萃取设备中,往复筛板萃取塔设备简单,传质效果尚好，使用较多。离心萃取机设备紧凑，占地小，效率高，但电耗大，设备加工复杂，有待改进。 被萃取物从萃取剂中分离出来后，萃取剂可重复使用。再生方法有：蒸馏：利用萃取剂和被萃取物的沸点差别进行分离。投加化学药剂：使被萃取物转化成不溶于萃取剂的盐类。
