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环境工程学名词解释

环境工程学知识点总结

1.我国的环境问题

生态破坏和资源枯竭严重,表现在:

森林资源和草原面积减少;水土流失,沙漠扩大;耕地资源浪费严重;水资源短缺。

环境污染形势严峻,表现在:

水体污染:

未经处理的废水造成水环境污染,其中有毒有害污染﹑有机物污染和富营养化污染及其严重;大气污染:

由能源结构不合理引起,主要是烟煤型污染;固体废弃物污染:

其无适当处置,占用土地资源,产生“围城”现象,引起其他环境问题;城市噪声污染:

交通运输和城市建设引起;乡镇企业污染:

技术管理差,资源利用率低,量大面广,执法难度大。

2.环境工程学的主要内容☆

环境工程学不仅研究防治环境污染和公害的技术,而且研究自然资源的保护和合理利用,探讨废物资源化技术,改革生产工艺,发展无废少废闭路生产系统,以及对区域环境进行系统规划和科学管理,以获得最优的环境效益﹑社会效益和经济效益。

具体来说,主要包括:

水质净化与水污染控制工程;大气污染控制工程;固体废弃物处理处置与管理工程;噪声﹑振动与其他公害防治技术;环境规划﹑管理和环境系统工程;环境监测和和环境质量评价。

广义的环境工程还包括供暖通风和空气调节。

3.水的循环

水循环分为自然循环和社会循环。

自然循环:

自然界中的水(太阳能)→蒸发﹑蒸腾上升凝结成云→降水→地表径流﹑地下渗流→海洋或被植物吸收的往复过程。

社会循环:

人类社会为满足生活和生产需要从天然水体中取水,使用后的水成为生活污水和生产废水而被排放,最终流入天然水体的过程。

我国水资源人均不丰富,空间分布和年际分布不均衡。

4.水污染分类和影响

水污染可分为化学性污染﹑物理性污染﹑生物性污染。

化学性污染:

无机污染物质:

酸﹑碱和一些无机盐。

酸碱污染使水体pH变化,杀灭或抑制微生物生长,妨碍水体自净,腐蚀船舶和水下建筑,影响渔业,破坏生态平衡;无机盐提高水的硬度和渗透压,降低水中溶解氧,影响淡水生物生长。

无机有毒物质:

主要是重金属等有潜在长期影响的物质,其中汞﹑镉﹑铅危害大。

其通过食物链富集引起人体严重疾病或慢性病。

有机有毒物质:

主要是有机农药﹑多环芳烃﹑芳香胺等。

其化学性质稳定,难以被生物分解,有些可致癌。

需氧污染物质:

碳水化合物﹑蛋白质﹑脂肪﹑醇类可被微生物分解,并在分解过程中消耗氧气的物质。

其消耗水中溶解氧影响水生生物生长。

植物营养物质:

生活污水和工业废水以及农田排水中的氮和磷。

水中氮磷含量较高使水流速度较慢水域浮游生物和水草大量繁殖,引起水质恶化,鱼类死亡,湖泊退化的水体富营养化现象。

油类污染物质:

其会影响水质,破坏海滩危害水生生物。

物理污染物:

悬浮物质污染:

水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫。

其影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用减少氧气溶入,对水生生物不利。

热污染:

热电﹑核电及各种工业过程中的冷却水。

其引起水温升高,溶解氧含量降低,水中某些有毒物质毒性增强,危及水生生物。

放射性污染:

原子能工业﹑放射性矿藏开采﹑核电﹑同位素研究,使放射性废水废物增加。

生物性污染:

生活污水,特别是医院污水和某些工业废水,往往带有病原微生物,引起各种疾病。

5.水质指标分类☆

物理性水质指标

感官物理性指标:

温度﹑色度(真色和表色)﹑浑浊度﹑透明度﹑嗅和味。

其他物理性指标:

总固体﹑悬浮固体﹑溶解固体﹑可沉固体﹑电导率。

水中杂质分为:

溶解物质10-3—10-5µm;胶体物质1—10-3µm;悬浮物质100—1µm,1μm=10-3mm

化学性水质指标

一般化学性水质指标:

pH﹑碱度﹑硬度﹑各种阴阳离子﹑总含盐量﹑一般有机物质。

有毒化学性水质指标:

重金属﹑氰化物﹑多环芳烃﹑农药。

氧平衡指标:

DO﹑COD﹑BOD﹑TOD。

生物学指标:

细菌总数﹑总大肠菌群数﹑各种病原细菌﹑病毒。

6.生化自净过程所需氧的来源

水体和废水中原来含有的氧;大气中的氧向含氧不足的水体扩散溶解,直到水体中的溶解氧达到饱和;水生植物光合作用放出氧气,溶于水中有时可使水体中的溶解氧达到饱和。

7.有氧条件下,废水有机物分解过程

有机物被微生物分解的过程:

微生物通过自身生命活动过程,把一部分被吸收的有机物转化成简单的无机物,并释放出生长活动所需的能量,另一部分有机物被转化为营养物质,组成新的细胞;细胞内物质也可被微生物氧化,同时放出能量,即内源呼吸。

碳化阶段:

主要是不含氮有机物氧化,也包括含氮有机物氨化,以及氨化后不含氮有机物继续氧化,其消耗的氧量为碳化生化需氧量。

总的碳化生化需氧量称为第一阶段生化需氧量或完全生化需氧量(生化需氧量),以La或BODu表示。

第二阶段:

水中的硝化细菌可以氧化水中的氨和含氮有机物氨化分解出的氨,最终转化为硝酸盐。

其消耗的氧量为硝化生化需氧量,即第二阶段生化需氧量,以LN或NOD表示。

(NH3+亚硝化细菌+O2→NO2-+硝化细菌→NO3-)

8.不同的水质标准和水质要求

饮用水水质标准:

流行病学上安全可靠;化学组成上对人体无害;使用上方便无弊。

地面水环境质量标准:

按水体的不同用途和不同区域划分为五类。

按从污染源控制的原则制定了污水综合排放标准:

一类污染物(对人体健康产生长远影响);另一种是影响小于第一类的污染物,列出最高允许排放浓度(三级),Ⅰ﹑Ⅱ类水体不得新建排污口,Ⅲ类水体执行一级标准,Ⅳ﹑Ⅴ二级标准,下水道并进入二级污水处理厂执行三级标准。

工业用水水质要求:

饮用水,生产技术用水,锅炉用水,冷却用水不同使用目的,由不同水质要求。

9.废水成分与性质

生活污水:

居民日常生活中产生的废水,主要是生活废料和排泄物。

这类废水的成分及变化取决于居民的生活水平和习惯。

水质较稳定,浑浊﹑恶臭﹑深色﹑微碱性﹑不含有毒物质﹑有大量细菌病毒和寄生虫卵。

工业废水:

工业生产过程中排出的废水。

由于工业类型﹑生产工艺﹑原料﹑用水水质和管理水平的差异,其成分与性质差别较大。

农业废水:

随着农药和化肥的大量使用,农田径流排水成为天然水体的污染来源。

10.氧垂曲线解释

紧接排入口各点溶解氧逐渐减少,这是因为废水排入后,河水中的有机物无多,耗氧速度超过复氧速度。

随着有机物的不断氧化分解,耗氧速度不断降低,在某一点耗氧速度等于复氧速度,此点溶解氧含量最低(最缺氧点)。

过此点后,溶解氧含量逐渐恢复到排入口之前的含量(恢复速度不断加快)。

氧垂曲线既是以离排入口的距离为横坐标,以溶解氧含量为纵坐标的曲线。

如果河流受有机物污染的量低于它的自净能力,最缺氧点的溶解氧含量大于零,河水始终呈现有氧状态,反之,靠近最缺氧点的一段河流将出现无氧状态。

11.水体中的细菌

当一般有机废水排入水体后,开始时水体中的细菌会大量增加,以后逐渐减少。

促使细菌死亡的原因有:

有机物因分解而减少;污染水体里有大量的吞噬细菌的生物;生物物理因素(生物絮凝,沉淀);其它因素(pH﹑水温﹑日光)。

一般的,废水排入河流后,在12—24h内流过的距离是最大的细菌污染地带。

3—4天后细菌量不超过最大量的10%。

沿流微生物数量和种类分为四个区Ⅰ﹑Ⅴ为清洁区(天然水质);Ⅱ降解区(水质混浊,污泥浮动,DO降至40%的饱和度,鱼类﹑绿藻减少,蓝绿藻蔓生,底泥出现蠕虫)Ⅲ强分解区(水质变黑灰,浮渣,腐败,DO降至40%的饱和度—0,厌氧,物种极少,有蚊蝇)Ⅳ恢复区(水质较清,DO在40%的饱和度以上,物种增多)。

12.解决废水问题的主要原则☆

改革生产工艺,减少废物排放量:

应深入工业生产工艺,与工人﹑技术人员相结合,革新生产工艺,尽量不用或少用水,不用少用易产生污染的原料﹑设备及生产方法。

重复利用废水:

采用重复用水和循环用水系统,使废水排放量减至最少。

回收有用物质:

工业废水中的污染物质多是在生产过程中进入水中的原料﹑半成品﹑成品﹑工作介质和能源物质。

如能加以回收,即可防止污染又可创造价值。

对废水进行妥善处理:

废水经回收利用后,还会有一些有害物质残留,也会有一些目前尚无回收价值的废水。

要从全局出发,妥善处理,使其无害化,不致污染水体和环境。

选择处理工艺与方法时,必须经济合理,尽量采用先进技术。

13.水处理的基本方法☆

给水处理:

原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→饮用水(臭氧氧化﹑活性炭吸附);地下水(消毒);工业用水(软化﹑除盐﹑冷却﹑控制结垢与腐蚀)

废水处理:

物理法﹑化学法和生物法。

物理法是利用物理作用来分离废水中悬浮污染物质,处理过程中不改变其化学性质。

沉淀法去除回收比重大于1的中悬浮颗粒;气浮法去除乳状油或比重接近1的悬浮物;筛网过滤去除纤维﹑纸浆;蒸发法浓缩废水中的溶解性不挥发物质;另外,还有离心分离﹑超滤﹑反渗透等。

化学法是利用化学反应处理水中的溶解性污染物和胶体。

包括:

中和法﹑氧化还原法﹑混凝法﹑电解法﹑汽提法﹑萃取法﹑吹脱法﹑吸附法﹑离子交换法﹑电渗析法等。

生物法是利用微生物作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。

可分为好氧生物处理和厌氧生物处理,其中好氧生物处理又可分为:

活性污泥法﹑生物膜法﹑生物氧化塘法﹑污水灌溉法﹑土地处理法。

以上各方法各有特点和适用条件,实际中往往配合使用。

城市污水水处理一般流程:

进水→初沉池(污泥)→生物处理构筑物→二沉池(污泥)→出水。

工业废水处理流程各不相同,一般程序是:

澄清→回收→毒物处理→一般处理→再用或排放。

14.废水处理系统分级

废水处理系统分为一级处理﹑二级处理﹑三级处理。

一级处理(机械处理)只去除废水中较大的悬浮物质(沉淀法去除可沉固体)。

物理法中的大部分是由于一级处理的。

废水经一级处理,一般达不到排放要求,需二级处理,它只是预处理。

二级处理(生物处理或生物化学处理)主要任务是去除废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物。

生物处理法最常用于二级处理,且经济有效。

通过二级处理,一般废水均能达到排放要求(沉淀法和生物处理法以降低污水悬浮固体和生化需氧量)。

三级处理(高级处理和深度处理)当水质要求高时,为进一步去除废水中的营养物质(氮和磷)﹑生物难降解的有机物和溶解盐类等,以达到某些水体水质标准或直接用于工业,就需要在二级处理后进行三级处理(过滤﹑氧化塘)。

15废水处理中预处理单元的设备和构筑物功能和原理☆

粗大颗粒物的去除方法有:

筛滤﹑截流﹑重力沉降和离心分离等。

相应的设备有格栅﹑筛网﹑微滤机﹑沉沙池﹑离心机和旋流分离器。

格栅和筛网是处理厂第一处理单元,通常设置在其他处理构筑物之前。

主要作用是去除水中粗大物质,保护其他机械设备,防止管道堵塞。

当需要去除水中纤维﹑纸浆﹑藻类等稍小物质时,可选用不同孔径的筛网。

微滤机是一种截流细小悬浮物的筛网过滤装置,可用于自来水厂原水过滤以及去除藻类﹑水蚤等浮游生物,也可用于工业用水的过滤处理﹑工业废水中有用物质的回收以及污水的最终处理。

沉沙池主要是去除水中砂粒﹑煤渣等比重较大的无机颗粒杂质,同时也去除少量较大较重的有机杂质。

其工作原理以重力沉降为基础,在沉降过程中杂质的尺寸﹑形状和比重不随时间而变化(自由沉降)。

颗粒沉降速度u=g(ρs-ρ)d2/18µ(ρs-ρ:

粒水密度差;d:

颗粒直径;µ:

水的动力粘度Pa·s)

沉沙池分:

平流式(最常用,构造简单,工作稳定,处理效果好,易排砂)﹑竖流式(圆型,污水由中心管进入池内自下而上流动砂粒借重力沉入池底,处理效果较差)和曝气式(没有有机杂质腐败发臭的缺点)。

离心分离:

含悬浮颗粒的水在高速旋转时,由于颗粒和水分子质量不同,受离心力大小不同,质量大的颗粒被甩到外围,质量小的油粒留在内层。

适当安排不同出口,就可使颗粒物与水分离。

颗粒所受的离心力C=(m-m0)v2/r(m-m0:

颗粒和水质量差;r:

旋转半径;v:

线速度v=2πrn)

分离因素a=C/G≈πn2/900(G:

颗粒所受重力)

离心分离设备分为:

水旋分离设备(压力式[上清下浊]和重力式)(容器不动,切向高速水流提供离心力)和器旋分离设备(离心机)。

6.水中悬浮物质去除和4种沉降

水中悬浮物质去除可通过颗粒和水的密度差,在重力作用下去除。

但较小颗粒,特别是胶体自然沉速慢,需用混凝﹑沉淀﹑澄清﹑过滤和气浮等方法。

悬浮物质在水中的沉降分为:

自由沉降:

颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状﹑尺寸﹑质量不变,下沉速断不受干扰(沉砂池﹑初沉池初期沉降)。

絮凝沉降:

颗粒在沉降过程中相互粘结,其尺寸﹑质量﹑沉速随深度增加而变大(絮凝沉淀池﹑初沉池后期﹑二沉池中期)。

拥挤沉降(成层沉降):

颗粒在水中浓度较大时,各颗粒间相互靠得很近,下沉过程中受彼此作用力干扰,但相对位置不变,作为一个整体下沉,在清水与浑水之间形成明显界面,沉降过程实际就是这个界面的下沉过程,液体上涌对其有影响(高浊度水的沉淀﹑二沉池后期)。

压缩沉降:

颗粒在水中浓度很高时时会相互接触,上层颗粒在重力作用下将下层颗粒间的水压出界面,是颗粒群被压缩(污泥斗﹑污泥浓缩池)。

17.几种沉淀池和其方法和原理

沉淀池:

在水处理过程中,通过颗粒沉降来分离去除悬浮物质的设备。

理想沉淀池:

各水断面上的点流速相同;悬浮颗粒以等速下沉,其水平分速度等于水流速度;悬浮颗粒落大池底不起浮。

普通沉淀池:

平流式:

(最常用,在流量较大的水处理厂中)污水→水槽和孔口→挡板稳流→池内流动→悬浮物沉底→清水→溢流堰→池外。

竖流式:

(圆形或方形)污水→中心管下口→反射板→污水分布于水平断面缓慢向上流→悬浮物沉降到污泥斗中→清水→池子四周溢出。

辐流式:

污水→中心管孔口→穿孔挡板→沿半径向四周辐射流动→流速变小→悬浮物沉降→清水→池子顶端堰口溢出。

斜板斜管沉淀池:

u0=Q/A,Q不变,A↑,u0↓,从而提高沉淀效率。

t=H/u0,u0不变,H↓,t↓,从而减小了沉淀池的体积。

若将水深为H的沉淀池分为n个深为H/n的沉淀池,则当沉淀区的长度是原来的1/n时,就可以处理与原来相同的水量,而不影响处理效果。

斜板斜管沉淀池单位面积上的泥量增大,如排泥不畅,将产生泛泥现象,使水质恶化;由于水流在池中停留时间短,其对水质水量的耐冲击负荷能力差;由于板距管径小,容易积泥;在日光照射下会滋生藻类。

浓悬浮液沉淀:

(高浊度水沉淀池﹑活性污泥法中的二沉池﹑污泥浓缩池)同时起着水的澄清和污泥浓缩作用,与一般沉淀池构造相同,但须从池底不断排除经浓缩的污泥。

选择沉淀池类型时须综合考虑水量大小;水中悬浮物物理性质和沉降特性;处理厂总体布置和地形地质情况。

18.混凝和胶体脱稳机理以及混凝剂与助凝剂

混凝:

水和废水中常含有用自然沉淀法不能去除的悬浮微粒和胶体污染物,必须先投加化学药剂破坏其在水中的稳定分散系,使其凝聚为有明显沉降性能的絮凝体,然后用重力沉降分离,包括凝聚和絮凝两个步骤。

水中同种胶体微粒带有同号电荷,在静电斥力的作用下,不也相互聚集,具有一定的稳定性。

胶体脱稳机理:

压缩双电子层:

带同号电荷的胶粒之间存在着由ζ电位引起的静电斥力和范德华力,当距离很近时,范德华力占优势,合力为吸力,两个颗粒相互吸住,胶体脱稳。

当投入电解质后,水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加,这些离子与胶粒吸附的反离子相交换或挤入吸附层,使胶粒带电荷数减少,降低ζ电位,使扩散层厚度减少。

吸附电中和:

胶粒表面对异号离子﹑异号胶粒和链状高分子带异号电荷的部位有强烈吸附作用,从而中和了它的部分和全部电荷,减少了静电斥力,容易与其他颗粒接近吸附。

吸附架桥:

如果投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物,或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上,胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被去除。

网捕作用:

向水中投加金属离子的化学药剂后,由于金属离子的水解和聚合,会以水中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物,在这种沉淀物从水中析出的过程中,会吸附和网捕胶粒而共同沉淀下来。

胶体浓度低时,网捕最为有效;胶体较高时,宜用吸附电中和和压缩双电子层来脱稳;胶体很高时,采用高分子絮凝剂更为经济有效;混凝剂投加量必须适量,量不足达不到效果,量过大会造成胶体复稳。

混凝剂:

水处理中使胶粒脱稳沉淀而投加的电解质,最常用的是铝盐和铁盐(水解与聚合交错进行)。

助凝剂:

可起凝聚作用,也可不起,与混凝剂一起使用时,能促进混凝,产生大而结实的矾花。

19.澄清和澄清池分类

混凝处理工艺包括水和药剂混合,反应及絮凝体分离三个阶段,在澄清池中完成。

澄清池中起接触絮凝作用的介质是呈悬浮状态的泥渣。

当水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成细小絮凝体时,若遇较大的泥渣碰撞,就会被其吸附而去除。

澄清池可按与水接触方式不同分为泥渣循环分离型(水力循环﹑机械加速)和悬浮泥渣过滤型(悬浮﹑脉冲)。

20.过滤机理和滤池分类

粒状介质过滤:

废水通过粒状滤料床层时,其中的悬浮颗粒和胶体被截留在滤料的表面和内部空隙中,从而分离了不溶性污染物。

粒状介质过滤机理:

阻力截留:

废水通过粒状滤料床层时,粒径较大的悬浮颗粒首先被截留于表层滤料空隙中,使空隙变小,截留能力变强,逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并起主要过滤作用。

重力沉降:

原水通过滤料床层时,滤料表面提供了巨大的沉降面积。

滤料愈小,沉降面积愈大;滤速愈小,水流愈平稳,有利于沉降。

接触絮凝:

由于滤料有巨大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。

水中砂粒常带负电,能吸附带正电的铁﹑铝等胶体,进而吸附更多的带负电的粘土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。

较大悬浮颗粒以阻力截留为主(表面过滤),细微悬浮物以重力沉降和接触絮凝为主(深层过滤)。

滤池分类:

按滤料种类分:

单层滤池﹑双层滤池﹑多层滤池;按作用水头分:

重力式滤池和压力式滤池;按进出水及反冲洗的供给与排除分:

普通快滤池﹑虹吸滤池和无阀滤池。

滤池总水头=各部分水头损失+流速水头损失(v2/2g)+剩余水头

滤层膨胀率e=(l-l0)/l0×100%=(ε均-ε0)/(1-ε)×100%,l0,ε0静止时滤层厚度和空隙率;l,ε反冲洗时时滤层厚度和空隙率

21.气浮相关内容

气浮法:

利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除。

其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。

药剂浮选法:

在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮去除。

两者统称气浮法。

常用气浮设备:

加压溶气气浮﹑叶轮气浮﹑曝气气浮﹑射流气浮和电解气浮。

气浮法优点:

处理效率高,生产的污泥比较干燥,表面刮泥方便,曝气增加溶解氧有利后续生化处理。

缺点:

耗电量大,设备维修管理工作量大,易堵塞,浮渣怕较大风雨袭击。

22.水的软化和除盐的基本方法

去除水中溶解物质的方法主要有软化除盐﹑离子交换﹑吸附和膜分离。

软化就是降低水中Ca2+﹑Mg2+的含量,以防止其在管道设备中结垢。

基本方法有:

加热软化法:

借助加热将碳酸盐硬度转化成溶解度很小的CaCO3﹑Mg(OH)2沉淀出来。

药剂软化法:

在不加热的条件下,借助化学药剂把钙﹑镁盐类(包括非碳酸盐硬度)转化成CaCO3﹑Mg(OH)2沉淀出来,从而去除绝大部分Ca2+﹑Mg2+。

常用药剂法有:

石灰法﹑石灰—纯碱法与石灰—石膏法。

离子交换法:

利用离子交换剂将水中的Ca2+﹑Mg2+转化成Na+,而其他成分不改变。

除盐就是减少水中溶解盐类(阴阳离子)总量,方法有:

蒸馏法﹑电渗析法﹑离子交换法(应用最广)。

23.离子交换法原理与工艺

离子交换法是水质软化和除盐的主要方法。

在废水处理中,主要去除其中金属离子。

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他同性质离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程(可逆性化学吸附)。

其反应表达式为:

RH(交换树脂)+M+(交换离子)<=>RM(饱和树脂)+H+,在平衡状态下,反应物质浓度符合关系式:

[RM][H+]/([RH][M+])=k,k是平衡常数。

k﹥1反应向右进行,k越大,越有利于交换反应,k的大小表示离子交换剂对某离子交换性大小。

离子交换树脂的性质:

有效pH范围;交换容量;交联度;交换势(交换离子取代树脂上可交换离子的难易程度)。

离子交换装置可分为固定床和连续床两种。

离子交换操作有四步:

交换﹑反洗﹑再生和清洗。

交换:

交换过程主要与树脂层高度﹑水流速度﹑原水浓度﹑树脂性能和再生程度有关。

当水中离子浓度达到限值时,应进行再生。

反洗:

其目的是松动树脂层,以便下一步再生,使再生液能分布均匀,同时也可清除树脂层内杂质﹑碎粒和气泡。

再生:

即交换过程的逆过程,较高浓度的再生液流过树脂层,将吸附的离子置换出来,使其恢复交换能力(固定床中很重要)。

清洗:

将树脂层内残留的再生液清洗掉,直到出水水质符合要求。

24.吸附法相关内容

吸附:

在相界面上,物质浓度自动发生累积或浓集的现象。

吸附法就是利用多孔性固体物质,使水中一种或多种物质吸附在固体表面而去除的方法,其主要是去除溶解性有机物质,此外还能去除合成洗洁剂﹑微生物﹑病毒和痕量重金属,并能脱色除臭。

吸附分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附:

吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附。

吸附热较小,在低温下就能进行,反应较快。

化学吸附:

吸附剂和吸附质之间发生化学反应,由于化学键力引起(不可逆)。

一般在高温下进行,吸附热大,相当于化学反应热。

一种吸附剂只能对某种或几种吸附质发生化学吸附,有选择性。

物理吸附和化学吸附往往相伴发生。

常有吸附剂有:

活性炭﹑磺化煤﹑活化煤﹑沸石﹑活性白土﹑硅藻土﹑腐殖质﹑焦炭﹑木炭﹑木屑等。

吸附等温线:

一定温度下,表示达到平衡时溶液浓度和活性炭吸附有机物数量关系的曲线。

无拐点Langmuir,有拐点BET,直线Freundlich。

吸附操作分静态(间歇式)和动态(连续式,有固定床﹑移动床和流动床)两种。

25.氯法消毒☆

给水厂中,经混凝和过滤的水不能保证去除所有病原微生物,需进行消毒。

消毒并非要杀灭一切微生物,只要杀死病原细菌和对人体健康有害的微生物。

氯与水的作用:

略溶于水,溶解度1%(10℃),在水中水解,Cl2+H2O<=>HOCl+H++Cl+,HOCl<=>H++OCl-

一般认为,Cl2﹑HOCl﹑OCl-都有氧化能力,但HOCl杀菌能力比OCl-强70—80倍(HOCl中性,容易扩散到带负电的细菌表面,从而穿过细胞膜),氯原子氧化破坏细菌体内的酶,使其死亡。

水中有氨存在时,可生成氯胺,HN3+HOCl<=>H2O+NH2Cl,HN3+2HOCl<=>2H2O+NHCl2,HN3+3HOCl<=>3H2O+NCl3,各种氯胺水解后,又变为HOCl,其杀毒作用虽比较慢,但氯胺在水中较稳定,杀菌持续时间长,这就是氯胺消毒。

氯还可以和水中其他杂质作用,从而消耗一定的氯量。

余氯:

投加的氯除去与细菌和杂质作用消耗后的剩余部分。

分为游离性余氯:

Cl2﹑HOCl﹑OCl-;化合性余氯:

NH2Cl﹑NHCl2,﹑NCl3。

需氯量=加氯量-余氯量。

折点加氯:

在折点之前,余氯全都是化合性余氯,没有游离性余氯,在折点之后,所增加的氯量全部以游离性余氯存在,既有化合性余氯,又有游离性余氯,消毒效果最好。

当按大于折点需氯量来加氯时,称为折点加氯。

26.其他消毒法

物理消毒法:

加热消毒:

消耗大量燃料,只用于少量饮用水。

紫外消毒:

紫外光谱的能量被细菌重要组成部分的核酸所吸收,使核酸结构破坏。

其优点有:

速度快,效率高;不影响水的物理性质和化学成分,不增加水的臭和味;便于操作管理,易于实现自动化。

缺点:

不能解决管网中再污染问题;耗电量大;水中悬浮物阻碍光线透射。

臭氧消毒:

臭氧不稳定,分解放出新生态氧,O3=O2+[O],[O]有强氧化能力,对有顽强抵抗能力的微生物(病毒﹑芽孢)有强大杀伤力。

优点:

接触时间短,不受氨氮和pH影响,可氧化水中有机物,去除铁﹑锰嗅﹑味﹑色度和酚。

缺点:

基建投资大,耗电量大,不能解决管网中再污染问题,不能储存,水质和水量变化时,投加量难以调节。

其他化学法:

重金属消毒:

银离子能凝固微生物蛋白质,

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