工艺技术 废水的物理化学处理方法及基本原理

在工业废水的回收治理过程中，利用经常遇到的污染性物质由一相转移 到另一相的过程，即传质过程来分离废水中的溶解性物质，回收其中的有用成 分，以使废水得到深度治理。尤其当需要从废水中回收某种特定的物质时，或 是当工业废水有毒、有害，且不易被微生物降解时，采用物理化学处理方法最 为相宜。常用的物理化学处理法有：吸附法、萃取法、电解法和膜分离方法等。

处理方法一：传质法


蒸馏
处理对象：溶解性挥发物质，如单元酚、NH3
适用范围：中间处理

汽提
处理对象：挥发性溶解物质：挥发酚、甲醛、苯胺、NH3  等
适用范围：中间处理

吹脱
处理对象：溶解性气体如：H2S，CO2 等
适用范围：中间处理

萃取
处理对象：溶解性物质，如酚
适用范围：中间处理

吸附
处理对象：溶解性物质，如酚，汞等
适用范围：中间或最终处理

离子交换
处理对象：可离解物质，如盐类物质等
适用范围：中间或最终处理


处理方法二：膜分离法
               
电渗析
处理对象：废水中回收酸、碱、镍等物质       
适用范围：中间或最终处理

反渗析
处理对象：可离解物质，如盐类物质等去除盐类和有机物       
适用范围：中间或最终处理

超过滤
处理对象：分子量较大的有机物等
适用范围：中间或最终处理

扩散渗析
处理对象：酸、碱废液
适用范围：中间或最终处理

处理方法三：

电解法       
处理对象：重金属离子等       
适用范围：最终处理


废水物理化学处理的基本原理


1 吸附法
       
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


2 萃 取 法       

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 pH  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。