废水吸附处理法

净化废水的方法

废水吸附处理法是指利用多孔性固体（称为吸附剂）吸附废水中某种或几种污染物（称为吸附质），以回收或去除某些污染物，从而使废水得到净化的方法。

简介

废水吸附处理法是废水物理化学处理法之一种。有物理吸附和化学吸附之分。前者没选择性，是放热过程，温度降低利于吸附；后者具选择性，系吸热过程，温度升高利于吸附。

原理

吸附过程是溶剂、溶质和固体吸附剂综合体系中的界面现象。吸附现象的推动力分为以下两种：

溶剂对溶质的排斥作用

决定这种排斥作用强度的重要因素是溶质的溶解度，溶解度就越大，被吸附的趋势就越小；反之，溶解度越小，被吸附的趋势就越大。在水溶液中，溶剂水具有强极性，一些非极性的有机物就容易受到水的排斥，而被吸附在非极性的吸附剂表面上。

多孔性固体对溶质的亲和吸引作用

这种作用主要包括范德瓦耳斯力、静电引力以及化学键或氢键作用力。

（1）物理吸附

在范德瓦耳斯力或静电吸引力作用下进行的吸附称为物理吸附。这两种力是没有选择性的，因而物理吸附可以发生在固体吸附剂与任何溶质之间，但吸附强度则因吸附对象的不同而有很大差别。范德瓦耳斯力的作用强度较小，作用范围也小，因而吸附不牢固，具有可逆性，并可以形成多分子层的吸附。物理吸附过程是放热过程，温度降低有利于吸附，温度升高有利于解吸。

（2）化学吸附

在化学键力或氢键力作用下进行的吸附称为化学吸附。化学键力只存在于特定的各原子之间，所以化学吸附是有选择性的。化学键力的强度较大，其作用力范围不超过分子大小，因而化学吸附可逆性较差，只形成单分子层吸附。化学吸附是吸热过程，温度升高有利于吸附。物理吸附和化学吸附通常并存在吸附过程中。

操作步骤

吸附法的每个单元操作通常包括三个步骤。

（1）使废水和固体吸附剂接触，废水中的污染物被吸附剂吸附；

（2）将吸附有污染物的吸附剂与废水分离；

（3）最后进行吸附剂的再生或更新。

分类

按接触、分离的方式，吸附操作可分为静态间歇吸附法和动态连续吸附法两种。

静态间歇吸附法

把一定数量的吸附剂投入反应池内的废水中，使吸附剂和废水充分接触，经过一定时间达到吸附平衡后，利用沉淀法或再辅以过滤将吸附剂从废水中分离出来。反应池有两种类型，一种是搅拌器型，利用搅拌器在整个池内进行快速搅拌，使吸附剂与废水进行接触反应；另一种为泥浆接触型，反应槽构造和循环澄清池的反应室型式相同，在池内保持一定浓度的吸附剂。为了防止吸附剂被处理水带出，影响出水水质，可投加一定量的混凝剂。如果希望通过一次吸附就把污染物的浓度降到所要求的程度，吸附剂的吸附容量就不能充分利用，因此往往采用多次吸附、分离的方法，以减少吸附剂用量。泥浆接触型反应池依流动方式有顺流一级吸附、顺流多级吸附和逆流多级吸附等工艺流程。

动态连续吸附法

动态连续吸附法是在流动条件下进行吸附的过程，相当于连续进行多次吸附，即在废水连续通过吸附剂填料层时，吸附去除其中的污染物。这种方法是在流动条件下进行吸附,相当于连续进行多次吸附,即在废水连续通过吸附剂填料层时，吸附去除其中的污染物。其吸附装置有固定床、膨胀床和移动床等型式。各种吸附装置可单独、并联或串联运行，按水流方向可分为上向流式和下向流式两种，按承受的压力可分为重力式和压力式两种。得到广泛使用的是固定床吸附系统。

（1）固定床吸附系统

固定床吸附系统构造类似快滤池。当吸附剂吸附污染物达到饱和时，把吸附柱中失效的吸附剂全部取出,更换新的或再生的吸附剂。为了充分利用吸附剂的吸附容量，可采用多级串联吸附方式。但多级患联系统会增加投资费用和电能消耗。处理水量较大时，应用两个或更多的固定床并联运行是经济的。在这种情况下，应使各吸附柱更换吸附剂的时间相互错开，从各吸附柱流出的处理水的水质虽然各不相同，但混合后仍可得到合乎要求的出水水质，从而使吸附剂的消耗率降到最低程度。

（2）移动床吸附装置

移动床吸附装置是逆流运行方法的一种改进装置。移动床有吸附剂连续移动和间歇移动两种型式。通常所说的移动床是指间歇移动吸附装置。移动床具有装置小、占地面积少、费用低、出水水质稳定等优点，但装置复杂，运行管理不方便，须定期开启、关闭阀门，各类阀门磨损较快。此外，移动床不能频繁地反冲洗，进水应设置预处理设备，以保证进水中悬浮固体在10毫克/升以下。

吸附剂

除了广泛应用的活性炭外，合成的大孔吸附树脂也能有效地去除废水中难分解的有机物，尤其是去除酚类化合物、表面活性物质和色度。失效的大孔吸附树脂可用稀碱液或有机溶剂再生，同时还可以从再生废液中回收有用的物质，如酚、木质素等。在废水处理中还可以使用炉渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥煤、粘土等廉价吸附剂，不过它们的吸附容量小，去除污染物的效率不高。

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