给排水科学与工程概论--第4章-水质工程.pptx

l 自然界中没有自然界中没有化学意义化学意义上的纯水。上的纯水。l 地表水地表水：由地表径流汇集成而成，常含有：由地表径流汇集成而成，常含有 泥沙、无机物或有机物以及微生物等。泥沙、无机物或有机物以及微生物等。l 地下水地下水：含有无机物和矿物质比较多。：含有无机物和矿物质比较多。一、天然水体中污染物的分类一、天然水体中污染物的分类l按化学性质分类按化学性质分类1.无机性污染物无机性污染物包括地球表面土壤、砂、粉尘等；无机盐、酸、碱；包括地球表面土壤、砂、粉尘等；无机盐、酸、碱；无机元素和氮、磷等营养元素。无机元素和氮、磷等营养元素。无机性污染物质根据是否对人类健康造成危害又分为：无机性污染物质根据是否对人类健康造成危害又分为：无直接毒害作用和有直接毒害作用两种无直接毒害作用和有直接毒害作用两种。2.有机性污染物有机性污染物可以分为可以分为易生物降解易生物降解的有机污染物和的有机污染物和难生物降解难生物降解的有的有机污染物。例如：多机污染物。例如：多环芳烃属于难环芳烃属于难生物降解的有机污生物降解的有机污染物。简单的染物。简单的直链烷烃属于易直链烷烃属于易生物降解的有机污染物。生物降解的有机污染物。3.微生物污染物微生物污染物l按物理形态分类按物理形态分类1.悬浮物悬浮物主要是泥沙类无机物质和动植物生存过程中产生的物主要是泥沙类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。质或死亡后的腐败产物等有机物。尺寸较大尺寸较大，在水中不稳定，常悬浮于水流中，在水中不稳定，常悬浮于水流中，比较容比较容易被去除易被去除。粒径在粒径在0.1微米微米1毫米毫米之间；外观特征：浑浊甚至肉之间；外观特征：浑浊甚至肉眼可见眼可见。2.胶体胶体主要是细小的泥沙、矿物质等无机物和腐殖质等有机主要是细小的泥沙、矿物质等无机物和腐殖质等有机物。物。胶体物质的性质非常稳定。胶体物质的性质非常稳定。胶体是造成废水浑浊和色胶体是造成废水浑浊和色度的主要原因度的主要原因。粒径在粒径在1纳米纳米0.1微米之间。外观特征：光照下浑浊。微米之间。外观特征：光照下浑浊。l按物理形态分类按物理形态分类3.溶解性物质溶解性物质主要是呈真溶液状态的离子和分子，从外观看含有这主要是呈真溶液状态的离子和分子，从外观看含有这些杂质的水与无杂质的清水没有分别。些杂质的水与无杂质的清水没有分别。粒径粒径0.1纳米纳米1纳米之间；纳米之间；外观特征：透明。外观特征：透明。l按污染物的来源分类按污染物的来源分类1.天然的污染物天然的污染物2.人工合成的污染物人工合成的污染物p以农药、杀虫剂和有机溶剂为主。以农药、杀虫剂和有机溶剂为主。二、水质指标及水质标准二、水质指标及水质标准l水质水质是是水及水及水中水中所含的所含的污染物污染物共同表现出来的物理的、化学共同表现出来的物理的、化学的和生物学的综合特性。的和生物学的综合特性。l水质指标水质指标用来表示某一种水质的特性。用来表示某一种水质的特性。l水质标准水质标准由国家或地方政府制订，并以文件形式颁布的关于用水由国家或地方政府制订，并以文件形式颁布的关于用水水源或排放污水中水质成分容许含量的统一规定。水源或排放污水中水质成分容许含量的统一规定。水质水质水质指标水质指标水质标准水质标准1.水质指标的分类水质指标的分类n物理性指标物理性指标主要包括：温度、色度、浑浊度、电导率、总固体、溶主要包括：温度、色度、浑浊度、电导率、总固体、溶解性固体等。解性固体等。n化学性指标化学性指标主要包括：主要包括：pH值、硬度、碱度、各种阳离子、阴离子、值、硬度、碱度、各种阳离子、阴离子、总含盐量、溶解氧、总含盐量、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量化学需氧量、生化需氧量和总有机和总有机碳等。碳等。n生物性指标生物性指标细菌总数和大肠菌群数。细菌总数和大肠菌群数。n化学需氧量化学需氧量COD用化学氧化剂用化学氧化剂重铬酸钾或高锰酸钾重铬酸钾或高锰酸钾氧化分解有机物时，氧化分解有机物时，用氧化剂的消耗量来表示有机物的总量，称为化学需氧用氧化剂的消耗量来表示有机物的总量，称为化学需氧量量。n生化需氧量生化需氧量BOD含有溶解氧的水样在含有溶解氧的水样在20培养培养20d，水中的有机物基本，水中的有机物基本无机化，有机物在无机化，有机物在20天内消耗的天内消耗的溶解氧的量溶解氧的量被称为生被称为生化需氧量化需氧量。2.水质标准的分类水质标准的分类n按管理控制对象分类按管理控制对象分类水环境质量标准水环境质量标准a.控制对象是水环境。控制对象是水环境。b.为了满足不同用水需要而制订的专业水质标准，为了满足不同用水需要而制订的专业水质标准，如如生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准、地面水卫生标准地面水卫生标准、渔业用水水质标准渔业用水水质标准、农田灌溉水质标准农田灌溉水质标准、地面水环境质量标准地面水环境质量标准和和风景游览区水质标准风景游览区水质标准等等。2.水质标准的分类水质标准的分类n按管理控制对象分类按管理控制对象分类水污染物排放标准水污染物排放标准 a.控制对象是水污染源。控制对象是水污染源。b.为了防止水体污染，控制污染源任意排污而制订为了防止水体污染，控制污染源任意排污而制订的水质标准，如的水质标准，如污水综合排放标准污水综合排放标准和和地方水地方水污染物排放标准污染物排放标准等。等。n按管理范围分类按管理范围分类国家标准国家标准地方标准地方标准3.生活饮用水水质标准生活饮用水水质标准n生活饮用水的水质标准由一系列的生活饮用水的水质标准由一系列的水质指标水质指标及相应及相应的限制值组成。的限制值组成。(1)微生物学指标微生物学指标理想的饮用水不应含有致病微生物。理想的饮用水不应含有致病微生物。对于生活饮用水来说，水的生物学指标非常重要。对于生活饮用水来说，水的生物学指标非常重要。水的生物学指标主要反映的是水中病原微生物的水的生物学指标主要反映的是水中病原微生物的数量。数量。(2)物理性指标中的感官性指标物理性指标中的感官性指标饮用水的感官性指标非常重要。饮用水的感官性指标非常重要。一般要求饮用水应呈透明状、不混浊、无肉眼可一般要求饮用水应呈透明状、不混浊、无肉眼可见物、无异味等。见物、无异味等。如色度一般不超过如色度一般不超过15度，浑浊度一般不超过度，浑浊度一般不超过1度。度。(3)放射性指标放射性指标对饮用水中对饮用水中和和放射性进行规定。放射性进行规定。(4)生活饮用水卫生标准的发展生活饮用水卫生标准的发展1959年颁布第一个国家年颁布第一个国家生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准，其中只包括了其中只包括了16项水质指标。项水质指标。1976年修订，将水质指标增加到年修订，将水质指标增加到23项。项。1985年，制定了年，制定了生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准，将水质，将水质指标由指标由23项增至项增至35项，由卫生部以国家强制性卫生项，由卫生部以国家强制性卫生标准发布（标准发布（GB5749-85）。）。2006年，制定了最新版的年，制定了最新版的生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），于），于2007年年7月月1日正式开始实施，日正式开始实施，将水质指标由将水质指标由35项增至项增至106项项。4.地面水环境质量标准地面水环境质量标准n地面水的分类地面水的分类I类：适用于源头水和国家自然保护区；类：适用于源头水和国家自然保护区；II类：适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵类：适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区等；鱼类保护区等；III类：适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区和一般类：适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区和一般鱼类保护区及游泳区等；鱼类保护区及游泳区等；IV类：适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用类：适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；水区；V类：适用于类：适用于农业用水区及一般景观要求水域。农业用水区及一般景观要求水域。5.污水排放标准污水排放标准l排入排入III类水域的污水执行一级排放标准；类水域的污水执行一级排放标准；l排入排入IV、V类水域的污水执行二级排放标准；类水域的污水执行二级排放标准；l排入城镇下水管道并进入二级污水处理厂进行排入城镇下水管道并进入二级污水处理厂进行生物处理的污水执行三级标准；生物处理的污水执行三级标准；l未设置二级污水处理厂的城镇下水道的污水，未设置二级污水处理厂的城镇下水道的污水，根据受纳水体的要求执行一级或二级排放标准；根据受纳水体的要求执行一级或二级排放标准；lI、II类水域不得新建排污口；类水域不得新建排污口；第第4章章 水的物理、化学及物理水的物理、化学及物理化学处理方法化学处理方法水源水源给水处理厂给水处理厂生活用水生活用水工业用水工业用水生活饮用生活饮用水标准水标准工业用水工业用水标准标准生活污水生活污水工业废水工业废水污水处理厂污水处理厂水体水体污水排污水排放标准放标准地面水环地面水环境质量标境质量标准准水处理方法水处理方法水处理方法水处理方法物理处理方法物理处理方法化学处理方法化学处理方法物理化学处理方法物理化学处理方法生物处理方法生物处理方法掌握掌握l有哪些主要物理、化学处理方法有哪些主要物理、化学处理方法l主要方法的原理主要方法的原理l方法的应用方法的应用熟悉熟悉熟悉熟悉一、格栅和筛网一、格栅和筛网1、格栅、格栅l 作用作用在取水工程中，格栅设在取水口，用来拦截河水在取水工程中，格栅设在取水口，用来拦截河水中的漂浮物。中的漂浮物。在污水处理厂，设在最前端的污水泵之前。拦截在污水处理厂，设在最前端的污水泵之前。拦截较大块的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构较大块的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。筑物的处理负荷。l 组成组成由一组平行金属栅条制成的框架。由一组平行金属栅条制成的框架。l 格栅的类型及应用格栅的类型及应用根据栅条间距的大小划分，分为根据栅条间距的大小划分，分为粗格栅、中格栅、粗格栅、中格栅、细格栅细格栅。n粗格栅：粗格栅：50100mmn中格栅：中格栅：1040mmn细格栅：细格栅：310mm根据格栅上污物的清除方法，分为根据格栅上污物的清除方法，分为人工清除和机人工清除和机械清除械清除。粗格栅粗格栅细格栅细格栅2、筛网、筛网l 作用作用 筛网比格栅的孔径更小，可以拦截更细小的悬浮物。筛网比格栅的孔径更小，可以拦截更细小的悬浮物。l 组成组成金属丝或化学纤维编织而成。金属丝或化学纤维编织而成。(1)混凝去除对象混凝去除对象胶体杂质及部分微小悬浮物，胶体杂质及部分微小悬浮物，是一种化学处理方法。是一种化学处理方法。(2)混凝的定义混凝的定义通过投加混凝剂破坏胶体的稳定性，促使胶体及悬浮物通过投加混凝剂破坏胶体的稳定性，促使胶体及悬浮物相互凝聚形成大的易于下沉的絮凝体。这种水处理方法被相互凝聚形成大的易于下沉的絮凝体。这种水处理方法被称为混凝。称为混凝。(3)去除对象的尺寸范围：去除对象的尺寸范围：1nm0.1 m(4)水处理中主要杂质：水处理中主要杂质：粘土、细菌、病毒粘土、细菌、病毒、蛋白质、腐殖酸、蛋白质、腐殖酸二、混凝二、混凝1、概述、概述2、混凝的作用机理、混凝的作用机理吸附电性中和吸附电性中和胶粒胶粒异号聚合离子异号聚合离子混凝剂混凝剂胶体胶体 电位电位 胶体脱稳胶体脱稳脱稳胶体脱稳胶体凝聚凝聚2、混凝的作用机理、混凝的作用机理吸附架桥吸附架桥链状高分链状高分子物质子物质胶体胶体n 投加高分子混凝剂，经水解或缩聚反应形成高分子聚合物，具投加高分子混凝剂，经水解或缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构；有线性结构；n 高分子聚合物被胶体微粒强烈吸附，很多胶体颗粒会发生吸附高分子聚合物被胶体微粒强烈吸附，很多胶体颗粒会发生吸附架桥，形成粗大絮凝体。架桥，形成粗大絮凝体。p 这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互聚集的这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互聚集的过程，称为絮凝过程，称为絮凝。无机盐型混凝剂无机盐型混凝剂铁盐絮体比铝盐絮体铁盐絮体比铝盐絮体密实，易沉淀；但腐密实，易沉淀；但腐蚀性强，有颜色。蚀性强，有颜色。（硫酸铝钾）（硫酸铝钾）3、混凝剂、混凝剂有机高分子混凝剂有有机高分子混凝剂有人工合成人工合成和和天然天然两种，这类混凝剂都两种，这类混凝剂都是巨大的线性高分子化合物是巨大的线性高分子化合物通过通过吸附架桥吸附架桥作用作用天然：天然：淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等 微生物絮凝剂微生物絮凝剂人工合成：人工合成：阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 阴离子型：水解聚丙烯酰胺（阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAMHPAM）非离子型：聚丙烯酰胺（非离子型：聚丙烯酰胺（PAMPAM）聚氧化乙烯（聚氧化乙烯（PEOPEO）两性型两性型 有机高分子混凝剂有机高分子混凝剂4、混凝效果的评价、混凝效果的评价混凝烧杯试验混凝烧杯试验6 6联搅拌机联搅拌机(1)给水处理给水处理 以地面水为水源时，去除浊度和细菌。以地面水为水源时，去除浊度和细菌。经混凝沉淀后一般浊度小于经混凝沉淀后一般浊度小于1010度度 。以以地面水为水源地面水为水源的给水处理工艺：的给水处理工艺：原水原水 混凝沉淀混凝沉淀 过滤过滤 消毒消毒 饮用水饮用水 5、混凝的应用、混凝的应用 震后如何净化和消毒饮用水震后如何净化和消毒饮用水(1)(1)第一步第一步:水的澄清水的澄清用用明矾、硫酸铝、硫酸铁或聚合氯化铝明矾、硫酸铝、硫酸铁或聚合氯化铝作混凝剂，适量作混凝剂，适量加入浑水中，加入浑水中，用棍棒搅动用棍棒搅动，待出现絮状物后静置沉淀，水，待出现絮状物后静置沉淀，水即澄清。即澄清。没有上述混凝剂时，可就地取材。把仙人掌、仙人球、没有上述混凝剂时，可就地取材。把仙人掌、仙人球、榆树、木棉树皮捣烂加入浑水中，也有榆树、木棉树皮捣烂加入浑水中，也有助凝助凝作用。作用。(2)(2)第二步第二步:饮水消毒饮水消毒 煮沸煮沸消毒，效果可靠，方法简便易行。也可用消毒，效果可靠，方法简便易行。也可用漂白粉等漂白粉等卤素制剂卤素制剂消毒饮用水。按水的污染程度，消毒饮用水。按水的污染程度，每升水加每升水加mg3mg氯，氯，15min30min后即可饮用。后即可饮用。1 1印染废水印染废水用于脱色、去除胶体悬浮物等。用于脱色、去除胶体悬浮物等。(2)废水处理废水处理 2 2含油废水处理含油废水处理通常采用混凝气浮工艺。通常采用混凝气浮工艺。3.3.肉类加工废水处理肉类加工废水处理思考思考l 什么是混凝？什么是混凝？l 混凝的主要去除对象是什么？混凝的主要去除对象是什么？l 混凝的混凝的2个主要作用机理？个主要作用机理？三、沉淀三、沉淀1 1、沉淀基本理论沉淀基本理论11沉淀原理沉淀原理l 原理原理利利用用水水中中固固体体颗颗粒粒的的可可沉沉降降性性能能，在在重重力力作作用用下下使使其其产产生生下沉作用，以达到下沉作用，以达到固液分离固液分离的过程。的过程。颗粒比重大于颗粒比重大于1 1时，表现为下沉；小于时，表现为下沉；小于1 1时表现为上浮。时表现为上浮。l沉淀工艺特点沉淀工艺特点简单，效果良好，应用极为广泛，主要用于去除简单，效果良好，应用极为广泛，主要用于去除100um100um以上以上的悬浮物（胶体颗粒需混凝后才能沉淀）。的悬浮物（胶体颗粒需混凝后才能沉淀）。l沉淀应沉淀应用领域用领域给水处理给水处理 ：混凝沉淀，高浊预沉混凝沉淀，高浊预沉 。污水污水处理处理 沉砂池沉砂池（去除颗粒易沉物，如砂粒）（去除颗粒易沉物，如砂粒）初沉池初沉池（去除悬浮有机物）（去除悬浮有机物）二沉池二沉池（活性污泥与水分离）（活性污泥与水分离）污泥浓缩池污泥浓缩池（浓缩污泥）（浓缩污泥）11沉淀原理沉淀原理12沉淀类型沉淀类型自由沉淀：悬浮固体浓度低，而且颗粒之间不发生聚集自由沉淀：悬浮固体浓度低，而且颗粒之间不发生聚集颗粒在沉淀过颗粒在沉淀过程中彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。程中彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。（沉砂池、初沉池前期）（沉砂池、初沉池前期）絮凝沉淀：絮凝沉淀：悬浮固体浓度也不高，但颗粒在沉降过程中接触碰撞时能悬浮固体浓度也不高，但颗粒在沉降过程中接触碰撞时能互相聚集为较大的絮体，在沉淀过程中其尺寸、质量均随深度增加而互相聚集为较大的絮体，在沉淀过程中其尺寸、质量均随深度增加而增大增大（发生絮凝作用），（发生絮凝作用），沉淀过程中沉速增加。沉淀过程中沉速增加。（初沉池后期、二（初沉池后期、二沉池前期、化学混凝沉淀）沉池前期、化学混凝沉淀）拥挤沉淀拥挤沉淀(成层沉淀成层沉淀)：颗粒在水中的浓度较大颗粒在水中的浓度较大，沉淀过程中相互间，沉淀过程中相互间干扰，在清水和浑水之间进行分层，界面下降。（二沉池、污泥浓缩干扰，在清水和浑水之间进行分层，界面下降。（二沉池、污泥浓缩池）池）压缩沉淀：压缩沉淀：颗粒互相接触、互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的颗粒互相接触、互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩。重力下挤出，污泥得到浓缩。分类依据：根据水中悬浮颗粒的分类依据：根据水中悬浮颗粒的性能性能和和浓度浓度进行分类进行分类拥挤沉淀拥挤沉淀清水、浑水清水、浑水交接面交接面拥挤沉淀拥挤沉淀平流式沉淀池平流式沉淀池(rectangular)辐流式沉淀池辐流式沉淀池(radial)竖流式沉淀池竖流式沉淀池(upflow)斜流式沉淀池斜流式沉淀池(inclined)2 2、沉淀沉淀池池（Sedimentationtank）的分类）的分类21平流式沉淀池构造平流式沉淀池构造污水从池一端流入，按水平方向在池内流动，从另一端污水从池一端流入，按水平方向在池内流动，从另一端溢出，池呈长方形。溢出，池呈长方形。1 1）进水区）进水区 （流入装置）（流入装置）流入装置由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板流入装置由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板组成，其到均匀布水与消能作用。组成，其到均匀布水与消能作用。作用：使水流均匀分布，减小扰动，不出现短流。作用：使水流均匀分布，减小扰动，不出现短流。可采用配水孔或者缝。给水中通常采用穿孔花墙可采用配水孔或者缝。给水中通常采用穿孔花墙 v0.15-0.2m/sv90疏水性，易于气浮疏水性，易于气浮 40m/h过滤周期：过滤周期：2d五、过滤技术的新发展五、过滤技术的新发展1.非粒状的新型滤料研究非粒状的新型滤料研究p纤维球滤料、纤毛型滤料、纤维束状滤纤维球滤料、纤毛型滤料、纤维束状滤料料提高滤床滤速，增大截污能力，扩提高滤床滤速，增大截污能力，扩大应用范围。大应用范围。2.过滤装置向自动化、智能型方向发展。过滤装置向自动化、智能型方向发展。彗星式纤维滤料彗星式纤维滤料溶解性污染物的物理化学溶解性污染物的物理化学分离技术分离技术1.原理原理一种物质附着在另一种物质表面上的过程叫做吸附，一种物质附着在另一种物质表面上的过程叫做吸附，是一种相界面上的反应。是一种相界面上的反应。可以发生在气液、气固或液固界面之间可以发生在气液、气固或液固界面之间;在水在水处理中，主要是液固界面。处理中，主要是液固界面。固相物质：吸附剂，一般为固相物质：吸附剂，一般为多孔性多孔性物质物质六、吸附六、吸附2.吸附类型吸附类型l物理吸附：分子间的作用力所引起。物理吸附：分子间的作用力所引起。l化学吸附：由化学键之间的作用力引起，发生化学吸附：由化学键之间的作用力引起，发生化学反应。化学反应。l离子交换吸附：由静电引力引起。离子交换吸附：由静电引力引起。l具有一定吸附能力的具有一定吸附能力的多孔物质多孔物质都可以作吸附剂。都可以作吸附剂。l吸附剂：吸附剂：活性炭、活化煤、焦炭、煤渣活性炭、活化煤、焦炭、煤渣等。等。活性碳活性碳是是水处理中应用最为广泛的吸附剂。水处理中应用最为广泛的吸附剂。l生活用水或废水处理用的活性炭，一般均制成生活用水或废水处理用的活性炭，一般均制成颗粒状颗粒状或粉末状或粉末状。l粉末状粉末状活性炭的吸附能力强、制备容易、成本低，但活性炭的吸附能力强、制备容易、成本低，但再生困难、不易重复使用。再生困难、不易重复使用。l颗粒状活性炭颗粒状活性炭的吸附能力比粉末状的低些，生产成的吸附能力比粉末状的低些，生产成本较高，但再生后本较高，但再生后可重复使用可重复使用，并且使用时劳动条件并且使用时劳动条件良好，操作管理方便。因此，良好，操作管理方便。因此，在废水处理中大多采用在废水处理中大多采用颗粒状活性炭。颗粒状活性炭。3.吸附剂吸附剂l加热再生：一般采用高温再生加热再生：一般采用高温再生l药剂再生：酸碱、有机溶剂药剂再生：酸碱、有机溶剂l化学氧化法：湿式氧化、臭氧化学氧化法：湿式氧化、臭氧l生物再生法生物再生法4.活性碳的再生方法活性碳的再生方法l在微污染水源净化在微污染水源净化中的应用中的应用除嗅、除味、除色，去除微量有机物除嗅、除味、除色，去除微量有机物l城市污水城市污水深度深度处理处理l工业废水处理工业废水处理1)含重金属废水含重金属废水研究表明：活性炭对某些金属及其化合物有很强的吸附研究表明：活性炭对某些金属及其化合物有很强的吸附能力。能力。2)有机废水有机废水染料废水、火药（三硝基苯：染料废水、火药（三硝基苯：TNT）废水等。）废水等。5.应用应用膜分离技术膜分离技术概述概述l在某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定在某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法称为的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法称为膜分离膜分离。l膜分离法包括膜分离法包括扩散渗析、电渗析、反渗透、扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤超滤等分离技术。等分离技术。l分离溶质时一般叫分离溶质时一般叫渗析渗析；分离溶剂时一般叫；分离溶剂时一般叫渗透渗透。l浓度差浓度差：扩散渗析：扩散渗析l电位差电位差：电渗析：电渗析l压力差压力差：反渗透：反渗透(RO,reverseosmosis)纳滤纳滤(NF,nanofiltration)超滤超滤(UF,ultrafiltration)微滤微滤(MF,microfiltration)几种膜分离方法的特征及其区别几种膜分离方法的特征及其区别分离过程分离过程膜膜名名称称膜膜功功能能推推动动力力适适用用范范围围扩散渗析扩散渗析渗渗析析膜膜离子选择透过离子选择透过浓度梯度浓度梯度分离离子态的溶质分离离子态的溶质电电渗渗析析离子交换膜离子交换膜离子选择透过离子选择透过电位梯度电位梯度分离浓度分离浓度10005000mg/L离子态溶质离子态溶质反反渗渗透透反渗透膜反渗透膜分子选择透过分子选择透过压力梯度压力梯度分离浓度分离浓度100010000mg/L小分子态溶质小分子态溶质超超滤滤超超滤滤膜膜分子选择透过分子选择透过压力梯度压力梯度分离分子量大于分离分子量大于500的大分子溶质的大分子溶质液膜渗析液膜渗析液液膜膜促促进进迁迁移移浓度梯度浓度梯度分离离子和分子态溶质分离离子和分子态溶质隔膜电解隔膜电解离子交换膜离子交换膜离子选择透过离子选择透过电电能能分离离子态溶质分离离子态溶质1.1.基本原理基本原理l电渗析是在直流电场的作用下，利用阴、阳电渗析是在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜，使水溶液中的离子做定向迁移；离子交换膜，使水溶液中的离子做定向迁移；从而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化从而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。学过程。七、电渗析七、电渗析 代表代表淡化水淡化水 代表代表浓盐水浓盐水l电渗析法最早用于海水淡化电渗析法最早用于海水淡化制取饮用水和工业用水制取饮用水和工业用水，海水，海水浓缩制取食盐，以及与其它单元技术组合浓缩制取食盐，以及与其它单元技术组合制取高纯水制取高纯水。l电渗析法在电渗析法在废水处理废水处理中的应用：中的应用：1)1)处理碱法处理碱法造纸废液造纸废液；2)2)从含金属离子的废水中从含金属离子的废水中分离和浓缩金属离子分离和浓缩金属离子，然后对浓缩液进一步，然后对浓缩液进一步处理或回收利用；处理或回收利用；3)3)从放射性废水中从放射性废水中分离放射性元素分离放射性元素；4)4)从芒硝废液中制取从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠硫酸和氢氧化钠；5)5)从酸洗废液中制取从酸洗废液中制取硫酸及沉积重金属离子硫酸及沉积重金属离子；6)6)处理处理电镀废水和废液等；电镀废水和废液等；2.2.应用应用工工业业废废水水l与反渗透一样是在与反渗透一样是在压力差压力差下工作，但由于膜孔较大，无渗下工作，但由于膜孔较大，无渗透压，可在较低压力下工作。透压，可在较低压力下工作。l超滤的机理主要是超滤的机理主要是机械截留作用机械截留作用，即主要靠膜孔的筛滤作，即主要靠膜孔的筛滤作用，去除尺寸大于膜孔的物质，如细菌、蛋白质等用，去除尺寸大于膜孔的物质，如细菌、蛋白质等。八、超滤八、超滤1.1.原理原理l给水给水1 1）去除细菌、胶体等物质。）去除细菌、胶体等物质。2 2）与反渗透联合制备纯水）与反渗透联合制备纯水l废水废水1 1）回收分离有用物：涂料、羊毛脂、染料、纸）回收分离有用物：涂料、羊毛脂、染料、纸浆等浆等2 2）废水深度处理）废水深度处理3 3）膜生物反应器）膜生物反应器2.2.应用应用北京高碑店污水处理厂城市污水处理的典型工艺流程某污水处理厂平面图污泥处理流程高程图返回