环境工程学
- 作者： 来源： 时间：2010/9/27 12:34:08 点击：5283
<DIV align=center><B><FONT size=4>《环境工程学》教案</FONT></B></DIV>
<DIV align=center><FONT size=4><B>绪</B><B> </B><B>论</B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=4><B>一、环境科学与环境工程学</B><B> </B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 1、环境科学 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>环境——在《中华人民共和国环境保护法》中规定：“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、环境工程学</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>环境工程学——是运用工程学的基础知识和方法，结合环境科学的理论，研究保护自然环境所应采取的具体工程措施，开发和设计去除各种污染物的设施和设备，实现保护环境、改善或修复破坏的环境的目标。它是环境科学理论和研究成果的实施者。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>美国土木工程师学会（American Society of Civil Engineers, ASCE）环境工程分会给出的环境工程的定义：环境工程（Environmental Engineering）通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生（environmental sanitation）问题，主要包括：提供安全、可口和充足的公共给水；适当处理与循环使用废水和固体废物；建立城市和农村符合卫生要求的排水系统；控制水、土壤和空气污染，并消除这些问题对社会和环境所造成的影响。而且，环境工程所涉及的是公共卫生领域里的工程问题，例如控制通过节肢动物传染的疾病、消除工业健康危害、为城市、农村和娱乐场所提供合适的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。因而，人们提出：“科学家发现事物，工程师使它们有用” 即“Scientists discover things, engineers make them work.”</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4><B>二、环境工程学的形成与发展</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>给排水方面：公元前两千年中国已用陶土管修建地下排水道，并在明朝以前开始用明矾净水。古罗马在公元前6世纪修建下水道，英国在19世纪初开始用砂滤法净化自来水，并在1850年把漂白粉用于饮用水消毒。英国在19世纪后半叶开始建立公共污水处理厂。1914年出现了活性污泥法处理污水新技术。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>在大气污染控制工程方面，1855年美国发明了离心除尘机，20世纪初开始采用布袋除尘器和旋风除尘器。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 在固体废弃物处理处置与利用方面，1822年德国利用矿渣制造水泥，1974年英国建立了垃圾焚烧炉。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 在噪声控制方面，20世纪50年代以来，人们从物理学、机械学、建筑学等各个方面对噪声问题进行了广泛的研究，各种控制噪声的防治技术取得了很大的进展。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 总之，环境工程学是在人类控制环境污染、保护和改善生存环境的斗争过程中诞生和发展起来的，随着经济的发展和人们对环境质量要求的提高，环境工程学必将得到进一步的完善与发展。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4><B> </B><B>三</B><B> </B><B>环境工程学的主要内容</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、 水质净化与水污染控制工程</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、 大气污染控制工程</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3、固体废弃物处理处置与管理工程</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>4、噪声、振动与其它公害防治技术</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>5、环境规划、管理与环境系统工程</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>6、环境监测与环境质量评价</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=4>参考书：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1 《排水工程》下册，张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000.6</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2 《水污染控制工程》，王宝贞主编，高教出版社，1990.4</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3 《大气污染控制工程》，郝吉明主编，高教出版社，1992.4</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>4 《固体废物处理工程》，杨国清主编，科学出版社，2000.1</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4>第一篇 水质净化与水污染控制工程</FONT></B></DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4>第一章 水质与水体自净</FONT></B></DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4>第一节 水的循环与污染</FONT></B></DIV>
<DIV><B><FONT size=4>一、 地球上水的分布</FONT></B></DIV>
<DIV><FONT size=4>• 1、概述</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>水是地球上最丰富的化合物，约占地球外层五公里地壳中的50％，覆</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>着地球71％的表面积，其平均深度达到3.8 km，总量约有1.36×109 km3 ，地球上水资源及其存在状态分布。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、世界的水资源及其特点：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>不能被直接利用的海水占总水量的97.2％；人类可以利用的河水、淡水湖及浅层地下水，大约为总水量的0.2％，约为3×106 km3 ；由于世界各地的水文、气象条件的差异，地区和季节的不同，水的分布也极不均衡，这造成一些地区严重缺水。</FONT></DIV>
<DIV><B><FONT size=4>二、水的社会循环和自然（原始）循环</FONT></B></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、自然循环：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）基本动力:重力、太阳辐射</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）过程：蒸发（植物蒸腾）、水汽输送、降水、下渗、地表地下径流</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、 社会循环：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>定义：人类社会为了满足生活、生产的需要，从各种天然水体中取用大量的水，经过使用后的水被排放出来，最终又流入天然水体的过程，构成了一个局部的循环体系。</FONT></DIV>
<DIV align=center><FONT size=4></FONT></DIV>
<DIV><B><FONT size=4>三、我国的水资源及其污染现状</FONT></B></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、我国水资源的特点</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、总量大，人均量少；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、水量在地区上分布不平衡；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、水量在时程分配上很不均匀；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）、水土资源组合不相适应；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、我国的水污染现状</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、“局部有所改善，整体仍在恶化”；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、我国大江大河干流水质尚好，但临近大城市河段及城市附近的小河支流均已程度不同地受到了污染，严重的已成了臭水沟；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、随着乡镇企业的发展和工业重心的转移，污染已有向农村、向内地转移的趋势，由地表水受污染向地下水受污染转移;</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）、我国的湖泊大多呈富营养化，面积也不断萎缩；近海水域亦因受污染而赤潮频发;</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（5）、我国水资源及污染现状请参阅下列文献：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>国家环境保护总局.2002年环境公报.国家环境保护总局网站</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>中国工程院“21世纪中国可持续发展水资源战研究”项目组．中国可持续发展水资源战略研究综合报告．中国工程科学，2000，2（8）：1～17 </FONT></DIV>
<DIV><B><FONT size=4>四、 废水、废水污染及水污染 </FONT></B></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、基本概念</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>水在社会循环中，由于种种原因而丧失了使用价值而外排，这种废弃外排的水称为废水。“废水”是指废弃外排的水，强调废弃的一面。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>“污水”是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。实际上有相当数量的废水是不脏的，如冷却水。因而用“废水”一词统称所有排水比较合适。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>据废水的来源:</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>生活废水（domestic) 工业废水 (industrial)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>据污染物的化学类别:</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>有机废水(organic) 无机废水(inorganic）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按废水产生的工艺:</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>焦化废水(coking) 冶金废水(metallurgical) 制药废水(pharmaceutical)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>食品废水(food) 印染废水(printing and dyeing)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>废水污染是指废水对水体、大气、土壤或生物的污染，这里废水是污染的原因。水污染是指水体受到废水、废气、固体废弃物中污染物的污染，这里水体是受害者。但造成水体污染的主要原因是废水。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、 废水中的污染物分类及危害简介 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、固体污染物</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>固体污染物是指废水中在100°C时不能蒸发的所有物质，称为总固体: 溶解性固体(dissolved solid，DS); 悬浮性固体(suspension solid，SS)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>实际区分二者是用特制的微孔滤膜（孔径0.45 μm）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截留的为悬浮性固体。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>悬浮固体: 可沉降固体（settleable)：能在2小时内靠重力沉降的固体 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>难沉降固体(unsettleable)两小时内不能沉降的称为难沉降固体 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>废水中固体污染物的多少用单位体积的水中所含质量表示，即质量浓度，单位一般为mg/L。使用中需要指明是哪一种固体。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>废水中悬浮物含量的多少也可用浊度(turbidity)表示 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>在水质分析中规定，1 L水中含有1 mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>悬浮物的危害主要是造成沟渠、管道和抽水设备的阻塞、淤积和磨损；造成水生生物的呼吸困难；造成给水水源浑浊；干扰废水处理设施和回收设备的工作；有些悬浮物还有一定的毒性。几乎所有的废水中都含有数量不等的悬浮物，因此除去悬浮物是废水处理的一项基本任务。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(2)、需氧污染物 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降解的有机物，有些是有毒的，但这类有机物大部分本身是无毒的。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>这类污染物的特点是数量大、成分复杂，所以很难分别表示其含量。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>需氧污染物用间接指标来衡量，常用的有BOD、COD、TOC和TOD等。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、生物化学需（耗）氧量（biochemical oxygen demand简称BOD）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>表示在一定条件下（20°C），单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。单位为mg（氧）/L（废水）。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>有BOD5和BOD20 之分，BOD5最常用。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>特点：准确反映污染的程度，但测定所需时间长，不利于指导实际生产和自动控制。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、化学耗氧量（chemical oxygen demand简称COD）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>用化学氧化剂氧化分解废水中的有机物，用所消耗的氧化剂中的氧来表示有机物的多少，单位仍为mg/L。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>常用的氧化剂有K2Cr2O7和KMnO4，分别用CODCr 和CODMn表示。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>特点：测定速度快，但与实际污染的程度有差距。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、总需氧量（total oxygen demand ，TOD）和总有机碳（total organic carbon ，TOC） </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>在900℃下，以铂为催化剂，使水样汽化燃烧，然后测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需的氧量，称为总需氧量；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量，从而确定出水样中碳元素的含量，称为总有机碳 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>特点：测定速度快，但设备复杂且与BOD、COD之间无固定关系。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>BOD<SUB>5</SUB>、BOD<SUB>20</SUB>、TOD、TOC有各自的特点和用途，在实际应用中应根据各自的特点和不同的情况选用！</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(4)、有毒污染物 (toxic materials)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有毒污染物。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>特点：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>急性中毒：初期效应十分明显，严重时会导致死亡 。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>慢性中毒：初期效应不明显，但长期积累可引起突变、致畸、致死，甚至引起遗传畸变，这种效应不易察觉，但后果更严重，一旦发现，很难在近期内处理，甚至不可逆转。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>影响危害程度的因素：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>浓度和作用时间：浓度越大，作用时间越长，后果越严重。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>环境条件：如温度、pH值、溶解氧浓度等，</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>生物的种类及生物自身的适应能力。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>分类：无机化学、有机化学和放射性毒物三类。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>表示方法：质量浓度表示，单位为mg/L。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、无机化学毒物(inorganic toxics)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>无机化学毒物主要是指重金属离子、氰化物、氟化物和亚硝酸盐等。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>化学上一般把密度大于4的金属称为重金属（heavy metals)。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>水污染中所指的重金属主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo等，最主要的是前五种。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>重金属(heavy metals)污染有如下特点：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（a）、毒性以离子状态最大，且不同价态的毒性不同。如Cr6＋>Cr3＋，但As3＋>As5＋；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（b）、很难被生物降解，有时还可以被生物富集或转化成毒性更大的物质。据研究，海水中的汞通过食物链可富集2万倍；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（c）、危害时间长，难消除。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（d）、有些重金属是人体必须的元素。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、有机化学毒物 （organic toxics)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要有：农药（DDT、有机氯、有机磷等）酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合物等。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>特点：这类物质的种类最多，性质最复杂，毒性大。化学稳定性好。大多数难被生物降解且可以通过食物链富集，危害人体健康。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、放射性物质(radioactive matters)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>放射性物质主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(4)、营养污染物 (nutrients)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>营养污染物主要是指植物和微生物生长过程中所需的营养物质，并非有毒，主要是氮和磷。这种由营养物质过多产生的污染称做富营养化污染 (eutrophication)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>产生污染的原因： </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>当大量营养物质进入水体时，会使藻类大量繁殖，水面上积聚大量的动物和植物，这种现象在海洋中出现叫赤潮(red current)，在湖泊中出现叫水华（water bloom)。当水中的生物大量死亡时会使水中的BOD值猛增，导致水中的溶解氧降低，影响水体功能，影响鱼类生存 。 除氮和磷外，BOD、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养化污染。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>表示水中营养物质多少的指标是单位体积水中含氮和磷的总质量，单位为mg/L。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 氮有多种表示方法：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>NH3和NH4＋称为氨态氮，</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>NO2─称为亚硝酸氮，</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>NO3─称为硝酸氮，</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>这几种形态的含量均可作为水质指标，分别代表有机氮转化为无机物的各个不同阶段。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>总氮（TN）则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水质指标。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(5)、生物污染物 (biological pollutants)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>生物污染物主要是指废水中的致病微生物(pathogens)和其他的有机体。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>制革厂废水中常含有炭疽菌，</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>医院污水中含有病原菌和病毒等。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>生活废水中含有可能引起肠道系统疾病的细菌和寄生虫卵等。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（a）细菌总数(total bacteria)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>细菌总数是指1 mL水中所含有各种细菌的总数。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（b）大肠菌数(coliforms)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>大肠菌数是指1 L水中所含大肠菌个数。由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><FONT size=4><B>第二节</B><B> </B><B>水质指标和水质标准</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4><B>一、水质指标</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、概念</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、水质：水和其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、水质指标：水中杂质的种类、成分和数量，判断水质的具体衡量标准</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、水质指标分类</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）物理性水质指标</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 感官；其它：电导率、溶解固体</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）化学性水质指标</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 一般化学性：pH等；有毒化学性：重金属；氧平衡</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）生物学水质指标</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4> 细菌总数、大肠杆菌(coliform bacteria)等</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3、几种重要的水质指标</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、浑浊度(turbidity)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、颜色、色度(chromaticity color)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、固体</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）、总含盐量和离子平衡</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（5）、碱度alkalinity</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（6）、硬度hardness</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（7）、化学需氧量和耗氧量（COD）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（8）、生物化学需氧量（BOD）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（9）、总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（10）、氮含量</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV><FONT size=4><B>二、水质标准</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、概念：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>水质标准：对排入水体水质的要求</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、水质标准分类</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、国家正式颁布的统一规定</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、各用水部门或设计等单位的要求</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3、常用水质标准</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、饮用水水质标准（p33/Tab1-4、1－5)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、地面水环境质量标准：5类（p37/Tab1-6)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、污水综合排放标准：2类：（有毒富集和其它）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）、工业用水水质要求</FONT></DIV>
<DIV><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><FONT size=4><B>第三节</B><B> </B><B>水体自净作用与水环境容量</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV><FONT size=4><B>一、水体自净含义</B>：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分的或完全的恢复原状的现象。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4><B>二、净化机理</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1.物理作用：稀释（对流、扩散）、混合、沉淀与挥发</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2.化学作用：氧化还原、酸碱反应、吸附凝聚</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3. 生物化学净化：分解、转化</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4></FONT></B> </DIV>
<DIV align=center><FONT size=4><B>第四节水处理的基本原则和方法</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4><B>一、给水处理基本方法：</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>常规工艺包括：混凝、沉淀、过滤、消毒</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4><B>二、废水处理基本方法：</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、废水处理原则：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>改革工艺、减少废物排放量，如：采用清洁生产工艺</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>重复利用废水，如：中水回用；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>回收有用物质；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>对废水进行妥善处理</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>废水处理的经济性，技术先进性</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、废水处理程度确定</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按水体水质要求：例如广州的污水处理厂；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按处理厂能达到的处理程度；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>考虑水体的稀释和自净能力。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3、废水处理的基本方法</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>物理处理：物理作用，沉淀、过滤、气浮、反渗透等</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>化学处理：化学反应，混凝、电解、氧化还原等</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>生物处理：生物化学作用，活性污泥、生物膜等</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4>第二章 水的物理化学处理方法</FONT></B></DIV>
<DIV align=center><B><FONT size=4>第一节 水中粗大颗粒物的去除</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>一、格栅、筛网和微滤机</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、格栅</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）、作用：目的是去除废水中粗大的悬浮物和杂物(detritus)，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）、位置：格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处。 </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、分类： </FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按形状：平面格栅（flat barscreen)，筛网呈平面；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>曲面格栅(curve barscreen)，筛网呈弧状</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按栅条的间隙：粗(coarse)格栅（50-100mm）；中(medium)格栅（10-40mm）；细(fine)格栅(3-10mm)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按筛余物清理方式：人工清理(manually cleaned screen)；机械清理(mechanically cleaned screen)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、筛网的孔的形状和大小与格栅不同，最常用的使用金属丝编织成的方孔筛网。作用是除去粒度更小的悬浮物。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、作用：筛网的目的是去除废水中粗大的悬浮物和杂物(detritus)，可以作为预处理，或重复用水的深度处理。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、分类：筛网(screen)由金属丝（钢丝网、铜网等）织物或穿孔板构成 。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）、类型：筛网过滤器的类型很多，有旋转型、振动型、转鼓式等。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）、筛余物的处置收集的筛余物(screenings)运至处置区填埋(landfill)或与城市垃圾一起处理。当有回收利用价值时，可送至粉碎机或破碎机被破碎后再用。对于大型水处理系统，也可采用焚烧的方法彻底处理。</FONT></DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>二、沉砂池</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>沉砂池的工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>沉砂池可分为平流式、竖流式和曝气沉砂池等三种基本型式。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在工程设计中，可参考下列设计原则与主要参数。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(1)城市污水厂一般均应设置沉砂池，工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定。城市污水厂的沉砂池的只数或分格数应不少于2，并按并联运行原则考虑。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(2)设计流量应按分期建设考虑。①当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；②当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；③在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(3)沉砂池去除的砂粒比重为2.65、粒径为0.2mm以上。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(4)城市污水的沉砂量可按每10<SUP>6</SUP>m<SUP>3</SUP>污水沉砂30m<SUP>3</SUP>计算，其含水率约60%，容重约1500kg/m<SUP>3</SUP>。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(5)贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55º。排砂管直径不应小于200mm。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(6)沉砂池的超高不宜小于0.3m。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>常用的沉砂池有平流式沉砂池和曝气沉砂池。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、</FONT><A name=_Hlk72860119><FONT size=4>平流式沉砂池</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>平流式沉砂池是最常用的一种型式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦较简单。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1．平流式沉砂池的设计参数</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(1)污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m／s；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(2)最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s，一般为30～60s；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(3)有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25—1.Om，池宽不小于0.6m；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(4)池底坡度一般为0.01—0.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求考虑池底形状。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2、</FONT><A name=_Hlk72860439><FONT size=4>曝气沉砂池</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>曝气沉砂池从五十年代开始试用，目前已推广使用。它具有下述特点：（1）沉砂中含有机物的量低于5％；（2）由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离等作用。这些特点对后续的沉淀、曝气、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的干燥脱水提供了有利条件。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=center><FONT size=4>第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4><B>一、 </B><B>沉淀</B></FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、</FONT><A name=_Hlk72858963><FONT size=4>概述</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>沉淀法是水处理中最基本的方法之一。它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>按照废水的性质与所要求的处理程度的不同，沉淀处理工艺可以是整个水处理过程中的一个工序，亦可以作为唯一的处理方法。在典型的污水厂中，有下列四种用法：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）、用于废水的预处理</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>沉砂池是典型的例子。沉砂池是用以去除污水中的易沉物(如砂粒)。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）、用于污水进人生物处理构筑物前的初步处理(初次沉淀池)</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>用初次沉淀池可较经济的去除悬浮有机物，以减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3）、用于生物处理后的固液分离(二次沉淀池)</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>二次沉淀池，主要用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（4）、用于污泥处理阶段的污泥浓缩</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>污泥浓缩池是将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2、</FONT><A name=_Hlk72859155><FONT size=4>沉淀类型</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀通常可以分成四种不同的类型。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1）、自由沉淀</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>自由沉淀发生在水中悬浮固体浓度不高，沉淀过程悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀，颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状，大小及比重等不发生变化。这种颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2）、絮凝沉淀</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>絮凝沉淀的悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀的轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状和沉速是变化的，实际沉速很难用理论公式计算，需通过试验测定。化学混凝沉淀属絮凝沉淀。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3）、区域沉淀(或成层沉淀)</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>区域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上)，颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4）、压缩沉淀</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间已挤集成团块结构，互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4><B>二、</B><B>混凝</B><B></B></FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、</FONT><A name=_Hlk72994975><FONT size=4>混凝原理</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。大颗的悬浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是，微小粒径的悬浮物和胶体，能在水中长期保持分散悬浮状态，即使静置数十小时以上，也不会自然沉降。这是由于胶体微粒及细微悬浮颗粒具有“稳定性”。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）、胶体的稳定性</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>根据研究，胶体微粒都带有电荷。天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷。它的中心称为胶桉。其表面选择性地吸附了一层带有同号电荷的离子，这些离子可以是胶校的组成物直接电离而产生的，也可以是从水中选择吸附H<SUP>＋</SUP>或OH<SUP>-</SUP>离子而造成的。这层离子称为胶体微粒的电位离子，它决定了胶粒电荷的大小和符号。由于电位离子的静电引力，在其周围又吸附了大量的异号离子．形成了所谓“双电层”。这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被牢固地吸引着．当胶核运行时，它也随着一起运动，形成固定的离子层。而其他的异号离子，离电位离子较远，受到的引力较弱，不随胶核一起运动，并有向水中扩散的趋势．形成了扩散层。固定的离子层与扩散层之间的交界面称为滑动面。滑动面以内的部分称为胶粒，胶粒与扩散层之间，有一个电位差。此电位称为胶体的电动电位，常称为∫电位。而胶核表面的电位离子与溶液之间的电位差称为总电位或∮电位。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>胶粒在水中受几方面的影响：①由于上述的胶粒带电现象，带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且∫电位愈高，胶粒间的静电斥力愈大；②受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动，即“布朗运动；”③胶粒之间还存在着相互引力——范德华引力。范德华引力的大小与胶粒间距的2次方成反比，当间距较大时，此引力略去不计。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>一般水中的胶粒∫电位较高。其互相间斥力不仅与∫电位有关，还与胶粒的间距有关，距离愈近，斥力愈大。而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推近到使范德华引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>使胶体微粒不能相互聚结的另一个因素是水化作用。由于胶粒带电，将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜。水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。但是，水化膜是伴随胶粒带电而产生的，如果胶粒的电位消除或减弱，水化膜也就随之消失或减弱。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）、混凝原理</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>化学混凝的机理至今仍未完全清楚。因为它涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等。但归结起来，可以认为主要是三方面的作用：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1)压缩双电层作用：如前所述，水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的∫电位。如能消除或降低胶粒的∫电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。在水中投加电解质——混凝剂可达此目的。例如天然水中带负电荷的粘土胶粒，在投入铁盐或铝盐等混凝剂后，混凝剂提供的大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层。因为胶核表面的总电位不变，增加扩散层及吸附层中的正离子浓度，就使扩散层减薄。当大量正离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时，∫电位为零，称为等电状态。在等电状态下，胶粒间静电斥力消失，胶粒最易发生聚结。实际上，∫电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的∫电位称为临界电位。胶粒因电位降低或消除以致失去稳定性的过程，称为胶粒脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>压缩双电层作用是阐明胶体凝聚的一个重要理论。它特别适用于无机盐混凝剂所提供的简单离子的情况。但是，如仅用双电层作用原理来解释水中的混凝现象，会产生一些矛盾。例如，三价铝盐或铁盐棍凝剂投量过多时效果反而下降，水中的胶粒又会重新获得稳定。又如在等电状态下，混凝效果似应最好，但生产实践却表明，混凝效果最佳时的∫电位常大于零。于是提出了第二种作用。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2)吸附架桥作用：三价铝盐或铁盐以及其他高分子棍凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。因其线性长度较大．当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程，称为絮凝。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3)网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>上述三种作用产生的微粒凝结理象——凝聚和絮凝总称为混凝。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>对于不同类型的棍凝剂，压缩双电层作用和吸附架桥作用所起的作用程度并不相同。对高分子混凝剂特别是有机高分子混凝剂，吸附架桥可能起主要作用；对硫酸铝等无机混凝剂，压缩双电层作用和吸附架桥作用以及网捕作用都具有重要作用。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4)铝盐的水解过程<BR> 所有金属阳离子不论以何种药剂形态图投加，它们在水中都以三价铝[Al(Ⅲ)]和三价铁[Fe(Ⅲ)]的各种化合物存在。以铝盐为例，在水溶液中即使Al(Ⅲ)以单纯离子状态存在，也不是Al3＋而是以Al(H2O)63＋,水合铝络合离子状态存在。<BR> </FONT><A name=formula0102></A><FONT size=4> 当pH值<3时，在水中这种水合铝络离子将是主要形态，如pH升高，水合铝络离子就会发生配位水分子离解(即水解过程)，生成各种羟基铝离子，pH值再升高，水解逐级进行，从单核单羟基水解成单核三羟基，最终将产生氢氧化铝化学沉淀物而析出。在整个反应中，像Al3＋、Al(OH)2＋、Al(OH)3、Al(OH)4-等简单成分以及多种聚合离子，如[(Al(OH)14]4＋、[A17(OH)17]4＋、[Al8(OH)20]4＋、[Al13(OH)34]5＋等成分，都会同时出现，它们必然会对混凝过程起作用，共中高价的聚合正价离子对中和粘土胶粒的负电荷，以及压缩其双电层的能力都很大，促进了混凝。<BR><B> </B> 当产生无机聚合物带有负价离子时，不可能靠电荷中和作用，而主要靠吸附架桥的作用使粘土胶粒脱稳。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2、</FONT><A name=_Hlk72994995><FONT size=4>混凝剂和助凝剂</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）、混凝剂</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>用于水处理中的混凝剂应符合如下要求：混凝效果良好，对人体健康无害，价廉易得，使用方便。混凝剂的种类较多，主要有以下两大类：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1)无机盐类混凝剂目前应用最广的是铝盐和铁盐。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2)高分子混凝剂高分子混凝剂有无机和有机的两种。聚合氯化铝和聚合氧化铁是目前国内外研制和使用比较广泛的无机高分子混凝剂。有机高分子混凝剂有天然的和人工合成的。我国当前使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2)、助凝剂</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂可用以调节或改善混凝的条件，例如当原水的碱度不足时可投加石灰或重碳酸钠等；当采用硫酸亚铁作混凝剂时可加氧气将亚铁Fe<SUP>2＋</SUP>氧化成三价铁离子Fe<SUP>3＋</SUP>等。助凝剂也可用以改善絮凝体的结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用．使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密，常用的有聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠、红花树等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3、</FONT><A name=_Hlk72995014><FONT size=4>影响混凝效果的主要因素</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>影响混凝效果的因素较复杂，主要有水温、水质和水力条件等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）、水温</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>水温对混凝效果有明显的影响。无机盐类混凝剂的水解是吸热反应，水温低时，水解困难。特别是硫酸铝，当水温低于5℃时，水解速率非常缓慢。且水量低，粘度大，不利于脱氇胶粒相互絮凝，影响絮凝体的结大，进而影响后续的沉淀处理的效果。改善的办法是投加高分子助凝剂或是用气浮法代替沉淀法作为后续处理。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）、pH值</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>水的pH值对混凝的影响程度视混凝剂的品种而异。用硫酸铝去除水中浊度时，景佳pH值范围在6.5—7.5之间；用于除色时，pH值在4.5～5之间。用三价铁盐时，最佳pH值范围在6.O一8.4之间，比硫酸钼为宽。如用硫酸亚铁，只有在pH>8.5和水中有足够溶解氧时，才能迅速形成Fe<SUP>3＋</SUP>，这就使设备和操作较复杂。为此，常采用加氯氧化的方法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>高分子混凝剂尤其是有机高分子混凝剂，混凝的效果受pH值的影响较小。从铝盐和铁盐的水解反应式可以看出，水解过程中不断产生H＋必将使水的pH值下降。要使pH值保持在最佳的范围内，应有碱性物质与其中和。当原水中碱度充分时还不致影响混凝效果；但当原水中碱度不足或混凝剂投量较大时，水的PH值将大幅度下降，影响混凝效果。此时，应投加石灰或重碳酸钠等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3）、水中杂质的成分性质和浓度</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>水中杂质的成分、性质和浓度都对混凝效果有明显的影响。例如，天然水中含粘土类杂质为主，需要投加的混凝剂的量较少；而圬水中含有大量有机物时，需要投加较多的混凝剂才有混凝效果，其投量可达10～10<SUP>3</SUP>mg/L但影响的因素比较复杂，理论上只限于作些定性推断和估计。在生产和实用上，主要靠混凝试验来选择合适的记凝凝品种和最佳投量。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4．水力条件</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极大。整个混凝过程可以分为两个阶段：混合和反应。水力条件的配合对这两个阶段非常重要。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。在此阶段并不要求形成大的絮凝体。混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。对于高分子混凝剂，由于它们在水中的形态不象无机盐混凝剂那样受时间的影响，混合的作用主要是使药剂在水中均匀分散，混合反应可以在很短的时间内完成，而且不宜进行过份剧烈的搅拌。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>反应阶段的要求是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体。反应阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的絮凝体被打碎。如果在化学混凝以后不经沉淀处理而直接进行接触过滤或是进行气浮处理，反应阶段可以省略。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>三、澄清</FONT></B></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、澄清池(clarifier)是用于混凝处理的另一种设备。在澄清池内，可以同时完成混合、反应、沉降分离等过程。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、优点：占地面积小，处理效果好，生产效率高，节省药剂用量.</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3、缺点：对进水水质要求严格，设备结构复杂。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>4、从基本原理上澄清池可分为两大类：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）是悬浮泥渣型，有悬浮澄清池，脉冲澄清池；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）是泥渣循环型，有机械加速澄清池和水力循环加速澄池清</FONT></DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>四、过滤</FONT></B></DIV>
<DIV><FONT size=4>过滤是使含悬浮物的废水流过具有一定孔隙率的过滤介质，水中的悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1、根据所采用的过滤介质不同，可将过滤分为下列四类：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(1)格筛过滤（screen）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(2)微孔过滤(microfiltration)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>(3)膜过滤(membrane filtration)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）深层过滤(depth filtration)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、过滤过程的分类：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(1)格筛过滤：过滤介质为栅条或滤网，用以去除粗大的悬浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等。其典型设备有格栅、筛网和微滤机。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(2)微孔过滤：采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂 (如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼，用以去除粒径细微的颗粒。定型的商品设备很多。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(3)膜过滤： 采用特别的半透膜作过滤介质，在一定的推动力(如压力、电场力等)下进行过滤，由于滤膜孔隙极小且具有选择性，可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。主要设备有反渗透、超过滤和电渗析等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（4）深层过滤：采用颗粒状滤料，如石英砂、无烟煤等。由于滤料颗粒之间存在孔隙，废水穿过一定深度的滤层，水中的悬浮物即被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤过程，这类过滤称之为深层过滤，简称过滤。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3、过滤在水处理中的作用：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在废水处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>作为生化处理后的深度处理，使滤后水达到回用的要求。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4、过滤机理</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>过滤的机理可分为阻力截留、重力沉降和接触絮凝三种。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>当废水流过滤料层时，粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料间的空隙越来越小，截污能力随之变得越来越高。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水通过滤料层时，众多的滤料介质表面提供了巨大的沉降面积。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>据估计，1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有400m2不受水力冲刷而可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小“沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>重力沉降强度主要取决于滤料直径和过滤速度。滤料越小，沉降面积越大；滤速越小则水流越平稳，这些都有利于悬浮物的沉降。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>由于滤料有较大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>此外，砂粒在水中表面常带有负电荷，能吸附带有正电的铁、铝等胶体，从而在滤料表面形成带正电的薄膜，进而又吸附带负电荷的粘土及多种有机胶体，在砂粒上发生接触絮凝。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在大多数情况下，滤料表面对尚未凝聚的胶体还能起到接触碰撞的媒介作用，促进其凝聚过程。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>5、过滤的工艺过程</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>• 过滤工艺包括过滤和反洗两个阶段：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>• 过滤(filtration)：过滤即截留污染物；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>• 反洗(backwashing)：反洗即把污染物从滤料层中冲走，使之恢复过滤能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>6、过滤周期(filter run)：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>从过滤开始到结束延续的时间称为过滤周期（或工作周期）。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>• 过滤循环(filter cycle)：从过滤开始到反洗结束称为一个过滤循环。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>7、配水系统</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>配水系统的作用：<B></B></FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1） 均匀收集滤后水，所以，它又称为排水系统；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2） 更重要的是均匀分配反冲洗水。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3） 配水系统的合理设计是滤池正常工作，保持滤料层稳定的重要保证。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（4） 所谓大阻力配水系统是指尽可能增大配水系统中布水孔眼的阻力，使反洗水在流向全池各部的水头损失尽可能相等，保证配水均匀。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>8、快滤池的运行管理</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）滤速变化及控制</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1）按照在过滤周期内滤速的分布形态，滤池有两种基本运行方式，即：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2）恒速过滤(constant rate):在整个过滤周期中过滤的速度不变。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3）降速过滤(declining rate)：在过滤周期中过滤速度是随时间变化的，开始时大，过滤结束时小。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）优良的滤池应具备以下性能：<B></B></FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1）滤料纳污能力大，过滤水头损失小，工作周期长；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2）出水水质符合回用或外排的要求；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3）反洗耗水量少，效果好，反洗后滤料分层稳定而不发生很大程度的滤料混杂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3）滤池反冲洗</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>滤池反冲洗的目的是清除截留在滤料孔隙中的悬浮物，恢复其过滤能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>一般滤池采用滤后水反冲洗，并辅以表面冲洗（surface wash)或空气冲洗(air scour)。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>反冲洗的指标：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>反冲洗的指标有滤料的膨胀率、反冲洗强度、反冲洗时间、反冲洗水头、反冲洗水的供应和排除、空气冲洗和表面冲洗等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1）膨胀率（expanding rate)：滤料层膨胀后与膨胀前的厚度差与过滤时滤料的厚度之比，用百分数表示。一般用符号e表示。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>反洗时的膨胀率要适当。膨胀率太低，水流剪切力小；膨胀率过高，颗碰撞次数会减少，还会冲动垫料层及流失滤料。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2）反冲洗强度(backwash flow rate)：单位时间内单位滤池面积所通过的反冲洗水量称为反冲洗强度，通常用q表示，它的单位是L/(m2·s)。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>反冲洗强度的大小与滤料的粒度、水的温度、孔隙率和要求的膨胀率有关。可用试验的方法确定。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3）反冲洗时间(backwash time)：反冲洗时间依滤层污染程度而异，应根据运行情况来确定。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4）反冲洗水头(head)：反冲洗所需水头等于滤层、垫层、配水系统及管路的水头损失之和，并留有1.5－2.0m的富余水头。具体可根据有关流体力学的方法计算。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>5）反冲洗水的供应和排除：一般是用滤后水作为反冲洗用水。反冲洗水可用水塔或水泵供给。反冲洗排出的污水(spent backwash water)应及时排除，通常返回处理系统的首端。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>6）空气冲洗(air scour)：空气冲洗是在滤料层和垫层之间加空气管，在反冲洗的同时鼓入压力空气，增加对颗粒的搅动，增加颗粒之间互相碰撞和摩擦的机会，加强反冲洗效果。强度据具体情况确定。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>7）表面冲洗(surface wash)：在过滤含有机物质较多的原水时，滤层表面往往生成由滤料颗粒、悬浮物和粘性物形成的泥球。为了破坏泥球，提高冲洗质量，常用压力水进行表面冲洗。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>五、气 浮</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附污水中的污染物，使其密度小于水而上浮到水面以实现固液或液液分离的过程。实现气浮法分离的必要条件是：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、必须向水中提供足够数量的微细气泡；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2、必须使目的物呈悬浮状态且具有疏水性质，从而附着于气泡上浮升。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>气泡能否与悬浮颗粒发生有效附着主要取决于颗粒的表面性质。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>亲水性：如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>疏水性：如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>接触角：在静止状态下，当气、液、固三相接触时，气－液界面张力线和固－液界面张力线之间的夹角(包含液相的)称为平衡接触角，用q表示。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>气浮过程包括气泡的产生、气泡与颗粒的附着及上浮分离等连续步骤。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>产生数量和尺寸合适的气泡是气浮过程实现的重要条件。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水处理中采用的气浮法，按水中气泡产生的方法可分为溶气法、散气气浮和电解法三类。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>分类：根据气泡在水中析出时的所处压力的不同，溶气浮选又可分为:加压溶气气浮和溶气真空气浮两种类型，其中加压溶气气浮是国内外最常用的气浮法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>加压溶气法需要有溶气罐、空气压缩机、减压阀或溶气释放器、水泵。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>按空气与水混合的位置有分为泵前进气与泵后进气两种。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>散气气浮是利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成细小的气泡，以进行浮选的方法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>按粉碎气泡方法的不同，散气气浮分为扩散板曝气气浮与叶轮气浮两种。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>扩散板曝气气浮</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>压缩空气通过具有细孔隙的扩散板或微孔管，使空气以细小气泡的形式进入水中，进行气浮过程。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>这种方法的优点是简单易行，但缺点较多，其中主要的是空气扩散装置的微孔易于堵塞，气泡较大，浮选效率不高等等，因此这种方法近年已少用。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3、气浮法的特点：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(1)由于气浮池的表面负荷有可能高达l2m3/m2·h，水在池中停留时间短，故占地较少，节省基建投资；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(2)气浮池具有预曝气作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后续处理或再用，泥渣也不易腐化；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(3)对那些很难用沉降法去除的低浊度含藻水，气浮法处理效率高，甚至还可去除原水中的浮游生物，出水水质好；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(4)浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀池污泥体积少2－10倍，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣也比池底排泥方便；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(5)可以回收利用有用物质；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(6)气浮法电耗较大，处理每吨废水比沉淀法多耗电约0.02－0.04kWh；目前使用的溶气水减压释放器易堵塞。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4、气浮法的应用</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(1)分离水中的细小悬浮物、藻类及微絮体；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(2)回收工业废水中的有用物质，如造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(3)代替二次沉淀池，分离和浓缩剩余活性污泥，特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(4)分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(5)分离回收以分子或离子状态存在的污染物，如金属离子的泡沫浮选分离。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=center><FONT size=4>第三节 水中溶解物质的去除</FONT></DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>一、离子交换法</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换剂分为无机和有机两大类。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>无机的离子交换剂有天然沸石和人工合成沸石。沸石既可作阳离子交换剂，也能用作吸附剂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>有机的离子交换剂有磺化煤和各种离子交换树脂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换树脂是一类具有离子交换特性的有机高分子聚合电解质，离子交换树脂的合成一般是先制备母体，然后通过化学反应引入相应的离子交换基团。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、离子交换树脂的结构：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>一部分是不溶性的树脂本体(resin matrix)。树脂本体为有机化合物和交联剂组成的高分子共聚物。交联剂的作用是使树脂本体形成立体的网状结构。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>另一部分是具有活性的交换基团（也叫活性基团）。交换基团(functional group)由起交换作用的离子和与树脂本体联结的离子组成。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换树脂分为阳离子交换树脂(cation resin)和阴离子交换树脂(anion resin)。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>按活性基团中酸碱的强弱分为:</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）强酸性阳离子交换树脂，活性基团一般为－SO3H，故又称磺酸型阳离子交换树脂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）弱酸性阳离子交换树脂，活性基团一般为－COOH，故又称羧酸型阳离子交换树脂。其中活性基团中的H＋可以被Na＋代替，因此阳离子交换树脂又可分为氢型和钠型。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3）强碱性阴离子交换树脂，活性基团一般为ºNOH，故又称为季胺型阴离子交换树脂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（4）弱碱性阴离子交换树脂，活性基团一般有－NH3OH、＝NH2OH和ºNHOH之分，故分别又称伯胺型，仲胺型和叔胺型离子交换树脂。阴离子交换树脂中的氢氧根离子OH－可以用氯离子Cl－代替。因此，阴离子交换树脂又有氢氧型和氯型之分。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>根据离子交换树脂颗粒内部结构特点，又分为凝胶型和大孔型两类。两者的区别在于聚合过程中加入或不加入致孔剂的制备方法，可使得到的母体有大孔型或凝胶型的物理结构。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2、离子交换树脂的性能指标</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）离子交换容量</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>交换容量(exchange capacity)是树脂交换能力大小的标准，可以用重量法和容积法两种方法表示。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>重量法是指单位重量的干树脂中离子交换基团的数量，用mmo1/g或mo1/g来表示。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>容积法是指单位体积的湿树脂中离子交换基团的数量，用mmol/L或mol/m3树脂来表示。由于树脂一般在湿态下使用，因此常用的是容积法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>全交换容量是指树脂中活性基团的总数。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>工作交换容量是指在给定的工作条件下，实际所发挥的交换容量，实际应用中由于受各种因素的影响，一般工作交换容量只有总交换容量的60％－70％。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>有效交换容量是指出水到达一定指标时交换树脂的交换容量。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）含水率</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>含水率通常以每克湿树脂（去除表面水分后）所含水分百分数来表示。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3）相对密度</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换树脂的相对密度有三种表示方法:干真密度、湿真密度和湿视密度。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>干密度是指在115℃真空干燥后的密度；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>湿真密度是指树脂在水中充分膨涨后的质量与树脂所占体积（不包括空隙）之比；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>湿视密度是指树脂在水中充分膨涨后单位体积树脂所具有的质量。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（4）溶胀性</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>当树脂由一种离子型态转变为另一种离子型态时所发生的体积变化称为溶胀性或膨胀性。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>树脂溶胀的程度用溶胀度来表示。如强酸阳离子交换树脂由钠型转变成氢型时，其体积溶胀度约为5％－7％。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（5）耐热性</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>各种树脂所能承受的温度都有一个高限，超过这个极限，就会发生比较严重的热分解现象，影响交换容量和使用寿命。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（6）交联度</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>交联剂占单体质量的百分数称为交联度。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>交联度直接影响树脂的性能，交联度越高，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性就越强，但交换速度就越慢。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（7）选择性</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能称为选择性，它是决定离子交换法处理效率的一个主要因素。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（8）化学稳定性</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水中的氧化剂，如氧、氯、铬酸、硝酸等，由于其氧化作用能使树脂网状结构破坏，活性基团的数量和性质也会发生变化。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>防止树脂因氧化而化学降解的办法有三种：一是采用高交联度的树脂；二是在废水中加入适量的还原剂；三是使交换柱内的pH值保持在6左右。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>除上述几项指标外，还有树脂的外形、粘度、耐磨性、在水中的不溶性等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3、离子交换基本理论</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(1)离子交换过程</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换过程可以看作是固相的离子交换树脂与液相（废水）电解质之间的化学置换反应。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>过程通常分为五个阶段:</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1）交换离子从溶液中扩散到树脂颗粒表面；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2）交换离子在树脂颗粒内部扩散；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3）交换离子与结合在树脂活性基团上的可交换离子发生交换反应；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4）被交换下来的离子在树脂颗粒内部扩散；</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>5）被交换下来的离子在溶液中扩散。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4> (2)离子交换树脂的选择性：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>一些离子很容易被吸附而另一些离子却很难吸附，被树脂吸附的离子再生的时候，有的离子很容易被置换下来，而有的却很难被置换。离子交换树脂所具有的这种性能称为选择性。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>树脂对各种离子的交换能力是不同的，交换能力大小主要取决于各种离子对该树脂的亲合力。强酸性阳离子交换树脂的选择顺序为: </FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>Fe3＋>Cr3＋>Al3＋>Ca2＋>Mg2＋>K＋ =NH4＋ >Na＋ >H＋ >Li＋</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>(3)水质对树脂交换能力的影响</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1）悬浮物和油脂</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙，油脂会包住树脂颗粒，都会使交换能力下降。因此当这些物质含量较多时，应进行预处理。预处理的方法有过滤、吸附等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2）有机物</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很大，一旦结合就很难进行再生，结果是降低树脂的再生率和交换能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3）高价金属离子</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水中Fe3＋、A13＋、Cr3＋等高价金属离子能引起树脂中毒，当树脂受铁中毒时，会使树脂颜色变深。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>从阳离子树脂的选择性可看出，高价金属离子易为树脂吸附，再生时难于把它洗脱下来，结果会降低树脂的交换能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>为了恢复树脂的交换能力可用高浓度酸长时间浸泡。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4）pH值</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>强酸和强碱树脂的活性基团的电离能力很强，交换能力基本上与pH值无关。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>但弱酸性树脂在pH值低时不电离或部分电离，因此，在碱性条件下，才能得到较高的交换能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>而弱碱性树脂在酸性溶液中才能得到较大的交换能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>螯合树脂对金属的结合与pH值有很大关系，每种金属都有适宜的pH值。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>5）水温</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>水温高虽可加速离子交换的扩散，但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>6）氧化剂</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>废水中如果含有氧化剂（如Cl2、O2、H2Cr2O7等）时，会使树脂氧化分解。强碱性阴树脂容易被氧化剂氧化，使交换基团变成非碱性物质，可能完全丧失交换能力。氧化作用也会影响交换树脂的本体，使树脂加速老化，结果使交换能力下降。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4 、离子交换的工艺过程</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换方式可分为静态交换与动态交换两种。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>静态交换是将废水与交换剂同置于一耐腐蚀的容器内，使它们充分接触（可进行不断搅拌）直至交换反应达到平衡状态。此法适用于平衡良好的交换反应。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>动态交换是指废水与树脂发生相对移动，它又有塔式（柱式）与连续式之分。在离子交换系统中多采用柱式交换法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>5、离子交换树脂的再生</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子交换与再生反应是一个可逆反应，树脂再生就是使离子交换反应逆向进行，以恢复树脂的离子交换性能。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）再生操作过程</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>反洗是在离子交换树脂失效后，逆向通入冲洗水和空气，以松动树脂层和达到清洗树脂层内的杂物或分离阴、阳离子交换树脂（对于混合床）的目的。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在单床和复合床情况下，将再生剂以一定流速流经各自交换柱内的树脂层进行再生。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>对于混合床则有柱内、柱外再生及阴离子交换树脂外移再生三种方法，具体运用应视具体情况而定。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>再生后还必须用水正洗，洗去树脂中残余再生剂及再生反应物。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>有时再生后树脂类型与使用所需树脂型式不同，还需转型。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）再生剂的选择</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>阳离子交换树脂的再生剂有HCl、H2SO4等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>强酸性阳离子交换树脂可用HCl或H2SO4等强酸及NaCl、Na2SO4等再生。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>弱酸性阳离子树脂可以用HCl、H2SO4等再生。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>用于阴离子交换树脂的再生剂有NaOH、Na2CO3、NaHCO3等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>强碱性阴离子交换树脂可用NaOH等类强碱及NaCl再生，</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>弱碱性阴离子树脂可以用NaOH、Na2CO3、NaHCO3等再生。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（3）再生剂用量和再生率的控制</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>尽可能地减少再生剂用量，既可降低再生费用，又便于回收处理再生废液。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>尽量使用浓度较高的再生剂，采用顺流交换逆流再生的方法。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>再生时，一般不追求过高的再生率，把交换剂的交换能力恢到原来的80％左右就可以了。这样不仅可以节约再生剂，缩短再生时间，而且提高了再生液中回收物质的浓度，有利于回收。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（4）顺流再生与逆流再生</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>再生液的流向和交换时水流方向相同称为顺流再生。反之为逆流再生。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>顺流再生优点是设备简单，操作方便，工作可靠。缺点是再生液用量多，获得的交换容量低，出水水质差。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>逆流再生时，再生液耗量少，交换剂获得的工作容量大，而且能保证出水质量，但逆流再生的设备较复杂，操作控制较严格。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>6、离子交换法的应用及问题：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）离子交换法优点为:</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>离子的去除效率高，设备较简单，操作容易控制。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）目前在应用中存在的问题是:</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>应用范围还受到离子交换剂品种、产量、成本的限制，对废水的预处理要求较高，另外，离子交换剂的再生及再生液的处理有时也是一个难以解决的问题。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4></FONT> </DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>二、 吸附法</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><A name=_Hlk71907402><FONT size=4>1</FONT></A><FONT size=4>、</FONT><A name=_Hlk71907471><FONT size=4>吸附原理</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力，比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附剂。吸附可分为物理吸附和化学吸附。如果吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生吸附，称为物理吸附；如果吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附，称为化学吸附。离子交换实际上也是一种吸附。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>物理吸附和化学吸附并非不相容的，而且随着条件的变化可以相伴发生，但在一个系统中，可能某一种吸附是主要的。在污水处理中，多数情况下，往往是几种吸附的综合结果。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。目前常用的公式有二：弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式，朗格缪尔(Langrnuir)吸附等温式。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2、</FONT><A name=_Hlk71907494><FONT size=4>影响吸附的因素</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂吸附能力的大小可用吸附量来衡量。吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需要与吸附剂接触的时间。吸附速度快，则所需的接触时间就短，吸附设备的容积就小。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>多孔性吸附剂的吸附过程基本上可分为三个阶段：颗粒外部扩散阶段，即吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面；孔隙扩散阶段，即吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散；吸附反应阶段，吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表面。一般，吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>颗粒外部扩散速度与溶液浓度成正比，也与吸附剂的比表面积的大小成正比。因此吸附剂颗粒直径越小，外部扩散速度越快。同时，增加溶液与颗粒间的相对运动速度，也可以提高外部扩散速度。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>孔隙扩散速度与吸附剂孔隙的大小和结构，吸附质颗粒的大小和结构等因素有关。一般，吸附剂颗粒越小，孔隙扩散速度越快。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>吸附剂的物理化学性质和吸附质的物理化学性质对吸附有很大影响。一般，极性分子(或离子)型的吸附剂容易吸附极性分子(或离子)型的吸附质；非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。同时，吸附质的溶解度越低，越容易被吸附。吸附质的浓度增加，吸附量也随之增加。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>污水的pH值对吸附也有影响，活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量。吸附反应通常是放热反应，因此温度低对吸附反应有利。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>3、</FONT><A name=_Hlk71907526><FONT size=4>吸附剂</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>吸附剂的种类很多。常用是活性炭和腐植酸类吸附剂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（1）．活性炭</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在生产中应用的活性炭的种类很多。一般都制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>活性炭的比表面积可达800—2000m2／g，有很高的吸附能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>颗粒状活性炭在使用一段时间后，吸附了大量吸附质，逐步趋向饱和并丧失工作能力，此时应进行更换或再生。再生是在吸附剂本身的结构基本不发生变化的情况下，用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去，恢复它的吸附能力。活性炭的再生方法主要有：</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1)加热再生法在高温条件下，提高了吸附质分子的能量，使其易于从活性炭的活性点脱离；而吸附的有机物则在高温下氧化和分解，成为气态逸出或断裂成低分子。活性炭的再生一般用多段式再生炉。炉内供应微量氧气，使进行氧化反应而又不致使炭燃烧损失。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>2)化学再生法通过化学反应，使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>（2）腐植酸类吸附剂</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>用作吸附剂的腐植酸类物质主要有：天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐煤等，它们可以直接使用或经简单处理后使用；将富含腐植酸的物质用适当的粘合剂制备成的腐植酸系树脂。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>4、</FONT><A name=_Hlk71907541><FONT size=4>吸附工艺和设备</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>吸附的操作方式分为间歇式和连续式。间歇式是将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌30min左右，然后静置沉淀，排除澄清液。间歇式吸附主要用于小量废水的处理和实验研究，在生产上一般要用两个吸附池、交换工作。在一般情况下，都采用连续的方式。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>连续吸附可以采用固定床、移动床和流化床。固定床连续吸附方式是废水处理中最常用的。吸附剂固定填放在吸附柱(或塔)中，所以叫固定床。移动床连续吸附是指在操作过程中定期地将接近饱和的一部分吸附剂从吸附柱排出，并同时将等量的新鲜吸附剂加入柱中。所谓流化床是指吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态，悬浮于由下而上的水流中。由于移动床和流化床的操作较复杂，在废水处理中较少使用。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在一般的连续式固定床吸附柱中，吸附剂的总厚度为3～5m，分成几个柱串联工作，每个柱的吸附剂厚度为1～2m。废水从上向下过滤，过滤速度在4～15m/h之间，接触时间一般不大于30～60min。为防止吸附剂层的堵塞，含悬浮物的废水一般先应经过砂滤，再进行吸附处理。吸附柱在工作过程中，上部吸附剂层的吸附质浓度逐渐增高，达到饱和而失去继续吸附的能力。随着运行时间的推移，上部饱和区高度增加而下部新鲜吸附层的高度则不断减小，直至全部吸附剂都达到饱和，出水浓度与进水浓度相等，吸附柱全部丧失工作能力。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>在实际操作中，吸附柱达到完全饱和及出水浓度与进水浓度相等是不可能的，也是不允许的。通常是根据对出水水质的要求，规定一个出水含污染物质的允许浓度值。当运行中出水达到这一规定值时，即认为吸附层已达到“穿透”，这一吸附柱便停止工作，进行吸附剂的更换。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>5、</FONT><A name=_Hlk71907554><FONT size=4>吸附法在污水处理中的应用</FONT></A></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>由于吸附法对进水的预处理要求高，吸附剂的价格昂贵，因此在废水处理中，吸附法主要用来去除废水中的微量污染物，达到深度净化的目的。如：废水中少量重金属离子的去除、少量有害的生物难降解有机物的去除、脱色除臭等。</FONT></DIV>
<DIV align=left><B><FONT size=4>三、膜分离技术</FONT></B></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>1、概述 </FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称。溶剂透过膜的过程称为渗透(osmosis)。</FONT></DIV>
<DIV align=left><FONT size=4>溶质透过膜的过程称为渗析(dialysis)。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>几种主要膜分离法的特点：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）膜分离过程不发生相变，因此能量转化的效率高。例如在现在的各种海水淡化方法中反渗透法能耗最低；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）膜分离过程在常温下进行，因而特别适于对热敏性物料，如果汁、酶、药物等的分离、分级和浓缩；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（3）装置简单，操作简单，控制、维修容易，且分离效率高。与其它水处理方法相比，具有占地面积小、适用范围广、处理效率高等特点；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（4）由于目前膜的成本较高，所以膜分离法投资较高，有些膜对酸或碱的耐受能力较差。所以目前膜分离法在水处理中一般用于回收废水中的有用成分或水的回用处理。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2、电渗析（electrodialysis)</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>原理和工作过程</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>用特制的半透膜(semi-permeable membrane) 将浓度不同的溶液隔开，溶质即从浓度高的一侧透过膜而扩散(diffusion)到浓度低的一侧，这种现象称为渗析作用(dialysis)，也称扩散渗析、浓差渗析。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>电渗析的原理是在直流电场的作用下，依靠对水中离子有选择透过性的离子交换膜(ion exchange membrane)，使离子从一种溶液透过离子交换膜进入另一种溶液，以达到分离、提纯、浓缩、回收的目的。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>3、离子交换膜</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>离子交换膜具有与离子交换树脂相同的组成，含有活性基团和能使离子透过的细孔。常用的离子交换膜按其选择透过性可分为阳膜、阴膜、复合膜等数种。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>阳膜(cation exchange membrane)含有阳离子交换基团，在水中交换基团发生离解，使膜上带有负电，能排斥水中的阴离子，吸引水中的阳离子并使其通过。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>阴膜(anion exchange membrane)含有阴离子交换基团，在水中离解出阴离子，使膜上带正电，吸引阴离子并使其通过。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>复合膜复合膜由一面阳膜和一面阴膜其间夹一层极薄的网布做成，具有方向性的电阻。当阳膜面朝向阴极，阴膜面朝向阳极时，正、负离子都不能透过膜，显示出很高的电阻。当膜的朝向与上述相反时，膜电阻降低，膜两侧相应的离子进入膜中。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>4、电渗析器</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>电渗析器的组装依其应用不同而有所不同。其组装的情况是用级和段来表示的。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>级：一对正、负电极之间的膜堆称为一级。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>段：具有同一水流方向的并联膜堆称为一段。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>电渗析法可以有效地回收废水中的无机酸、碱、金属盐及有机电解质等，使废水净化。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>5、反渗透</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（1）、反渗透(reverse osmosis, RO)原理</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>开始时两边液面相同，由于浓度差存在，半透膜又不允许溶质通过，所以水透过膜，使浓水一边液面升高，产生渗透压，在浓水边加压，当压力超过渗透压时，则水透过半透膜，即反渗透，实现净化过程。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>（2）、反渗透膜及作用机理</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>反渗透膜应具有多种性能：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>选择性好，单位膜面积上透水量大，脱盐率高；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>机械强度好，能抗压、抗拉、耐磨；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>热和化学的稳定性好，能耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀，耐水解、辐射和氧化；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>结构均匀一致，尽可能地薄，寿命长，成本低。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>反渗透膜的分类：</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按成膜材料可分为有机膜和无机高聚物膜；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按膜的形状可分为平板状、管状、中空纤维状膜；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按膜结构可分为多孔性和致密性膜，或对称牲(均匀性)和不对称性(各向异性)结构膜；</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>按应用对象可分为海水淡化用的海水膜、咸水淡化用的咸水膜及用于废水处理、分离提纯等的膜。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>反渗透膜的透过机理</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>1）氢键理论</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>该理论认为，水透过膜是由于水分子和膜的活化点形成氢键及断开氢键的过程。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>即在高压作用下，溶液中水分子和膜表皮层活化点缔合，原活化点上的结合水解离出来，解离出来的水分子继续和下一个活化点缔合，又解离出下一个结合水。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>水分子通过一连串的缔合－解离过程，依次从一个活化点转移到下一个活化点，直至离开表皮层，进入多孔层。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>2)优先吸附－毛细管流理论</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>该理论把反渗透膜看作一种微细多孔结构物质，它有选择性吸附水分子而排斥溶质分子的化学特性。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>当水溶液同膜接触时，膜表面优先吸附水分子，在界面上形成一层不含溶质的纯水分子层，其厚度视界面性质而异，或为单分子层或为多分子层。</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=4>在外压作用下，界面水层在膜
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