第6章吸附一．填空題1.按照吸附的作用機理，吸附作用被分成兩大類，即2.影響吸附劑吸附量的主要因素包括和。和。3.在水和廢水處理中，活性炭有著廣泛的應(yīng)用。在飲用水處理中，活性炭的功能可以表現(xiàn)為、、、、等方面。、、、4.水處理中常用的吸附劑除了活性炭之外，還有等等。5.活性炭的兩種類型是二．名詞解釋1.吸附2.吸附質(zhì)3.吸附劑4.物理吸附5.化學(xué)吸附6.解吸三．簡答題和。1.什么是吸附穿透現(xiàn)象，穿透曲線，并畫出穿透曲線的示意圖。2.什么是吸附等溫線，有什么應(yīng)用意義。3.分別解釋EBCT，Ccri，Lcri的定義，并說明它們之間存在的關(guān)系。4.什么是活性炭的再生，活性炭的再生方法有哪些？5.影響活性炭吸附性能的因素有哪些？6.在水處理中，粉末炭的投加點有哪些，選擇合適的投加點要考慮哪些因素？7.說明物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別？8.污水中乳化油粗粒化附聚原理？（哈工大）9.是否任何物質(zhì)都能粘附在空氣泡上，取決于哪些因素？（哈工大）10.繪圖說明有明顯吸附帶的穿透曲線？如何充分利用吸附容量？（哈工大）穿透曲線11.-2+2+多柱串聯(lián)試驗++水質(zhì)資料如下：Ca：1.8mmol/L；Mg：0.6mmol/L；Na+K：0.2mmol/L；2--HCO3：2.6mmol/L；SO4：0.4mmol/L；Cl：1.6mmol/L；采用離子交換法軟化并除堿，處理水量為100m3/d，要求剩余堿度為0.2mmol/L。1）請選擇合適的軟化除堿工藝，并畫出工藝流程示意圖；2）計算經(jīng)過每個離子交換器的處理水量；3）計算經(jīng)RH離子交換器處理出水的強酸根濃度。第6章吸附一．填空題1物理吸附化學(xué)吸附2.溶液濃度溫度答案3.臭和味的去除總有機碳的去除消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的去除揮發(fā)性有機物的去除人工合成有機物的去除4.硅藻土活性氧化鋁粉煤灰5.粒狀粉末狀二．名詞解釋1.在兩相界面層中，某物質(zhì)濃度能夠自動地發(fā)生富集的現(xiàn)象稱為吸附。2.廢水中被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。3.具有吸附能力的多孔性固體物質(zhì)稱為吸附劑。4.吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。5.化學(xué)吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)作用，是由于化學(xué)鍵力引起的，6.被吸附的分子由于熱運動還會離開吸附劑表面，這種現(xiàn)象稱為解吸。三．簡答題1.（1）對于粒狀炭，當水連續(xù)地通過吸附裝置時，隨著時間的推移，出水中污染物質(zhì)的濃度逐漸上升，這稱作污染物的穿透現(xiàn)象；（2）達到一定時間后，污染物濃度上升很快；當吸附裝置達到飽和后，出水中污染物濃度幾乎完全與進水相同，吸附裝置失效。以時間為橫坐標。以出水污染物濃度為縱坐標，將出水中污染物隨時間變化作圖，得到的曲線稱為穿透曲線。2.在恒溫及吸附平衡狀況下，單位吸附劑的吸附容量和平衡溶液濃度之間的關(guān)系曲線，稱作吸附等溫線；等溫線可以比較不同活性炭對各種溶質(zhì)的吸附效果。3.(1)EBCT即空床接觸時間是吸附接觸裝置的重要參數(shù)，物料意義是在吸附裝置中不加任何填料情況下過水的水力停留時間；(2)Ccri即臨界穿透濃度是指可以接受的污染物最大出水濃度；(3)Lcri即吸附柱的臨界深度，即運行一開始就導(dǎo)致出水濃度等于Ccri的吸附柱深度。(4)一般來說，Ccri是由處理要求決定的，而Lcri則由相對應(yīng)的Ccri確定，同時，Lcri和EBCT存在如下關(guān)系4.（1）所謂再生，即采用一些特殊的方法，可以是物理方法、化學(xué)方法、Lcri=EBCT(式中A表示吸附柱截面積)。Q/A生物方法等等，將吸附在活性炭表面的吸附質(zhì)除去，恢復(fù)活性炭吸附能力；（2）目前活性炭再生方法有熱再生法、化學(xué)藥劑再生法、化學(xué)氧化再生法、生物再生法、濕式氧化再生法、超聲波再生法等等。5.（1）（2）（3）淀等。6.（1）在吸水口投加，可以得到足夠長的接觸時間以及良好的混合效活性炭的性質(zhì)；吸附質(zhì)的性質(zhì)；其它因素包括溶液的PH值無機離子組成以及含量，還有無機沉果，但是活性炭的投加量比較大因為很多可以通過混凝過程去除的有機物也會被吸附，所以運行費用較高；（2）在快速混合器前投加混合效果也很好，但是有可能由于混凝劑的包裹作用而降低了吸附效率，同時，活性炭對于某些物質(zhì)的吸附可能沒有達到飽和因而不能得到完全去除；（3）在沉淀池出口或者濾池的入口投加可以有效地利用粉末炭的吸附容量，但是由于部分粉末炭的粒度過小可能會穿透濾池進水配水系統(tǒng)；在快速混合器之前新建一個帶有攪拌裝置的池體，并在該池中進行吸附，可以使粉末炭與水有良好的接觸；還有多點投加方式應(yīng)用比較廣泛。（4）投加點的選擇不僅要滿足良好混合要求以及足夠的接觸時間，同時要盡量使水處理藥劑對粉末炭的干擾作用最小，降低活性炭的投加量，節(jié)約費用。7.（1）①物理吸附是由分子力引起的，所以吸附熱較小，一般在41.9kJ/mol以內(nèi)。②物理吸附因不發(fā)生化學(xué)作用，所以低溫時就能進行。③物理吸附可形成單分子吸附層或多分子吸附層。（2）①化學(xué)吸附是由于化學(xué)鍵力引起的。所以吸附熱較大，相當于化學(xué)反應(yīng)熱，一般為83.7-418.7kJ/mol。②化學(xué)吸附一般在較高的溫度下進行。③化學(xué)吸附具有選擇性。由于化學(xué)吸附是靠吸附劑和吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力進行的，所以吸附只能形成單分子吸附層。④當化學(xué)鍵力較大時，化學(xué)吸附是不可逆的8.當含乳化油的污水通過粗?；癁V料時，因它具有親油疏水性質(zhì)，微小油珠便附聚在其表面上形成油膜，達到一定厚度后，在浮力和水流剪力的作用下，脫離濾料表面，形成顆粒大的油珠浮升到水面。9.并不是任何物質(zhì)都能黏附在空氣泡上的，是有一定的條件的：（1）界面張力，接觸角和體系界面自由能（2）氣－粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附10.(1)采用多床串聯(lián)操作如圖“多柱串聯(lián)試驗曲線”,開始時按從Ⅰ到Ⅳ依次進行通水,當Ⅳ柱出水水質(zhì)達到穿透濃度時,Ⅰ柱中的填充層已接近飽和,再生Ⅰ柱,將備用的Ⅴ柱串聯(lián)在Ⅳ柱的后面.然后按照從Ⅱ到Ⅴ的順序通水,當Ⅴ出水濃度達到穿透濃度時,Ⅱ柱已經(jīng)接近飽和,將其再生,把再生后的Ⅰ串聯(lián)在Ⅴ的后面.這樣進行再生的吸附柱中的吸附劑都是接近飽和的.(2)采用升流式移動床操作廢水自下而上流過填充層,最底層的吸附劑先飽和.如果每隔一定時間從底部卸出一部分飽和的吸附劑,同時在頂部加入等量的新的或再生后的吸附劑,這樣從底部排出的吸附劑都是接近飽和的,從而能夠充分的利用吸附劑的吸附容量.11.（1）根據(jù)該水質(zhì)特點及處理要求選擇H－Na并聯(lián)處理工藝。分）（4（2）進水堿度A原=[HCO3-]=2.6mmol/L混合水中的殘留堿度A混=0.2mmol/L（7分）進水中SO4、Cl含量之和S=（1/2[SO4]+[Cl]）=1/2×0.4+1.6=1.8mmol/LH：進RH水量比例，N：進RNa水量比例以Na+泄漏為準，則：H=（A原—A混）/（A原+S）×100%=（2.6—0.2）/（2.6+1.8）×100%=54.55%N=（A混+S）/A原+S