基本介紹
- 中文名：物理化學淨化
- 外文名：physico-chemical purification
- 學科：氣象環境
- 套用：廢水淨化
- 拼音：fei shui jin hua
- 優點：改善環境
簡介,淨化方法,沉降,離心,過濾,吸附淨化,分類,套用,造紙污水淨化,淨化印染廢水,氣體生物淨化,優點,
簡介
污染物進入水體後，水體自身經過一系列極其複雜的物理、化學、物理化學和生物化學的變化使污染物濃度或毒性逐漸降低，經一段時間後恢復到受污染前的淨潔狀態的過程。水體是一個具有一定結構的功能單位，即一個生態系統，它對外界因素的影響具有一定的調節能力和緩衝作用。從而保持著生態平衡。水體主要是通過互相影響，同時進行的物理淨化、化學和物理化學淨化、生物淨化三類過程實現自淨的。
(1)物理淨化過程。污染物進入水體後由於水流的湍流擴散而被稀釋、混合，經過揮發、沉澱等過程而使濃度降低。沉澱是暫時的、相對的淨化作用。
(2)化學和物理化學淨化過程。進入水體的污染物是複雜的，由於溶解氧的存在，水體內可發生氧化還原、化合、分解、中和等反應，以及絡合、螯合、吸附和凝聚等作用，使污染物揮發、沉澱、變態和降解，從而降低了污染物的濃度和毒性。
(3)生物淨化過程。由於水體中存在著形形色色的微生物群，在它們分泌的各種酶的催化作用下，污染物發生各種各樣的生物化學反應，從而使污染物氧化分解為無毒物，或被還原為難溶化合物而沉澱，使水中污染物濃度降低。另外，水生生物的吸收富集，也是水體中某些污染物的淨化途徑。從某種意義上說，水體自淨是一種資源，合理而充分利用水體自淨能力，可減輕人工處理污染的負擔。
淨化方法
沉降
沉降是從油中除去水分和機械雜質的常用方法。利用水分和機械雜質 的密度比油品大，在重力作用下，可使大部分混雜物從油中沉降而被分離 。沉降速度是影響沉降分離的關鍵因素。若油中機械雜質 的密度或顆粒直徑愈大，或油的黏度、密度愈小則混雜物的沉降速度就愈快，其分離效果也愈好。
離心
該法是基於廢舊油中的油、水、固體雜質及油泥沉澱物的密度不同， 在離心力的作用下，其運動速度和距離也各不相同的原理，將廢舊油置於 離心機內，油最輕，聚集在旋轉鼓的中心;水的密度稍大，被甩在油品的 外層;油中雜質最重被甩在最外層，這樣三種密度不同的物質在離心機的 作用下被分開。離心法的優點是設備小、占地少、效率高，宜於在船上等場地狹小的 地方使用;但與沉降法相比，其費用高，在場地寬裕的地方，採用沉降法 更為經濟合理。
過濾
過濾是利用過濾介質兩邊的壓力差，使廢舊油通過過濾介質，油中的 混雜物被截留在介質表面。變壓器油脫除固體雜質最有效的手段是過濾， 有些密度與劣化油接近的雜質或者顆粒直徑很小的雜質，用沉降或離心的 方法很難除去，而採用適當的過濾材料進行過濾，則可去除，常用的過濾 材料是濾油紙。目前，國內多採用板框式壓力濾油機濾油。
吸附淨化
利用吸附劑有較大活性表面積， 對廢舊油中的酸性組分、樹脂、瀝青 質、不飽和烴和水等有較強吸附能力 的特點，使吸附劑與廢油充分接觸， 從而除去上述有害物質。常用的吸附 劑有活性白土、矽膠、活性氧化鋁等。
分類
變壓器油用吸附劑再生，分接觸 再生法和滲濾再生法兩種。
(1) 接觸再生法： 如圖所 示，廢舊油與吸附劑在攪拌條件下混 合，使其充分接觸並在一定溫度下保 持一定的時間，以達到預期的效果。 使用的吸附劑為粉末狀或為球狀，適 用於再生從設備內換下的油。
(2)滲濾再生法： 將吸附劑裝入 柱形滲濾器中，廢舊油連續地通過滲 濾器與吸附劑接觸並反覆循環，以獲 得較好的再生效果。在滲濾法再生過 程中油流動的動力可以依靠位差自流，也可以是泵送強迫油流動。使用的吸附劑是顆粒狀的，適用於再生設備內換下 的油和運行中的油。吸附滲濾法的最大優點：能夠對運行中的油進行旁路線上的連續處理。 變壓器油在變壓器中的帶電再生處理
套用
造紙污水淨化
首先採用化學方法使溶解態有機污染物從真溶液狀態下析出 ，形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒，然後採用物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體，再依靠流體力學原理，在自行設計的高濁度污水淨化器內使絮體與水快速分離，清水經過濾之後回用，污泥則在濃縮室內濃縮，經脫水之後亦可以再利用我們投入一種無機高分子混凝藥劑，其示性式為[Fe2(OH)n( SO4 )3-n2]m，其水解反應過程中會放出氫離子 ( H+)，這些H+恰好用於取代污水中的木素羥基或酚基上的鈉離子 (Na+)，而生成不溶於水的木素酸，從而起到了從污水中脫除木素的作用。造紙污水中的木素分為“酚基鹼木素” ( RONa )和“羥基鹼木素” ( RCOONa)。當酚基或羥基上的 Na+ 被H+ 所取代時，即生成不溶於水的木素酸，並帶負電荷。
淨化印染廢水
印染廢是織物印花染色等加過程中產生的廢水，是紡織行業中最難處理的一股廢水。我所與北京印染廠合作，研究成功一種印染廢水深度淨化新流程。採用化學混凝法除去廢水中不溶性染料與漿料，用化學氧化和活性炭吸附相結合除去可溶性染料，再用空氣吹脫除去洗滌劑和助劑。經過長期的小型和中型試驗表明，處理後出水COD從 500mg/1降到10m gl/，顏 色可從50倍降到10倍以下，除無機鹽外其主要指標接近使用的河水水質，污泥量僅萬分之七(通常生化法為3 一 6 % )據鑑定認為，染 廢冰處理後 出水水質，符合國 家排放標 準；處理後的 出水回用，對棉織物染色整裝與河的效果沒有明顯差別。北京印染廠採用此法建立的 日處理 量五千噸印染廢水深度 淨化新流程已投於實際使用。處理後的印染廢水不僅完全達 到了國家排放標準，而且每天可以回收二千多噸好再回到生產中使用。據初步了解，這一方法已被全國各地的十幾個工廠用。
氣體生物淨化
氣態污染物生物淨化是利用微生物的生命活動將廢氣中的污染物轉化為二氧化碳、水、硫酸鹽和細胞物質等無害或少害物質。但與廢水生物處理相比，氣態污染物首先要經歷由氣相轉移到液相或生物膜表面的傳質過程，然後才能在液相或固相表面被微生物吸收降解。氣態污染物的生物淨化過程也是人類對自然過程的 強化與工程控制，其過程的速度取決 於：(1)氣相向液相、生物相的傳質速率 (這與污染物的理化性質和反應器的結 構等因素有關)，2)能起降解作用的活性生物質的量，3)生物降解速率(與污染物的種類生物生長的環境條件、抑制作用等關)。按微生物的存在方式和水分、營養的添加方式的差異，氣態 污染物的生物淨化設施可分為三類：生物過濾器(biofilter)，生物滴濾器 (Biotrickling filter)，生物洗滌器(Bioscrubber)。生物法作為一種新型的氣態污染物的淨化工藝自20世紀90年代已得到越來越廣泛的研究與套用。 與傳統的物理化學淨化方法相比，生物法具投資運行費用低較少二次污染等優點。
優點
按照水體的淨化機理 ,結合長江口和上海濱岸帶近岸水體的物理、化學和生物等因素的實際特徵 ,對近岸水體的自然淨化作用進行了闡述和分析。並在歷史資料和實測資料基礎上 ,就近岸水體的自然淨化作用進行了評價。評價結果表明，因長江河口近岸水體存在較強的自然淨化作用機制，近岸水體的自然淨化能力較強，環境容量較大，但由於污染物輸入量的不斷增加，部分岸段近岸水體的環境質量有逐漸下降的趨勢；近岸水體的自然淨化作用具有明顯的季節性變化，長江口南岸水域洪水季節水體的自然淨化作用比枯水季節強，而杭州灣北岸水域的自然淨化作用表現為相反的變化趨勢，因此建議在近岸污水排放過程中應考慮近岸水體的自然淨化能力，遵循水體的自然淨化作用規律分析了城市地表水體的污染特性和成因,綜述了物理法、化學法、生物法及自然淨化法等國內外城市地表污染水體常用的淨化技術的特點及套用情況，指出了各種技術在實際套用中存在著套用範圍窄、對水域生態系統的結構和功能有一定的負面影響以及淨化效果不理想和資金花費大等方面的缺點，同時分析了我國當前經濟條件下各種強化淨化技術的發展前景。
