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惯性力是指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力它概念的提出是因为在非惯性系
[1]中,牛顿运动定律并不适用但是为了思维上的方便,可以假象在这个非惯性系中,除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力--惯性力 例如,当公共汽车刹车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力然而只有作用在公交车的刹车以及轮胎上的摩擦力使车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象 惯性力的引入是牛顿力学的一大耻辱,它是为了弥补在非惯性参考系中物体的运动不满足牛顿运动定律而引入的假想力 设想有一静止的火车,车厢内一光滑桌子上放有一个小球,小球本来是静止的;现在火车开始加速启动,在地面上的人显然他选用了一个惯性参考系--地面看来,小球并没有运动,但是在火车上的人看来,小球沿着与火车运动方向相反的方向在运动,且加速度和火车的加速度大小相等,方向相反,对小球进行受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且这两个力在竖直方向上是平衡的,根据牛顿运动定律,小球无论如何都是不会运动起来的,但是事实上车上的确实会看到小球在动这是牛顿力学的一个局限为了弥补这个缺陷,我们引入了“惯性力”这个概念,在处于非惯性系中的物体上人为地加上一个于该非惯性系数值相等,方向相反的加速度,因为这个“加速度”是由于惯性引起的,所以将引起这个“加速度”的力称为惯性力,这样就可以从形式上解释火车上的人观察到的现象这只是为了能在非惯性系里面运用牛顿运动定律研究问题,事实上惯性是物体本身的性质,而不是力 利用惯性力可以解释___变速运动时,阻力小于作用力而反作用力却与作用力相等 主要消毒方法和机理
1、消毒方法的选择 主要消毒方法有液氯、臭氧、二氧化氯、次氯酸钠和紫外线等,每种消毒方法均有各自的优缺点和选择适用条件消毒方法的选择要求能高效快速地灭活多种致病微生物,又要具有较好的适应性、经济性、安全性、无二次污染以及操作方便和耗材便于运输储存等特点由于氯的__低廉,消毒效果良好和使用较方便等,所以它是当前较常用的消毒药剂
2、主要的消毒方法 1氯消毒 加氯处理的方法也称氯化处理或氯化法氯消毒可使用液氯,也可以使用漂白粉前者述及,氯消毒的效果与水温、pH值、接触时间、混合程度、污水浊度以及所含干扰物质、有效氯浓度有关由于氯是强氧化剂,污水中气有具有还原性的物质均要消耗氯,因此污水消毒的加氯量应该经试验确定对于生活污水,可参考的数值为一级处理水排放时,投氯量为20~30mg/L,二级处理水排放时,投氯量为5~10mg/L氯加入水中后,一部分被能与氯化合的杂质消耗掉,剩余的部分称为余氯保留一定量余氯的目的是为了保证自来水出厂后还具有持续的杀菌力氯气是一种有毒气体,因此氯的运输贮存和使用应小心,加氯设备的__位置应尽量靠近加氯点加氯间应结构坚固,能防冻保温,通风良好,并宜__排风扇液氯消毒的工艺流程一般是液氯通过加氯机与污水在混合池内反应,然后在接触池内接触一定时间后即可出水在混合池内的混合反应时间为5~15min,在接触内的接触时间为30min左右,沉淀速度采用1~
1.3mm/s,保证余氯量不小于
0.5mg/L国内使用的加氯机种类很多例如ZJ型转子加氯机,来自氯瓶的氯气首先进入旋风分离器,再通过弹簧膜阀和控制阀进入转子流量计和中转玻璃罩,于是经水射器与压力水混合、溶解于水内被输送至加氯点 2次氯酸钠消毒 电解食盐水可以得到次氯酸钠,然后将次氯酸钠加入污水后与水反应产生次氯酸,所以说次氯酸钠的消毒作用依然靠次氯酸,但其消毒作用不及氯强因次氯酸钠易分解,所以通常采用次氯酸钠发生器现场制取,就地投加,不宜贮运它一般适用于小型工厂 3二氧化氯消毒 二氧化氯用于受污染水源消毒时,可减少氯化有机物的产生,故二氧化氯作为消毒剂日益受到重视
①消毒原理 二氧化氯溶于水,不与水发生化学反应,其杀菌主要依靠吸附和渗透作用二氧化氯对细菌壁的穿透能力和吸附能力都较强,大量二氧化氯分子聚集到细胞的周围,通过封锁作用,抑制其呼吸系统,进而渗透到细胞内部,破坏含硫基的酶,从而加速抑制微生物蛋白质的合成
②二氧化氯的制备 主要有还原法、氧化法和电解法
③二氧化氯系统的运行 在适当的温度范围内,温度越高,二氧化氯的杀菌能力越大二氧化氯杀菌作用持续时间长,适用pH值范围宽二氧化氯易挥发,气体和液态的二氧化氯均易__,因此,二氧化氯装置的__场所以及操作程序均应符合有关规定
④二氧化氯消毒的特点 a.二氧化氯不仅可以将水体中的微生物氧化除去,还可以将水中引起臭味的物质如硫化氢、硫醇等氧化分解为__无味的硫酸或磺酸,能将氰类和酚类等有毒物质氧化降解为氨根离子和简单的有机物; b.因为二氧化氯不与水发生化学反应,所以其消毒作用受pH值影响极小,在较高pH值时二氧化氯消毒能力比氯强; c.二氧化氯杀灭对象多,杀菌效果好,用量少,作用快,杀菌持续时间长,不仅能杀死细菌,而且能分解残留的细胞结构,并具有杀孢子和杀病毒的作用因此,在医院污水等可能含有较多病原微生物的污水处理场合可以有应用 4臭氧消毒
①消毒原理 臭氧分子由三个氧原子组成,在常温常压下为无色气体,它是淡蓝色的具有强烈__性的气体臭氧极不稳定,分解时放出新生态氧[O]新生态氧具有极强的氧化能力,对具有顽强抵抗力的微生物如病毒、芽子孢等具有强大的杀伤力臭氧能氧化有机物,去除水中的色、味,还可去除水中溶解性的铁、锰盐类及酚等
②臭氧消毒系统简介 臭氧是空气中的氧通过高压放电产生的,制造臭氧的空气必须先行净化和干燥,以提高臭氧发生器效率并减少腐蚀臭氧发生系统的前部为空气净化和干燥装置,以后为臭氧发生器其系统布置为空气压缩机将空气送至冷却器,然后再经过滤加以净化,再经过1~2级硅胶或分子筛干燥器,将空气干燥至露点-50℃以下,最后经臭氧发生器,通过15000~17000V高压电,在空气中放电后产生臭氧 现场用空气或氧气为原料制备的臭氧的浓度在2%~10%之间臭氧具有高腐蚀性能,通常橡胶、大多数塑料、普通钢铁、铜以及铝等材料都不能用于臭氧系统可用的材料主要包括316和305不锈钢、玻璃、氯磺烯化聚乙烯合成橡胶、聚四氟乙烯以及混凝土
③臭氧消毒的特点 a.由于臭氧比氯有较高的氧化电位,比氯消毒具有更强的杀菌作用,对细菌的作用比氯快,消耗量明显较小,例如,在
0.45mg/L臭氧作用下,经过2min后脊髓灰质炎病毒死亡,如果用氯消毒,则剂量为2mg/L时需经过3h b.臭氧消毒在很大程度上不受pH值的影响; c.在某些特定的用水中,如食品__、饮料生产以及微电子工业等,臭氧消毒不需要从已净化的水中去除过剩杀菌剂的附__序,如用氯消毒时的脱氯工序 d.不会产生象氯酚那样的臭味; e.不会产生三卤甲烷等氯消毒的副产物; f.缺点大量研究表明,含有机物污染的水经臭氧处理后,有可能将致突变物或THMS三氯甲烷的前体物如腐殖酸等大分子有机物分解成分子较小的有可能致突变物;水中含有氨氮时,在臭氧投量有限的情况下,臭氧不可能去除氨氮,有可能把有机氨氮氧化为氨氮,致使水中氨氮含量增高因此,在使用臭氧时,应注意解决可能产生的问题 g.臭氧在水中不稳定,容易消失,不能在管网中继续保持杀菌能力,故在臭氧消毒后,往往需要投加少量氯,以保持水中一定的余氯量; 5紫外线消毒
①消毒原理 紫外线杀菌机理是细菌受紫外线光照射后,紫外光谱能量为细菌核酸所吸收,使核酸结构破坏根据试验,紫外线的波长范围在200~390__,波长260__左右的紫外线杀菌能力最强这是因为细菌DNA对紫外线的吸收峰在260__处,DNA吸收紫外线后分子结构被破坏,引起内蛋白质和酶的合成发生障碍,最终导致细菌死亡
②紫外线消毒设备 紫外线光源由紫外灯管提供不同型号、规格的紫外灯管所提供的紫外光主波长不同a,应根据需要选用消毒设备主要有两种形式浸入式和水平式
③紫外线消毒的特点优点不需化学药品,不存在THMS三氯甲烷类副产物,处理后的水无味无色;操作容易,管理简单,运行和维修费用较低;缺点消毒效力受水中悬浮物含量影响,消毒后不能保持杀菌能力,同时,消毒费用高
④影响紫外线消毒的主要因素 a.微生物的类型; b.微生物数量; c.照射时间与水层厚度; d.水的色度和其他杂质均会降低紫外线的消毒效果; e.消毒环境重要的大气污染物 主要污染物 粉尘钢铁厂、冶炼厂、水泥厂、建筑材料厂等; 硫化物民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂; 氮化物硝酸厂、氮肥厂、__厂; 氧化物CO、CO2; 卤化物氟化物、氯化物、制碱厂; 有机物质的污染 1CO占总污染量的30%主要来源汽车排气占50% 危害与血红蛋白结合危害人体,排量多会使空气中O2量降低 2NOx、NO、NO2本身含氮变成游离氮原子和氧作用燃NO 来源
①石化燃料的燃烧 高温下,大气中的氮和氧结合热解NO NOx生成量与燃烧温度有关
②各种工业过程硝酸厂、氮肥厂、__厂等 危害
①光化学烟雾的主要成分;
②对动植物体有强的腐蚀性 3碳氢化合物HC 来源燃料燃烧不完全排放HC化合物,汽车尾气中有10%HC化合物美国70年 统计,在总HC尾气中,汽车排气占48% 危害光化学烟雾的主要成分 4硫氧化物 来源
①燃料燃烧;
②有色金属冶炼;
③民用燃烧炉灶 SO2浓度
3.5%以上高浓度烟气
3.5%以下低浓度烟气 危害
①产生酸雨;
②腐蚀生物的机体;
③产生化学烟雾 硫酸烟雾的代表__伦敦烟雾__ 5微尘 分类气溶胶中
0.1—1μm 烟
0.1—1μm降尘10μm 尘10—100μm飘尘10μmv雾1—10μm 危害
①引起呼吸道疾病;
②致癌作用;
③造成烟雾__硫酸等,SO2之所以在大气中造成危害是由于大气中微尘带有一些Mn2+、Fe2+等催化剂使 6其他有害物质石棉、铍、汞 7光化学烟雾 光化学烟雾早在1946年最早在洛杉矶发现,故又叫“洛杉矶烟雾”这种烟雾经常发生在夏季和早秋季节,每次__给人造成很大的灾难光化学烟雾的机理在本世纪五十年代以前还不很清楚,1956年首先由加利福尼亚工科大学哈根.斯特__提出了光化学烟雾的理论,他认为洛杉矶型的烟雾__主要由于汽车排出来的尾气中的NOx、HC在强烈的太阳光作用下发生化学反应造成的引起光化学烟雾的NO2气62111体可吸收300—700__纳米波长的光其中430__波长以下的紫外线光照射时,可使NO2分解生成的原子氧很快又与空气中的O2形成O3:按上式可计算出O3浓度,实际上远比按上推导而得的结论高 主要是大气中存在由各种HC化合物,最容易与O原子、O
2、O
3、NO进行反应生成一系列中间产物和最终产物如形成光化学烟雾的HC物为醛类时,其主要反应如下大气中的一次污染物如汽车、工厂等排放的燃烧生成物和未燃烧物质经过太阳光的照射,各种污染物之间发生反应形成二次污染物——烟雾,被称为光化学烟雾光化学烟雾的主要成分O
3、过氧酰硝酸酯、酮类、醛类各种活性很强的许多自由烃、氮类氧化物 造成光化学烟雾的起始物NO2 形成条件阳光照射光波2900—4200空气中存在HC化合物上午9点—下午2点晴天,温度不太高 白色污染的潜在危害
1、一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康当温度达到65℃时,一次性发泡塑料餐具中的有害物质将渗入到食物中,会对人的肝脏、肾脏及中枢神经系统等造成损害 我们现在用来装食物的超薄塑料袋一般是聚氯乙烯塑料早在四十年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症在我国,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的这些生产厂所用原料是废弃塑料桶、盆、一次性针筒等生产时,首先用机械把原料粉碎成塑料粒子,再把塑料粒子放在一个水池里清洗名曰消毒,取出来晒干,再用机械把它压成膜,制成各种塑料袋每次吃饭时,就有不少人用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体
2、使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品的降解时间,通常至少需要200年农田里的废农膜、塑料袋__残留在田中,会影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡
3、填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境
4、若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生二恶英——迄今为止毒性最大的一类物质二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界__的一个极敏感的问题 另外,由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都__使用绿色餐具——纸制餐具,原理是纸制品的组成物纤维素能被微生物降解但是,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面__,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧而我国森林覆盖率仅为
13.92%,人均占有森林__只相当于世界人均水平的
17.2%.第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户造浆工艺需大量水,而我国属于水资源短缺的国家若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中SO2的含量,引起酸雨混合稀释模型 稀释作用的实质是污染物在水体中因扩散而降低了浓度,稀释并不能改变,也不能去除污染物质但是对于特定水体的生态系统而言,当污染物浓度降低到一定程度后,其对该水生环境或从某种使用角度出发来考虑的水质的影响也就很小了,在一定程度上也就能够满足环境或人类的要求,也具有实际意义 污染物质进入水体后,存在两种运动形式,一是由于水流的推动而产生的沿着水流前进方向的运动,称为推流或平流;另一是由于污染物质在水中浓度的差异而形成的污染物从高浓度处向低浓度处的迁移,这一运动被称为扩散废水排入河流后,由于推流和扩散作用,逐渐与河水相混合,污染物的浓度逐渐降低推流和扩散是两种同时存在而又相互影响的运动形式,其综合作用的结果是污染物浓度由排放口至水体下游逐渐减低,即发生了稀释研究水体的稀释作用时必须注意到,废水排入水体后并不能与全部河水完全混合影响混合的因素很多,主要有; 1废水流量与河水流量的比值 比值越大,达到完全混合所需的时间就越长,或者说必须通过较长的距离,才能使废水与整个河流断面上的河水达到完全均匀的混合 2废水排放口的形式 如废水在岸边集中一点排入水体,则达到完全混合所需的时间较长,如废水分散地 排放至河流__,则达到完全混合所需的时间较短 3河流的水文条件 如河流水深、流速、河床弯曲情况以及是否有急流、跌水等都会影响混合程度显然,在没有达到完全混合的河道断面上,只有一部分河水参与了对废水的稀释参与混合稀释的河水流量与河水总流量之比,称为混合系数河流的生化自净和氧垂曲线模型 有机污染物进入水体后在微生物作用下逐渐氧化分解为无机物质,从而使有机污染物的浓度大大减少的过程就是水体的生化自净作用 生化自净作用需要消耗水中的溶解氧,所消耗的氧如得不到及时的补充,生化自净过程就要停止,水体水质就要恶化因此,生化自净过程实际上包括了氧的消耗耗氧和氧的补充复氧两方面的作用 氧的消耗过程主要决定于排入水体的有机污染质的数量,也要考虑排入水体中氨氮的数量,以及废水中无机性还原物质如SO32-的数量氧的补充和恢复一般有以下两个途径
①大气中的氧向含氧不足低于饱和溶解氧的水体扩散,使水体中的溶解氧增加;
②水生植物在阳光照射下进行光合作用放出氧气 水体中有机污染物的种类繁多,不同污染物的毒性和危害也各不相同,因此,不能仅用水体中某一种或几种有机污染物的浓度大小来评价水体的污染程度,为此,在前一章中提出可以用一些综合的水质指标,如生化需氧量BOD等来反映水体受有机物质污染的水平BOD值越高,说明水中有机污染物越多因此,水体中有机污染物的生化自净过程,可以用水体的BOD值随时间的衰减变化规律来反映 若不考虑硝化作用、底泥的分解、水生植物的光合作用及有机物的沉降作用等,而将有机污染物的自净衰减过程简化为仅由好氧微生物参加的生化降解反应,并且认为这种反应符合一级反应动力学,那么河流接受有机废水后,从受污点至下游各断面的累积耗氧量曲线、累积复氧量曲线和亏氧变化曲线氧垂曲线受污染前,河水中的溶解氧几乎饱和,亏氧接近于零在受到污染后,开始时河水中的有机物大量增加,好氧分解剧烈,耗氧速率超过复氧速率,河水中的溶解氧下降,亏氧量增加 随着有机物因分解而减少,耗氧速率逐渐减慢,终于等于复氧速率,河水中的溶解氧达到最低点接着,耗氧速率低于复氧速率,河水溶解氧逐渐回升最后,河水溶解氧恢复或接近饱和状态当有机物污染程度超过河流的自净能力时,河流将出现无氧河段,这时开始厌氧分解,河水出现黑色,产生臭气,河流的氧垂曲__生中断现象 氧垂曲线的形状会因排放的有机污染物量、废水和河水的流量、河道的弯曲情况、水流速度等因素而有一定的差别,例如当河流受到的污染负荷较轻时,最缺氧点距排放口的距离较远,其时的溶解氧浓度也较高;当河流受到的污染负荷较重时,最缺氧点将很快出现,该点的溶解氧浓度也会很低 当溶解氧低于4mg/L时,河道中局部地段的鱼类生长将受到影响,当溶解氧达到零时,河水出现厌氧状态这种情况下的氧垂曲线将是一条被横坐标切断的曲线,有时甚至不可能再通过复氧作用而重新出现溶解氧这是最严重的水污染状况,此时的水体不仅将鱼虾绝迹,也将丧失一切使用功能氧化还原法 氧化还原法原理 氧化还原法通过氧化还原反应将废水中的溶解性污染物质去除的方法化学反应中,失去电子的过程叫氧化,失去电子的物质称还原剂,在反应中被氧化,得到电子的过程叫还原,而得到电子的物质叫氧化剂,在反应中被还原每个物质都有各自的氧化态和还原态,其氧化还原电位的高低决定了该物质的氧化还原能力废水的氧化还原处理法又可分为氧化法和还原法两类 常用的氧化剂空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯、三氯化铁、过氧化氢和电解槽的阳极等
1、氯氧化法 原理 氯氧化法采用氯系氧化剂,如次氯酸钠、漂白粉和液氯等,主要用于去除废水中的___、硫化物、酚、醇、醛、油类以及对废水进行脱色、脱臭、杀菌等处理
2、臭氧氧化法 1臭氧的特性 臭氧是一种强氧化剂,其氧化能力仅次于氟,比氧、氯及高锰酸盐等常用的氧化剂都高在理想的反应条件下,臭氧可以把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态,对水中有机物有强烈的氧化降解作用,还有强烈的消毒杀菌作用 臭氧的性质主要有
①不稳定性;
②溶解性;
③毒性;
④氧化性;
⑤腐蚀性 1臭氧氧化的接触反应装置 废水的臭氧处理是在接触反应器中进行,为了使臭氧与水中充分反应,应尽可能使臭氧化空气在水中形成微小气泡,并采用气液两相逆流操作,以强化传质过程常用的臭氧化空气投加设备有多孔扩散器、乳化搅拌器、射流器等 2臭氧处理工艺设计 设计内容主要有两方面一是臭氧发生器型号和台数的确定,确定的依据是臭氧投加量,臭氧化空气中臭氧的浓度和臭氧发生器工作的压力,二是臭氧布气装置和接触反应池容积的确定,确定的依据是布气装置性能和接触反应时间,一般为5~10分钟 3臭氧在废水处理中的应用发展很快,近年来,随着一般公共用水污染日益严重,要求进行深度处理,国际上再次出现了以臭氧作为氧化剂的趋势臭氧氧化法在水处理中主要是使污染物氧化分解,用于降低BOD.COD,脱色,除臭、除味、杀菌、杀藻、除铁、锰、氰、酚等 4臭氧氧化法的优缺点 优点氧化能力强,对脱色、除臭、杀菌、去除有机物和无机物等效果,无二次污染,制备臭氧只用空气和电能,操作管理方便; 缺点投资大,运行费用高
3、过氧化氢氧化法 过氧化氢__较高,单独使用时氧化反应过程过于缓慢,所以目前多利用投加催化剂的方法以促进氧化过程常用的催化剂有硫酸亚铁、络合铁、铜、锰、天然酶或芬顿试剂等过氧化氢与二价铁离子作用,能产生羟基自由基,其氧化能力仅次于氟,能使许多难于生物降解及一般化学氧化法难于氧化的有机物氧化分解
4、光氧化法 目前由光分解和化学分解组合成的光催化氧化法已成为废水处理领域中的一项重要技术常用光源为紫外光,常用氧化剂有臭氧和过氧化氢等紫外光和臭氧法是光催化氧化法中比较成功的一种,能有效地去除水中卤代烃、苯、醇类、酚类、醛类、硝基苯、农药和腐殖酸等有机物以及细菌和病毒等,而且在处理过程中不会产生二次污染
5、湿式氧化法 在高温150~350℃和高压
0.5~20MPa的操作条件下,以氧气和空气作为氧化剂,将废水中的有机物转化为二氧化碳和水的过程称为湿式氧化法 1原理 在高温和高压下,水及氧气的物理性质都发生了变化,在100℃以内,氧的溶解度随温度升高而降低,但当温度大于150℃时,氧的溶解随温度升高而增大,而且氧在水中的传质系数也增大湿式氧化过程主要有两个过程空气中的氧从气相到液相的传质过程以及溶解氧与基质之间的化学反应 2湿式氧化法的应用 目前,湿式氧化法主要应用在两大方面一是进行高浓度难降解有机废水生化处理的预处理,以提高可生化性,二是用于处理有毒有害的工业废水 3特点 湿式氧化法由于系统设备复杂,投资大,操作管理难和运行费用高等原因而未能广泛应用
6、电解法 1原理 电解法就是利用电解原理处理废水的方法在废水的电解处理过程中,因阴极与电源负极相连,放出电子,废水中的阳离子则在阴极上得到电子而被还原,阳极与电源正极相连,得到电子,废水中的阴离子则在阳极上失去电子而被氧化因此,废水中的有害物质在电极上发生了氧化还原反应,生成了新的物质,新的物质则过沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体而被去除 2法拉第电解定律 电流通过电解质溶液时,在电极上发生化学反应的物质的量与通过的电量成正比,在电极上析出或溶解1mol的任何物质时,都需要96500库仑的电量,这就是法拉第电解定律 3电解法在废水处理中的应用 利用废水中物质通过电解后能沉积在电极表面的特点,处理贵重金属废水,同时又能回收纯度较高的贵重金属,如含银、含汞废水的电解处理利用废水中的物质通过电解后能沉积于水中的特点,处理重金属有毒废水,此时,一般以铁、铝为电极,极板溶解下来的铁、铝离子兼有混凝作用,有助于沉淀分离,如含铬废水的电解处理利用废水中物质通过电解后生成气体的特点,处理非金属有毒废水,如含氰、含酚废水的处理电解法处理含氰废水时,一般采石墨作为电极,当不加食盐电解质时,CN-首先在阳极被氧化为CNO-,然后CNO-再被氧化为__的二氧化碳和氮气,同时也有部分CNO-转化为氨离子若投加食盐后,不但增加了废水的导电性,降低了电解电压,电解反应也发生了变化,首先水中的氯离子被氧化为具强氧化性的游离性氯,然后游离性氯再将CN-和CNO-氧化为__的二氧化碳和氮气,从而加速了电解反应 加速度 为了描述物体运动速度变化的快慢这一特征,我们引入加速度这一概念 定义物体运动速度的变化量与对应的时间的比值 物理意义表示物体速度变化的快慢的物理量 单位m/s^2米每二次方秒 假如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s它们的速度都从0m/s变为10m/s,速度改变了10m/s所以它们的速度变化量是一样的.但是很明显,B车变化得更快一样我们用加速度来描述这个现象B车的加速度a=v/t其中的v是速度变化量加速度计构造的类型 A车的加速度 显然,当速度变化量一样的时候,花时间较少的B车,加速度更大也就说B车的启动性能相对A车好一些 因此,我们说,加速度是速度变化的快慢的标志 当物体的加速度保持大小和方向不变时,物体就做匀变速运动如自由落体运动,平抛运动等 当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做直线运动如竖直上抛运动 比如当司机在直行时踩了一脚油门即假定汽车所提供的牵引力F恒定,而方向盘保持不动时,汽车做的就是匀加速直线运动,此时,加速度与初速度在同一条直线上 一个匀加速运动的质点,刚开始的速度是1米每秒,经过2秒钟以后,其速度变为3米每秒,那么这个质点的加速度的计算方法就是用末速度减去初速度除以时间2秒钟,就是1米每二次方秒表示的意思就是,这个质点每经过1秒,其速度就增加1米每秒但需要注意的是,加速度是一个矢量,就是说,这个量不仅表示质点加速度的大小,还表示加速度的方向 加速度是速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值,是矢量 加速度的方向与速度方向的关系加速度方向与速度变化量ΔV方向相同 在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度相同; 如果速度减小,加速度的方向与速度相反 不同物体运动时速度变化的快慢往往是不同的请注意区分速度的大小和速度变化的快慢之间的差异 请注意加速度与速度无必然__,加速度很大时,速度可以很小,速度很大时,加速度也可以很小例如在地面上反复弹跳的皮球,在和地面接触的极短时间内,速度接近于零或者说由向下的速度变为零再变为向上的速度,但是因为速度在很短的时间内作了极大的变化,因此加速度很大又如,以高速直线匀速行驶的赛车,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度也是零 加速度为零时,物体静止或做匀速直线运动相对于同一参考系任何复杂的运动都可以看作是无数的匀速直线运动和匀加速运动的合成 加速度因参考系参照物选取的不同而不同,一般取地面为参考系 当运动的方向与加速度的方向之间的夹角小于90°时,即做加速运动,加速度是正数;反之则为负数 特别地,当运动的方向与加速度的方向之间的夹角恰好等于90°时,物体既不加速也不减速,而是匀速率的运动如匀速圆周运动 力是物体产生加速度的原因,物体受到外力的作用就产生加速度,或者说力是物体速度变化的原因说明当物体做加速运动如自由落体运动时,加速度为正值;当物体做减速运动如竖直上抛运动时,加速度为负值。