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第四章固体废物物化处理
第一节浮选
根据:不同的物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。
浮选的原理
亲水性(hydrophilicity):如果颗粒易被水润湿,则称该颗粒为亲水性的。
疏水性(hydrophobicity):如颗粒不易被水润湿,则是疏水性的。
接触角(contact angle):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表示。
接触角示意图
固体
固体疏水
固体亲水
固体
水滴
水滴
接触角
接触角
GS
LG
LS
W=LG(cos-1)
(a)当颗粒完全被水润湿时,=0,cos=1,W=0,颗粒不能与气泡粘附。
(b)当颗粒完全不被水润湿时,=180,cos=-l,W=-2LG,颗粒与气泡粘附的动力大,易于用气浮法处理。
(c)固体的接触角越大,越易于与气泡的粘附。但对于LG很小的体系,虽然有利于固体向气泡的粘附,但由于粘附动力较小,颗粒向气泡的粘附困难。
浮选过程的调节
污染物的颗粒是否与气泡粘附及粘附的牢固程度,与污染物的疏水性强弱有关。
有时污染物的疏水性较弱,用气浮法处理时效率很低。为了增加废水中悬浮颗粒的疏水性,以提高浮选效果,需向废水中投加化学药剂,这些化学药剂称为浮选剂。
浮选剂(flotation reagent)根据其作用的不同可分为以下几种:
浮选药剂的分类:
捕收剂(collector):
能够提高颗粒可浮性的药剂称为捕收剂。
起泡剂(frother):
它的作用是降低液体表面自由能,产生大量微细且均匀的气泡,防止气泡相互兼并,形成相当稳定的泡沫层。因此起泡剂是作用在气-液界面上,用以分散空气,形成稳定的气泡。
捕收剂
异极性捕收剂
非极性油类捕收剂
1)捕收作用强,
具有足够的活性;2)具有
较高的选择性;3)易溶于水、污毒、
无臭、稳定;4)价廉易得。
具
备
极性基
非极性基
物质表面
疏水
黄药与油酸
脂肪烷烃
环烃
主要
成分
H
H
H
H
…
C
H
H
O
C
S
S
]
[
Me
+
黄药学名黄原酸盐,化学组成称为:烃基
二硫代碳酸盐,通式为
非极性基
疏水基
极性基
亲水基
阴离子
阳离子
分子
起泡剂在气泡表面的吸附
起泡剂与表面活性剂相互作用