第十二章废水处理工程的基础理论反应器化工过程物理、化学、物化、生物尺寸小高温、高压水处理过程物理、物化、化学、生物尺寸巨大常温、常压低浓度下的反应反应平衡常数反应速率常数反应程度/出水浓度时间T反应器容积V第一节反应过程动力学目的:研究反应器内部所发生反应的反应速率和反应过程机理,从影响反应速率和变化程度的因素着手,控制废水处理过程,确定废水处理程度。1.1反应速率化学反应速率:单位体积、单位时间内反应物(即废水中污染物)或产物(即处理后水中生成物如活性污泥、絮体等)的数量变化。图12-1反应物和产物浓度随反应时间变化曲线1.2反应级数反应速率与反应物(或产物)之间的定量关系,一般可用动力学方程式表示:速率、浓度和反应级数的关系2.1基元反应和非基元反应化学计量方程式:在废水处理中,若某反应按下述反应方程式所描述的情况进行,它表示反应中污染物质与所加药剂之间的化学计量关系。xA+yB=uP+vQH2+Br2=2HBr均相反应:指那些在同一相中进行的化学反应,反应物和反应物、反应物和产物之间不存在界面,在反应器内任何一点的反应能力一致。又包括以下几种反应:(1)简单反应(可逆与不可逆反应)(2)复杂反应(连串反应,系列平行反应,准稳态反应)2.2均相反应与非均相反应2.2均相反应与非均相反应非均相反应:指系统中存在两个或两个以上的相,化学反应可在这些相内或相界面上进行。(1)反应物Ⅰ从主体扩散传递到相界面;(2)部分反应物Ⅰ可在相界面上发生化学反应,另一部分反应物Ⅰ从相界面扩散传递到反应物Ⅱ内部;(3)反应物Ⅰ在反应物Ⅱ内部的活化中心进行吸附;(4)发生化学反应;(5)产物解析或脱附;(6)产物从反应物Ⅱ内部向外扩散传递到界面;(7)产物由相界面向反应物Ⅰ主体扩散传递。非均相反应的反应速率由上述七个步骤中最慢的一步控制。
全文预览
