磁絮凝耦合重金属捕集剂EDTC对酸性络合镍的深度脱除及磁种回收利用的研究

发布时间：2018-11-16 07:12

【摘要】：电镀废水是含镍废水的重要来源,镍离子和生产过程中必须添加的各种络合剂结合而形成络合态镍,使得电镀废水处理难度更大。二硫代氨基甲酸盐(DTC)类重金属捕集剂EDTC可直接处理络合态重金属,为处理含络合镍废水提供了新思路。磁絮凝技术具有增强絮凝效果,改善絮体结构,进而提高絮体沉降性能的优点。本文旨在运用磁絮凝耦合重金属捕集剂EDTC对废水中的酸性络合镍进行深度脱除,探讨磁絮凝耦合EDTC脱除络合镍的机理并进行磁种回收试验。本文首先选取CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni三种模拟络合镍废水,考察了 EDTC投加量、磁种投加量、初始pH和静沉时间对磁絮凝耦合EDTC脱除酸性络合镍的影响,试验结果表明:处理初始浓度为50 mg/L的络合镍废水,磁种投加量 70 mg/L(350 r/min,2min),MEDTC/MNi= 10(250 r/min,2 min),静沉5min,无需调节初始pH,此时残留镍浓度低于0.1 mg/L,达到《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》中关于Ni污染物特别排放限值要求。采用磁絮凝耦合EDTC处理络合镍的效果明显优于单独使用EDTC的处理效果,投加磁种后可减少20%EDTC使用量,缩短静沉时间,提高出水水质。正交试验结果表明,影响络合镍去除效果的因素主次顺序依次为:pH值EDTC投加量磁种投加量静沉时间。其次,以磁絮凝耦合EDTC深度脱除络合镍的最佳试验条件为基础,进行磁分离技术脱除废水中的络合镍试验,考察了水力停留时间、磁种投加量和磁场强度对络合镍去除效果的影响,试验结果表明:处理初始浓度为 50 mg/L 的络合镍废水,磁种投加量 70 mg/L(350 r/min,2min),MEDTc/MNi= 10(250 r/min,2 min),水力停留时间3min,磁场强度3.5A,此时残留镍浓度低于0.1 mg/L。正交试验结果表明,影响磁分离法脱除络合镍效果的因素主次顺序依次为:磁种投加量电流强度水力停留时间。运用磁分离技术脱除废水中的络合镍可缩短固液分离所需时间,具有十分重要的现实意义。再次,本文系统且深入地进行了磁种的回收与利用试验。通过磁分离设备获得磁絮体,浸泡于NaOH溶液并搅拌3h后磁种回收率可到76.42%。将回收的磁种再用于磁絮凝试验,发现回收的磁种依然可以增强絮凝效果。回收磁种与未使用磁种的SEM和XRD表征结果显示回收磁种在形貌上未发生明显变化,且回收磁种中Fe304含量较高。最后通过测定Zeta电位,粒径分析和分形维数研究磁絮凝耦合重金属捕集剂EDTC脱除废水中络合镍的机理。Zeta电位分析表明通过加载磁种增强了磁絮体在碱性条件下的稳定性。pH7时,磁种与EDTC通过静电引力相互结合,pH=6.5-7.5时,磁种与絮体由于静电引力而相互吸引,形成大量以磁种为核心的磁絮体,从而增强了络合镍的去除效果。粒径分析和分形维数分析显示磁种的加入可以增大絮体体积,减少溶液中的微小絮体并增加絮体的密实度,进而提高絮体的沉降性能。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X781.1

【参考文献】