高碱性废液工业尾气曝气过程中重金属沉淀特性

发布时间：2017-11-05 14:23

  本文关键词：高碱性废液工业尾气曝气过程中重金属沉淀特性

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【摘要】：目前,城市垃圾焚烧技术在国内外得到迅速发展,焚烧飞灰是一种潜在的资源,例如替代水泥生产原材料。但是飞灰中含有大量的氯元素,阻碍了其资源化利用,飞灰水洗预处理技术是除去飞灰中的氯盐的主要方法,但与此同时,部分重金属也会被洗出。飞灰水洗液呈现高碱性并且含有大量Ca~(2+),具有扣押CO_2的潜力,工业尾气中含有大量的CO_2,使用工业尾气对飞灰水洗液进行曝气处理,不仅可以减少CO_2排放,也可使飞灰水洗液中重金属沉淀。本文探讨了水洗对飞灰理化特性及重金属浸出的影响,重点研究了飞灰水洗液工业尾气曝气过程中重金属(Pb、Zn、Cu和As)沉淀特性,并使用PHREEQC对曝气过程进行模拟,探讨重金属沉淀机理。飞灰经过水洗后XRD显示飞灰矿物发生较大变化,KCl、Na Cl等氯盐衍射峰消失,SEM-EDS分析表明飞灰水洗后结构变的致密,Cl含量大幅减小。水洗液pH值随水洗液固比增大而增大,随着温度上升而减小;Pb、Cu和Zn浸出浓度随液固比增加而减小,As出现波动的特征。采用液固比为8 m L/g,室温条件下对飞灰进行水洗,此时溶液pH=12.14,Pb、Cu、Zn和As浓度为20.24 mg/L、0.136 mg/L、0.59 mg/L和0.105 mg/L。本文使用25℃、50℃、80℃尾气进行曝气实验,总体上温度的上升不利于重金属的移除,重金属浓度随pH值变化呈现出V或L型变化,经过曝气处理后水洗液中Pb、Zn、Cu和As浓度可以到国家排放标准。地球化学模拟表明:曝气过程中,溶液pH值下降,溶液中形成具有吸附作用的铁铝胶体;Ca~(2+)离子会与CO32-形成CaCO_3沉淀,可以对重金属进行吸附;重金属也会因pH值改变直接生成沉淀。在高pH值时,Pb、Zn和Cu主要与溶液相应离子反应形成沉淀,随着pH值降低逐渐被CaCO_3和铁铝胶体吸附,As浓度主要由CaCO_3和铁铝胶体吸附控制。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;X701

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本文编号：1144578