处理钛及钛合金加工过程含氟废水研究

发布时间：2020-05-01 01:03

【摘要】：课题对宝钛集团管棒厂产生的含氟酸洗废水展开研究,用原水在实验室进行小试:分析水质特性,确定选用沉淀剂及混凝剂的种类,通过一系列单因素实验探究了当p H、氯化钙投加量、搅拌强度、PAC投加量、PAM投加量、沉淀时间等影响因素处于最佳条件下的处理效果,探究了氟化钙沉淀生成的反应行为,对化学沉淀和混凝沉淀阶段产生的沉淀物进行XRD、SEM分析,获得了沉淀物结构和表面微观形态;以实验室小试结果为依据,在总结传统处理方法的基础上设计了改进型CaCl_2+PAC+PAM二级处理工艺,具体说明了方案设计中水处理构筑物及配套设备的技术参数,并做了投资成本和运行成本估算,并对后期调试过程中遇到的问题提出建议和解决方法。实验室小试结果表明,在最佳条件下:p H=8、氯化钙投加量按照Ca~(2+):F-=3.5:1、PAC及PAM投加量分别为400 mg/L和3 mg/L、搅拌强度150r/min,沉淀时间30分钟,可以将原水中氟离子浓度从120mg/L降到7.8mg/L;氟化钙沉淀行为实验发现,当水中氟的起始浓度为120mg/L~50mg/L时,氟化钙沉淀发生时所需钙离子为60 mg/L,将氟离子降至10 mg/L以下需要投加1200mg/L~1500mg/L氯化钙,当水中氟的起始浓度在30mg/L~15mg/L时,氟化钙沉淀发生时所需钙离子浓度在300mg/L~1000mg/L,将氟离子降至10 mg/L以下需要投加1800mg/L~3000mg/L氯化钙;XRD分析表明水中氟离子是以氟化钙沉淀的形式被去除;SEM分析表明PAC和PAM可以通过吸附、络合、桥联、网捕作用将微小胶体颗粒凝聚在一起,有效增强沉降效果;根据构筑物及配套水处理设备的各项参数进行的成本估算的结果为:总投资52.79万元,运行成本每日需花费428.96元;后期工程调试后的结果显示,处理系统在连续进水情况下实现了高效稳定运转,经处理后的水质指标能够降低到国家一级排放标准以下:p H=7~8,氟离子浓度低于10mg/L,并且通过斜管沉淀池和砂滤器可以将出水SS降至13 mg/L,达到预期目标。图20幅,表12个,参考文献64篇。
【图文】：

出自陕西省宝鸡市，因此宝鸡也享有“中国钛城”之美誉就座落在这里。凭借得天独厚的地理优势和几代人的不懈宝钛集团从建立伊始“一切为军工”为新中国国防事业作随着钛材应用范围的不断扩大和总体形势的变化，宝钛集进入“军民结合”时代，在技术上的不断创新发展使宝钛工行业的领军者。作为“国家级工业品牌培育示范企业”，钛合金材料的产量占据着国内市场一半以上份额，随着生业废水水量也随之增长。在钛及钛合金生产加工过程中，，热加工后金属材料表面会形成一层氧化膜，需要用氢氟酸洗腐蚀以去除氧化膜，随着反应的进行需要不断补充新正常进行，排出的这部分无法继续与金属表面氧化物反应后的管材表面会粘附着残留的酸洗液，所以必需用清水冲水称为酸洗废水[1]，酸洗废水如若不能达标排放的话就会团管棒厂处于秦岭深山当中，将严重威胁秦岭自然生态环地理位置图:

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【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X76

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本文编号：2646381