铝表面处理液废水无害化实验研究

发布时间：2017-09-24 05:14

  本文关键词：铝表面处理液废水无害化实验研究

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【摘要】：铝是良好的节能环保材料,铝制品越来越多,广泛应用于建筑、包装、运输等行业。铝表面处理是生产铝制品不可或缺的程序,该程序用水量较大,会产生大量废水,废水成分复杂,含有大量的Al3+、SO42-、Cr6+、Cr3+、F-、PO43等,如果不经处理,就会严重地污染环境。本论文以某工厂的铝表面处理液废水为实验水样,分步去除废水中的Cr6+、F-、PO43-、 SO42-、Al3+。Cr6+采用铁氧体法去除；F-、PO43-和SO42-采用混凝-化学沉淀法去除；Al3+采用结晶法去除。研究的目的是探究药剂投加浓度和反应条件对各种离子的去除效果的影响。实验结果表明,试剂的投加浓度,pH值,反应温度,反应时间,搅拌速度等因素对实验效果的影响较大,主要体现在：(1)铁氧体法去除废水中的Cr6+的实验中,最佳工艺条件为：FeSO4·7H2O的投加浓度为56g/L,氧化还原阶段pH值为4,共沉淀阶段pH值为9,反应温度为75℃,搅拌时间为20min,该工艺条件能使Cr6+的去除率达到99.98%,Cr6+的浓度由1539mg/L降低至0.29mg/L,低于含铬废水的排放标准0.5mg/L。(2)混凝-化学沉淀法去除废水中的F-、PO43-和SO42-的实验中,最佳工艺条件为：CaO的投加浓度为23g/L,PAC的投加浓度为2.2g/L,PAM的投加浓度为1.7g/L,pH值为9,反应时间为30min,反应温度为50℃。该工艺条件能使F-的去除率达到99.94%,F-的浓度由7658mg/L降低至4.30mg/L,低于含氟工业废水的排放标准10mg/L;PO43的去除率达到95.90%,PO43-的浓度由22mg/L降低至0.90mg/L,低于含磷废水的二级排放标准1.0mg/L;SO42的去除率达到98.58%,SO42-的浓度由8773mg/L降低至125mg/L,低于生活饮用水标准中硫酸盐的最高允许浓度250mg/L。(3)结晶法去除废水中的Al3+的实验中,最佳工艺条件为：(NH4)2SO4的投加浓度为3.84g/L,pH值为9,温度为25℃,反应时间为6h,搅拌速度为40r/min。该工艺条件能使Al3+的去除率达到99.97%,Al3+的浓度由525mg/L降低至0.14mg/L,低于生活饮用水标准中Al3+的最高允许浓度0.2mg/L。(4)综合性实验结果表明,将单独实验的最佳工艺条件应用于水样,最终的处理效果如下：Cr6+的去除率达到99.99%,剩余浓度为0.19mg/L;F的去除率达到99.91%,剩余浓度为6.61mg/L;PO43的去除率达到96.32%,剩余浓度为0.81mg/L;SO42的去除率达到98.06%,剩余浓度为170.45mg/L;Al3+的去除率达到99.97%,剩余浓度为0.17mg/L。废水中的Cr6+、F-、PO43-、SO42-、Al3+都达到排放标准。
【关键词】：铝表面处理液废水 铁氧体法 混凝-化学沉淀法 结晶法 剩余浓度
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X76
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 铝表面处理液废水的来源9-10
• 1.2 铝表面处理液废水中主要离子的性质及危害10-12
• 1.2.1 Cr~(6+)的性质及危害10-11
• 1.2.2 F~-的性质及危害11
• 1.2.3 PO_4~(3-)的性质及危害11
• 1.2.4 SO_4~(2-)的性质及危害11-12
• 1.2.5 Al~(3+)的性质及危害12
• 1.3 铝表面处理液废水处理的研究现状12-20
• 1.3.1 铝表面处理液废水中Cr~(6+)的处理方法12-14
• 1.3.2 铝表面处理液废水中F~-的处理方法14-16
• 1.3.3 铝表面处理液废水中PO_4~(3-)的处理方法16-18
• 1.3.4 铝表面处理液废水中SO_4~(2-)的处理方法18-19
• 1.3.5 铝表面处理液废水中Al~(3+)的处理方法19-20
• 1.4 本文的研究内容和技术路线20-21
• 1.4.1 研究内容20
• 1.4.2 技术路线20-21
• 1.5 创新点21-22
• 第2章 实验材料与测定方法22-25
• 2.1 实验试剂22-23
• 2.2 实验仪器23
• 2.3 测定方法23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 铝表面处理液废水水质分析25-36
• 3.1 概述25
• 3.2 水样中Cr~(6+)的测定25-27
• 3.2.1 测定原理25
• 3.2.2 六价铬标准曲线的确定25-27
• 3.2.3 水样中Cr~(6+)浓度的测定27
• 3.3 水样中F~-的测定27-29
• 3.3.1 测定原理27
• 3.3.2 氟离子标准曲线的确定27-29
• 3.3.3 水样中F~-浓度的测定29
• 3.4 水样中PO_4~(3-)的测定29-31
• 3.4.1 测定原理29
• 3.4.2 磷酸根标准曲线的确定29-31
• 3.4.3 水样中PO_4~(3-)浓度的测定31
• 3.5 水样中SO_4~(2-)的测定31-33
• 3.5.1 测定原理31
• 3.5.2 硫酸根标准曲线的确定31-33
• 3.5.3 水样中SO_4~(2-)浓度的测定33
• 3.6 水样中Al~(3+)的测定33-35
• 3.6.1 测定原理33
• 3.6.2 铝离子标准曲线的确定33-35
• 3.6.3 水样中Al~(3+)浓度的测定35
• 3.7 本章小结35-36
• 第4章 铝表面处理液废水中Cr~(6+)的去除实验36-48
• 4.1 概述36
• 4.2 实验原理与过程36-37
• 4.2.1 实验原理36
• 4.2.2 实验过程36-37
• 4.3 实验结果与分析37-47
• 4.3.1 FeSO_4·7H_2O的投加浓度对Cr~(6+)去除效果的影响37-39
• 4.3.2 氧化还原阶段的pH值对Cr~(6+)去除效果的影响39-42
• 4.3.3 共沉淀阶段的pH值对Cr~(6+)去除效果的影响42-44
• 4.3.4 反应温度对Cr~(6+)去除效果的影响44-45
• 4.3.5 搅拌时间对Cr~(6+)去除效果的影响45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 铝表面处理液废水中F~-,PO_4~(3-),SO_4~(2-)的去除实验48-64
• 5.1 概述48
• 5.2 实验原理与过程48-49
• 5.2.1 氟离子的去除原理48-49
• 5.2.2 磷酸根离子的去除原理49
• 5.2.3 硫酸根离子的去除原理49
• 5.2.4 实验过程49
• 5.3 实验结果与分析49-62
• 5.3.1 CaO的投加浓度对F~-,PO_4~(3-)和SO_4~(2-)去除效果的影响49-52
• 5.3.2 PAC的投加浓度对F~-,PO_4~(3-)和SO_4~(2-)去除效果的影响52-54
• 5.3.3 PAM的投加浓度对F~-,PO_4~(3-)和SO_4~(2-)去除效果的影响54-56
• 5.3.4 pH值对F~-,PO_4~(3-)和SO_4~(2-)去除效果的影响56-58
• 5.3.5 反应时间对F~-,PO_4~(3-)和SO_4~(2-)去除效果的影响58-60
• 5.3.6 反应温度对F~-,PO_4~(3-)和SO_4~(2-)去除效果的影响60-62
• 5.5 本章小结62-64
• 第6章 铝表面处理液废水中Al~(3+)的去除实验64-75
• 6.1 概述64
• 6.2 实验原理与过程64-65
• 6.3.1 实验原理64
• 6.3.2 实验过程64-65
• 6.3 实验结果与分析65-74
• 6.3.1 (NH_4)_2SO_4的投加浓度对Al~(3+)去除效果的影响65-67
• 6.3.2 pH值对Al~(3+)去除效果的影响67-69
• 6.3.3 反应温度对Al~(3+)去除效果的影响69-70
• 6.3.4 反应时间对Al~(3+)去除效果的影响70-72
• 6.3.5 搅拌速度对Al~(3+)去除效果的影响72-74
• 6.4 本章小结74-75
• 第7章 综合实验与工程建议75-79
• 7.1 概述75
• 7.2 综合实验75-76
• 7.2.1 综合实验流程75
• 7.2.2 综合实验方法75-76
• 7.2.3 综合实验结果76
• 7.3 工程建议76-78
• 7.3.1 工艺流程77
• 7.3.2 工艺流程说明77-78
• 7.3.3 预期运行结果78
• 7.5 本章小结78-79
• 第8章 结论与建议79-81
• 8.1 结论79-80
• 8.2 建议80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-87
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果87

【参考文献】

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本文编号：909543