新型无机高分子絮凝剂处理电镀废水的研究

发布时间：2020-07-21 23:38

【摘要】：电镀技术是一种应用较为广泛的现代加工技术,其主要是通过电解作用在基体材料表面镀上一薄层金属膜,从而提高其耐磨性、耐热性和抗腐蚀性等特性,在生活中具有较广的使用面和较强的实用性。然而,伴随着电镀技术的不断发展,人们在经济上得到巨大利益的同时,势必会带来环境污染问题。因电镀过程中产生的废水中含有的Cu2+、Ni2+等重金属离子含量高、毒性大,且具有累积性、潜伏性和生物难降解性等特点,若不采取有效的措施对这些重金属离子进行控制,而是任意排放则会对生态环境及人体健康产生极大的危害。因此,研究对重金属离子的处理技术具有重要的现实意义。絮凝法由于工艺简单、投资少,一直作为处理重金属废水的重要方法,絮凝剂是絮凝法中的主要药剂,市场上广泛销售的絮凝剂虽具有一定的效果,但网捕、桥联作用较差,对重金属离子的去除率低且絮体沉降速度慢,所以本论文旨在研制出一种高效去除重金属离子且絮凝效果良好的新型絮凝剂。本论文采用空间捕获、桥联共聚的方法,以十二水硫酸铝钾、五氧化二钒、硫酸、碳酸氢钠为原料合成了一种新型无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铝钒(PAVS),通过研究合成条件对电镀废水中铜、镍离子去除率的影响,确定了制备PAVS的最佳条件,并对在最佳条件下合成的PAVS进行了结构和形貌表征;然后将PAVS应用于电镀含铜废水和含镍废水,研究了 PAVS絮凝剂处理铜、镍废水的最佳使用条件;最后主要针对铜、镍离子去除率,色度去除率及COD去除率考察了絮凝剂PAVS对电镀铜、镍废水的絮凝效果,并与明矾(Alum)、聚合硫酸铁(PFS)和聚合硫酸铝(PAS)进行比较。研究结果具体如下:(1)设计正交试验和单因素试验对PAVS的合成条件进行优化,确定了最佳物料配比为:n(KAl(SO4)2·12H2O):n(H2SO4):n(V2O5):n(NaHCO3)=1:0.5:0.8:2.8,最佳工艺条件为:反应时间3.5h,反应温度60℃。(2)将最佳合成条件下制备的PAVS进行IR、SEM及XRD表征,结果表明:PAVS具有与PAS相似的多羟基聚铝结构,是网状结构的大分子物质,有效提高了其吸附网捕作用。(3)利用PAVS处理含铜废水时,在pH值为7.5,水体温度为20℃沉降时间为24 min及絮凝剂投加量为3.0 mL.L-1的条件下,处理效果最优;同样,对于镍废水,PAVS的最佳絮凝条件为:pH值9.0,水体温度20℃,沉降时间30 min及絮凝剂投加量5.0 mL·L-1。(4)在絮凝剂的絮凝效果对比试验中,主要对废水中的色度、COD含量及铜、镍离子含量进行了检测分析。结果表明:用PAVS处理含铜和含镍废水时,在最佳投加量下色度去除率分别高达98.5%和98.8%,COD去除率分别为66.9%和60.5%。与Alum、PFS和PAS相比,PAVS对电镀废水中色度和COD的去除效果均优于以上三种絮凝剂,且其投加量较少,沉降性能好,说明PAVS是一种新型、高效的无机高分子絮凝剂。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ317;X781.1
【图文】：

废水排放,工业废水

邋陕西科技大学硕士学位论文逦逦逦逡逑先增长后逐渐下降的趋势。由图１－１可以看出，２００３－２００７年工业废水的排放亿吨增加至２４６．６亿吨，２００７年以后，工业废水的排放呈下降趋势。通过参１－２中的相关数据，我们预计，在未来几年我国废水排放量将会不断上涨，但水排放量将会继续保持２％的下降趋势。尽管我国工业废水的排放量在逐渐减基数仍然十分巨大，这将为国家和企业的环保事业带来巨大压力。随着人们对的持续关注，我国废水的治理还需增加力度，这就加大了对水处理药剂需求，了水处理药剂的不断发展。逡逑－逡逑

高分子吸附,架桥机,金属回收,生物法处理

逦Ｉ逡逑金属回收逡逑图１－５生物法处理电镀废水的工艺流程逡逑Ｆｉｇ．邋１－５邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｆｏｒ邋ｔｒｅａｔｉｎｇ邋ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ邋ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ邋ｂｙ邋ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑

去除率,五氧化二钒,用量,吸光度

新型无机高分子絮凝剂处理电镀废水的研究逡逑的各标准液的吸光度，结果如表２－４所示。以吸光度对镍离子含量绘制标准曲线，结果逡逑如图２－２所示。逡逑标准曲线方程为Ａ邋＝邋０．００２２ｍ邋＋邋０．０００７，线性相关系数Ｒ２邋＝邋０．９９８４逡逑（３）样品的测定：逡逑取适量水样于１００邋ｍＬ容量瓶中，按照上述步骤进行水样吸光度的测定。在标准曲逡逑线上查得铜离子含量。计算式如下：逡逑镍（Ｎｉ，ｍｇ．Ｌ－１）邋＝ｍ／ｖ逦（２－２）逡逑式中：ｍ—从标准曲线查含镍量（ｎｇ）逡逑Ｖ—水样的体积（ｍＬ）逡逑２．４．３铜、银离子去除率的计算逡逑分别测定处理前后电铜、镍废水中Ｃｕ２＋和Ｎｉ２＋的含量，然后利用下式计算Ｃｕ２＋和逡逑Ｎｉ２＋的去除率。逡逑去除率＝逦（２－３）逡逑Ｃ0逡逑式中，Ｃ0为原废水中的Ｃｕ２＋和Ｎｉ２＋含量逡逑＇逦Ｃ为处理后废水中Ｃｕ２＋和Ｎｉ２＋含量逡逑２．５制备聚合硫酸铝钒的研究逡逑２．５．１制备ＰＡＶＳ的工艺流程图逡逑ＫＡ１（Ｓ０４）２．１２Ｈ２０邋—逡逑１０ｍＬＨ２Ｏ邋［￣二７１缓慢滴加．厂二加热反应．丨二．丨冷冻干燥」—Ｉ逡逑逦邋￣￣溶解１邋Ｈ，ＳＯ彳＊丨混：物Ｉ邋时’丨液体产口口逦Ｈ酣粉末逡逑ｖ２0５邋—＊逦Ｊ逡逑－逦１逦加入逡逑ＮａＨＣ０３逡逑图２－３制备ＰＡＶＳ的工艺流程逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｔｈｅ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＰＡＶＳ逡逑２．５．２单因素实验逡逑实验原料采用十二水合硫酸铝钾、硫酸、五氧化二钒和碳酸氢钠。为了获得最佳的逡逑制备条件

【参考文献】