电镀废水中污染物的去除研究
发布时间：2021-02-27 22:51
电镀是当今工业产业链中不可或缺的环节,同时也是当代全球三大污染产业之一。电镀工艺过程复杂,镀前预处理、电镀及镀后工艺都会产生不同性质的电镀废水,成分复杂。新型镀种-化学镀镍及锌镍合金等电镀工艺的兴起也加大了废水治理的难度,同时《电镀废水排放标准》（GB21900-2008）的实施对电镀废水中氨氮、重金属、COD等指标提出了更严格的排放标准,使得实际电镀废水的达标处理难度越来越大,废水处理问题已成为制约电镀企业生存发展的瓶颈。因此,对于实际电镀废水处理工艺的研究势在必行。本文以江西电镀园区电镀预处理、电镀后产生的几股成分不同的废水为研究对象,分别对其中的氨氮、COD及镍等成分的去除进行了探索与优化实验。采用吹脱法对化学镀废水中高浓度氨氮进行一级处理。应用响应面分析法对氨氮吹脱工艺进行优化,在最佳吹脱工艺条件下（pH=11、空气流速=2 L/min、时间=60 min）,氨氮的去除效率为98%。吹脱后的废水经次氯酸钠深度氧化进行二级处理,结果显示,次氯酸钠投加量为30 mL/L,反应时间为10 min时,氨氮去除率达95.43%。同时研究了超声、紫外照射对次氯酸钠氧化效率的强化效果。经吹脱...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电镀废水处理工艺图
上海交通大学硕士学位论文7的稳定性。大量氨水的使用，造成废水中氨氮含量严重超标，尤其是电镀槽废液，氨氮浓度更高，需要采用多种方法组合进行处理[13]，才能使废液中的氨氮达到废水的排放要求。废水中氨氮的处理方法主要有：生物脱氮法、高级氧化法、物化脱氮法。1、生物脱氮法传统生物脱氮法是目前应用最为广泛、最为成熟的脱氮方法[14]，通过特定微生物将废水中氨氮通过“氨化、硝化、反硝化”等一系列微生物呼吸作用最终将含氮有机物转化为N2从废水中脱除的过程[15]。传统生物脱氮途径如下所示：图1-2传统生物脱氮途径Fig.1-2Traditionalbiologicalnitrogenremovalpathway首先是氨化反应，含氮有机物在氨化细菌的作用下生成氨氮和NH4+，此阶段反应迅速。其次是硝化反应，水中氨氮在好氧自养型微生物（亚硝酸菌和硝酸菌）的代谢作用下将氨氮转化为NO2-和NO3-。其中能量消耗来自于NH4+-N和NO2-的氧化过程，碳酸根、碳酸氢根、二氧化碳等无机碳化合物为硝化反应提供碳源。最后是反硝化反应，硝化菌在无氧条件下将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮还原为N2或N2O。由于硝化菌和反硝化菌对氧的需求不同，硝化过程须在好氧反应器内进行而反硝化过程须在无氧或厌氧反应器内进行，导致传统生物脱氮法难以实现在同一个反应器中同时硝化、反硝化[16]。但传统生物法适合于处理低浓度氨氮废水，因硝化细菌与反硝化细菌无法在高浓度氨氮条件下生存。随着研究进展，一些学者发现在厌氧条件下氨氮也会减少的现象[17]，对人们继续探索生物脱氮新工艺起到了推动作用。经过不断探索，逐步形成了短程硝化反硝化、同时硝化反硝化（SND）、厌氧氨氧化（AMAMMOX）等新的工艺，克服了生物法在处理高浓度氨氮废水效率不高的问题。2、高级氧化法高?
上海交通大学硕士学位论文10脱法去除含油废水中的氨氮，并通过正交实验确定了影响吹脱效率因素的主次舜顺序依次为：pH值、鼓气量、吹脱时间。谢凤岩[29]利用吹脱方法处理高浓度氨氮废水，取得了满意的效果。刘文龙等[35]对吹脱过程中的pH、吹脱温度、吹脱时间等进行了研究，得出了理想的吹脱条件。近年来，为进一步提高氨氮吹脱效率，吹脱反应一般都在吹脱塔[36]中进行，吹脱塔一般分为填料塔和筛板塔两种。工程上的吹脱工艺图一般如下图所示：图1-3吹脱除氨工艺流程图Fig.1-3Ammonianitrogenstrippingprocess吹脱法简便易行，在国内外应用广泛。吹脱法适合于中高浓度、水量大的氨氮废水，工程工艺流程简便，基础建设费用较低且吹脱出的氨氮可被酸液吸收，减少对环境造成的二次污染，但经吹脱后的废水通常不能达标排放，故此方法通常与化学氧化法联用以达到更高的去除效率。1.4.2COD电镀工艺的COD主要来源于三个阶段：预处理阶段、电镀阶段、镀后阶段。研究表明，电镀工艺产生的COD来源主要是镀前预处理阶段，此阶段产生的COD浓度较高，排放量较大，占废水排放量的60%-70%左右。COD的去除方法多样，主要分为：混凝法、电化学法、Fenton法、气浮法、生物法和膜技术等[37]。表1-2电镀工艺COD主要来源Table1-2ThemainsourceofCODinelectroplatingwastewater工艺阶段废水排放比例COD（mg/L）电镀前处理20%25%100—5000电镀60%70%40—60电镀后处理5%10%2000—30001.混凝法向污水中投加一定量的混凝剂如聚合硫酸铁（SPFC）、聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等使污染物在吸附电中和作用及压缩双电层作用或吸附架桥、
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型锌镍合金电镀工艺及镀层的耐蚀性[J]. 李景轩. 材料保护. 2018(09)
[2]表面处理技术在航天材料中的应用[J]. 于凤梅,杨薛军,张科伟,李仙会. 理化检验(物理分册). 2018(06)
[3]磷酸铵镁的超声/吹脱协同分解及循环利用研究[J]. 吴成强,陈越平,张爱国,吕文洲,池焕明,张捷. 中国给水排水. 2017(03)
[4]响应面法优化亚氯酸钠湿法脱硝工艺的研究[J]. 王谦,张宏波,戴丽雅,孙同华,贾金平. 现代化工. 2017(01)
[5]含银电镀废水处理技术研究及工程实例[J]. 郭超,武泽浩,刘慧. 广东化工. 2016(13)
[6]次氯酸钠氧化法预处理乙炔清净废水的研究[J]. 朱磊,曹珍,闫征楚,花修艺,董德明,孙文田,梁大鹏,郭志勇. 工业水处理. 2016(01)
[7]响应面法在试验设计与优化中的应用[J]. 李莉,张赛,何强,胡学斌. 实验室研究与探索. 2015(08)
[8]响应面法优化MAP法处理高浓度氨氮废水的研究[J]. 饶力,汪晓军,陈振国,袁延磊,郭冠超. 工业水处理. 2015(06)
[9]重金属捕集剂在电镀重金属废水中的应用研究[J]. 潘思文,仇康,孙同华,张宏波,贾金平. 现代化工. 2015(02)
[10]改性活性炭对废水中铬离子的吸附[J]. 左卫元,仝海娟,史兵方. 环境工程学报. 2015(01)
博士论文
[1]内电解—短程硝化—厌氧氨氧化—芬顿氧化处理垃圾渗滤液研究[D]. 白轩.东北大学 2013
[2]活性污泥法处理碱减量印染废水的研究[D]. 官宝红.浙江大学 2001
硕士论文
[1]强化电芬顿法处理石化废水反渗透浓水的研究[D]. 吴月.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]基于磷酸铵镁沉淀的电化学强化脱氮技术研究[D]. 权国卿.重庆大学 2017
[3]高氨氮废水预处理工艺设计及运行控制技术研究[D]. 王孝青.河北科技大学 2016
[4]化学法处理电镀废水中COD的研究[D]. 付念.机械科学研究总院 2014
[5]电镀铜镍废水化学处理工艺的优化研究[D]. 王亮.哈尔滨工业大学 2014
[6]超声吹脱去除水中高浓度氨氮的方法研究[D]. 平凡.天津大学 2012
[7]镍与锌镍合金的电镀及耐蚀性能研究[D]. 韩登峰.合肥工业大学 2012
[8]吹脱法处理焦化厂高浓度氨氮废水的试验研究[D]. 徐彬彬.西南交通大学 2011
[9]化学沉淀法处理电镀废水的实验研究[D]. 李姣.湖南大学 2011
[10]钻井废水酸化—内电解-Fenton-混凝工艺研究[D]. 王丽婷.重庆大学 2010
本文编号：3054918
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电镀废水处理工艺图
上海交通大学硕士学位论文7的稳定性。大量氨水的使用，造成废水中氨氮含量严重超标，尤其是电镀槽废液，氨氮浓度更高，需要采用多种方法组合进行处理[13]，才能使废液中的氨氮达到废水的排放要求。废水中氨氮的处理方法主要有：生物脱氮法、高级氧化法、物化脱氮法。1、生物脱氮法传统生物脱氮法是目前应用最为广泛、最为成熟的脱氮方法[14]，通过特定微生物将废水中氨氮通过“氨化、硝化、反硝化”等一系列微生物呼吸作用最终将含氮有机物转化为N2从废水中脱除的过程[15]。传统生物脱氮途径如下所示：图1-2传统生物脱氮途径Fig.1-2Traditionalbiologicalnitrogenremovalpathway首先是氨化反应，含氮有机物在氨化细菌的作用下生成氨氮和NH4+，此阶段反应迅速。其次是硝化反应，水中氨氮在好氧自养型微生物（亚硝酸菌和硝酸菌）的代谢作用下将氨氮转化为NO2-和NO3-。其中能量消耗来自于NH4+-N和NO2-的氧化过程，碳酸根、碳酸氢根、二氧化碳等无机碳化合物为硝化反应提供碳源。最后是反硝化反应，硝化菌在无氧条件下将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮还原为N2或N2O。由于硝化菌和反硝化菌对氧的需求不同，硝化过程须在好氧反应器内进行而反硝化过程须在无氧或厌氧反应器内进行，导致传统生物脱氮法难以实现在同一个反应器中同时硝化、反硝化[16]。但传统生物法适合于处理低浓度氨氮废水，因硝化细菌与反硝化细菌无法在高浓度氨氮条件下生存。随着研究进展，一些学者发现在厌氧条件下氨氮也会减少的现象[17]，对人们继续探索生物脱氮新工艺起到了推动作用。经过不断探索，逐步形成了短程硝化反硝化、同时硝化反硝化（SND）、厌氧氨氧化（AMAMMOX）等新的工艺，克服了生物法在处理高浓度氨氮废水效率不高的问题。2、高级氧化法高?
上海交通大学硕士学位论文10脱法去除含油废水中的氨氮，并通过正交实验确定了影响吹脱效率因素的主次舜顺序依次为：pH值、鼓气量、吹脱时间。谢凤岩[29]利用吹脱方法处理高浓度氨氮废水，取得了满意的效果。刘文龙等[35]对吹脱过程中的pH、吹脱温度、吹脱时间等进行了研究，得出了理想的吹脱条件。近年来，为进一步提高氨氮吹脱效率，吹脱反应一般都在吹脱塔[36]中进行，吹脱塔一般分为填料塔和筛板塔两种。工程上的吹脱工艺图一般如下图所示：图1-3吹脱除氨工艺流程图Fig.1-3Ammonianitrogenstrippingprocess吹脱法简便易行，在国内外应用广泛。吹脱法适合于中高浓度、水量大的氨氮废水，工程工艺流程简便，基础建设费用较低且吹脱出的氨氮可被酸液吸收，减少对环境造成的二次污染，但经吹脱后的废水通常不能达标排放，故此方法通常与化学氧化法联用以达到更高的去除效率。1.4.2COD电镀工艺的COD主要来源于三个阶段：预处理阶段、电镀阶段、镀后阶段。研究表明，电镀工艺产生的COD来源主要是镀前预处理阶段，此阶段产生的COD浓度较高，排放量较大，占废水排放量的60%-70%左右。COD的去除方法多样，主要分为：混凝法、电化学法、Fenton法、气浮法、生物法和膜技术等[37]。表1-2电镀工艺COD主要来源Table1-2ThemainsourceofCODinelectroplatingwastewater工艺阶段废水排放比例COD（mg/L）电镀前处理20%25%100—5000电镀60%70%40—60电镀后处理5%10%2000—30001.混凝法向污水中投加一定量的混凝剂如聚合硫酸铁（SPFC）、聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等使污染物在吸附电中和作用及压缩双电层作用或吸附架桥、
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型锌镍合金电镀工艺及镀层的耐蚀性[J]. 李景轩. 材料保护. 2018(09)
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[3]磷酸铵镁的超声/吹脱协同分解及循环利用研究[J]. 吴成强,陈越平,张爱国,吕文洲,池焕明,张捷. 中国给水排水. 2017(03)
[4]响应面法优化亚氯酸钠湿法脱硝工艺的研究[J]. 王谦,张宏波,戴丽雅,孙同华,贾金平. 现代化工. 2017(01)
[5]含银电镀废水处理技术研究及工程实例[J]. 郭超,武泽浩,刘慧. 广东化工. 2016(13)
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[8]响应面法优化MAP法处理高浓度氨氮废水的研究[J]. 饶力,汪晓军,陈振国,袁延磊,郭冠超. 工业水处理. 2015(06)
[9]重金属捕集剂在电镀重金属废水中的应用研究[J]. 潘思文,仇康,孙同华,张宏波,贾金平. 现代化工. 2015(02)
[10]改性活性炭对废水中铬离子的吸附[J]. 左卫元,仝海娟,史兵方. 环境工程学报. 2015(01)
博士论文
[1]内电解—短程硝化—厌氧氨氧化—芬顿氧化处理垃圾渗滤液研究[D]. 白轩.东北大学 2013
[2]活性污泥法处理碱减量印染废水的研究[D]. 官宝红.浙江大学 2001
硕士论文
[1]强化电芬顿法处理石化废水反渗透浓水的研究[D]. 吴月.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]基于磷酸铵镁沉淀的电化学强化脱氮技术研究[D]. 权国卿.重庆大学 2017
[3]高氨氮废水预处理工艺设计及运行控制技术研究[D]. 王孝青.河北科技大学 2016
[4]化学法处理电镀废水中COD的研究[D]. 付念.机械科学研究总院 2014
[5]电镀铜镍废水化学处理工艺的优化研究[D]. 王亮.哈尔滨工业大学 2014
[6]超声吹脱去除水中高浓度氨氮的方法研究[D]. 平凡.天津大学 2012
[7]镍与锌镍合金的电镀及耐蚀性能研究[D]. 韩登峰.合肥工业大学 2012
[8]吹脱法处理焦化厂高浓度氨氮废水的试验研究[D]. 徐彬彬.西南交通大学 2011
[9]化学沉淀法处理电镀废水的实验研究[D]. 李姣.湖南大学 2011
[10]钻井废水酸化—内电解-Fenton-混凝工艺研究[D]. 王丽婷.重庆大学 2010
本文编号：3054918
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