硫酸钙晶须在污水处理中的应用研究

发布时间：2017-10-08 20:06

  本文关键词：硫酸钙晶须在污水处理中的应用研究

  更多相关文章： 硫酸钙晶须 印染废水 氨氮废水 吸附 脱色 除氮

【摘要】：印染废水和高氨氮废水来源广泛如纺织印染、垃圾填埋和养殖行业。这类废水的化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、悬浮物(Suspended solids,SS)、色度较高而且可生化性较差。这类废水的特性决定了污水处理工艺必须采用物化-生化相结合的方法。吸附是一种常见的吸附色度和氨氮的物理化学技术。利用磷酸工业产生的副产物—硫酸钙晶须分别对染料废水和氨氮(NH_4~+)废水进行吸附脱色除氮研究,确认了硫酸钙晶须最佳使用量、温度、时间、pH值等条件对脱色效果、除去总有机碳(Total organic carbon,TOC)与NH_4~+效果的影响。分别探究了硫酸钙晶须对印染废水与NH_4~+废水的脱色除氮机理及其相关模型。硫酸钙晶须吸附染料废水实验结果表明,(1)在染料废水温度为30℃、pH=8、初始直接靛蓝浓度为200 mg/L以及硫酸钙晶须添加量为100 g/L条件下,吸附过程在60 min达到吸附平衡,废水色度和总有机碳(total organic carbon,TOC)去除率分别为88%和45%。(2)随着染料废水pH值增大,废水脱色率呈现增大趋势,当废水pH值增加至8时,可以获得最大脱色率为86.57%,同时当废水pH值为8时废水TOC去除率也达到最大值(44.56%)。(3)随着染料废水温度升高,硫酸钙晶须对废水的脱色率呈下降趋势(由86.57%降至77.53%);另一方面,染料废水TOC去除率变化也由44.56%降低到28.97%。因此,常温(20~30℃)是硫酸钙晶须吸附染料废水的适宜温度。(4)不同浓度(50~300 mg/L)直接靛蓝废水在30℃、pH=8和硫酸钙晶须浓度为100 g/L分析硫酸钙晶须吸附性能结果表明:随着直接靛蓝染料初始浓度增加,硫酸钙晶须对染料吸附性能下降,由95.58%(直接靛蓝初始浓度为50 mg/L),下降到最低去除率69.35%(直接靛蓝初始浓度为300 mg/L)。硫酸钙晶须吸附NH_4~+废水性能实验结果表明,(1)硫酸钙晶须吸附废水NH_4~+-N的适宜条件为:废水pH=8.0与吸附剂浓度为15 g/L。(2)在100 mg/L NH_4~+-N、15g/L硫酸钙晶须以及废水pH=8条件下,废水温度为20℃和50℃时,硫酸钙晶须对NH_4~+吸附的吸附效率分别为83.3%和54.2%。即随着废水温度的升高硫酸钙晶须对废水NH_4~+-N吸附性能呈下降趋势。(3)随着NH_4~+-N初始浓度的增加,硫酸钙晶须对NH_4~+吸附效率呈下降趋势,由96.7%(NH_4~+初始浓度为50 mg/L),下降到最低去除率53.2%(NH_4~+初始浓度为400 mg/L)。(4)硫酸钙晶须吸附平衡结果说明:NH_4~+在硫酸钙晶须上的吸附可以采用Langmuir和Freundlich模型来描述,Langmuir饱和吸附量为15.82 mg/g。
【关键词】：硫酸钙晶须 印染废水 氨氮废水 吸附 脱色 除氮
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.32
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-28
• 1.1 染料废水来源与特性12-13
• 1.1.1 染料废水来源12-13
• 1.1.2 印染废水特性13
• 1.2 印染废水处理进展13-20
• 1.2.1 物理化学13-18
• 1.2.2 生化处理18-20
• 1.3 氨氮废水来源与特性20-21
• 1.3.1 自然界的氮循环20-21
• 1.3.2 氨氮废水来源与污染21
• 1.4 氨氮废水处理技术21-23
• 1.4.1 化学沉淀法21
• 1.4.2 离子交换法（吸附法）21-22
• 1.4.3 液膜法22
• 1.4.4 生物脱氮22-23
• 1.5 硫酸钙晶须制备与应用进展23-25
• 1.5.1 硫酸钙晶须制备技术动态23-24
• 1.5.2 硫酸钙晶须应用途径24-25
• 1.6 磷石膏资源化政策25-26
• 1.6.1 产业政策25-26
• 1.6.2 税收优惠政策26
• 1.6.3 认定政策26
• 1.6.4 价格政策26
• 1.7 研究内容与创新点26-28
• 1.7.1 研究内容26-27
• 1.7.2 创新点27-28
• 第2章 材料与方法28-34
• 2.1 材料28
• 2.1.1 废水来源28
• 2.1.2 吸附材料与设备28
• 2.2 实验方法28-30
• 2.2.1 硫酸钙晶须去除染料废水的色度和TOC性能28-29
• 2.2.2 硫酸钙晶须吸附废水中氨氮效果研究29-30
• 2.3 分析方法30-34
• 2.3.1 废水脱色率30
• 2.3.2 总有机碳30
• 2.3.3 氨氮及其去除率30-32
• 2.3.4 硫酸钙晶须表征32-34
• 第3章 结果与讨论34-46
• 3.1 硫酸钙晶须理化特性34-36
• 3.1.1 硫酸钙晶须形貌特征34-35
• 3.1.2 硫酸钙晶须的基本性能参数35
• 3.1.3 硫酸钙晶须的化学特征35
• 3.1.4 硫酸钙晶须的结晶过程35
• 3.1.5 硫酸钙晶须吸附废水污染物机理35-36
• 3.2 硫酸钙晶须吸附直接靛蓝染料性能36-40
• 3.2.1 硫酸钙晶须投加量对染料废水色度和TOC的影响36-37
• 3.2.2 吸附时间对染料废水脱色率和TOC去除率影响37
• 3.2.3 pH值对染料废水脱色率和TOC去除率影响37-38
• 3.2.4 温度对染料废水脱色率和TOC去除率影响38-39
• 3.2.5 直接靛蓝浓度对硫酸钙晶须吸附性能影响39-40
• 3.3 硫酸钙晶须吸附氨氮性能研究40-46
• 3.3.1 硫酸钙晶须投加量对废水氨氮去除的影响40
• 3.3.2 pH值对硫酸钙晶须吸附废水氨氮的影响40-42
• 3.3.3 温度对硫酸钙晶须吸附氨氮效果的影响42
• 3.3.4 氨氮浓度对硫酸钙晶须吸附氨氮效果的影响42-44
• 3.3.5 接触时间对硫酸钙晶须吸附氨氮效果的影响44-46
• 第4章 结论与建议46-48
• 4.1 结论46-47
• 4.1.1 硫酸钙晶须吸附染料废水结论46
• 4.1.2 硫酸钙晶须吸附氨氮废水结论46-47
• 4.2 建议47-48
• 参考文献48-56
• 致谢56

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