无机离子废水深度处理的工艺与溶液化学研究

发布时间：2020-06-28 14:26

【摘要】：在我国同时存在资源性缺水和水质性缺水，严峻的水形势迫切要求我们必须大力进行污水处理及其资源化，同时由于我国经济水平低，更迫切需要我们研究、推广、应用处理高效、投资节省、运行低耗的污水处理及资源化新技术。涂铁石英砂价格低廉、使用方便，又兼具石英砂所没有的吸附性能；磁种絮凝-高梯度磁分离除磷技术将化学除磷的彻底性与高梯度磁分离的快速、高效的特点很好地结合起来。本研究采用涂铁石英砂这一新型滤料和磁种絮凝-高梯度磁分离这一新工艺，分别对重金属离子废水和含磷废水进行深度处理，并研究了水处理过程中的溶液化学行为，主要内容如下： (1) 采用反复沉淀法和加热蒸发法制备涂铁石英砂，并对涂铁石英砂的铁含量、铁氧化物涂层的附着能力，比表面积、表面形态结构和涂层的物相组成等进行了测定、观察和分析。通过两种方法铁盐的消耗和涂铁砂表面性能的比较，认为加热蒸发法更有效。 (2) 用涂铁石英砂对铅(Ⅱ)、镉(Ⅱ)、砷(Ⅴ)、铬(Ⅵ)四种重金属离子进行吸附实验，考察了离子强度、pH值、共存离子等因素对吸附的影响；研究了铅(Ⅱ)、铬(Ⅵ)的吸附等温线(含吸附方程)、吸附速度(含速度方程)等动力学行为。通过涂铁石英砂与普通石英砂对铅(Ⅱ)、铬(Ⅵ)废水的过滤对比实验，认为涂铁石英砂对重金属离子具有良好的吸附作用。 (3) 研究了磁种、硫酸铝、pH值等对磷的吸附、沉淀、凝聚的影响，结果表明：铝(Ⅲ)离子的沉淀作用是除磷的主要原因；磁种的吸附作用对除磷的贡献较小，但使磷酸盐沉淀物的沉降性能大大提高；pH值既影响沉淀作用，也影响吸附作用。 (4) 以城市污水为对象，以除磷为线索，进行磁种絮凝-高梯度磁分离实验。通过对各工艺因素的研究，确定一处理效果好，成本低的优化条件，并在优化条件的基础上，进行了扩大试验。扩大试验结果表明：城市污水经处理后达到国 中南大学博士学位论文 家一级排放标准，污水厂出水经处理后达到了某些回用水标 准。该工艺用于城市污水深度除磷，目前国内外未见报导。 (5)通过溶液化学计算，从理论上分析了重金属离子、 磷酸根离子、铝离子等在溶液中的存在状态和磷酸铝的溶解 性能，以及它们受pH值变化的影响，并借助乙电位、红外光 谱等分析手段，探讨了重金属离子在涂铁石英砂上的吸附机 理和磷酸盐沉淀物与磁种异凝聚的作用机理。分析并阐明了 高梯度磁分离去除水中污染物的基本原理。
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【图文】：

IOCSI的SEM图

2.2高梯度磁选机及其工作原理(1)结构性能高梯度磁选机实物照片如图7一6所示。一、，、铂...‘...，界限塑塑卿哪馏组组缨触‘蔑夔麟据图7一6高梯度磁选机型号:CRIMMOZOO一300一2.0周期式高梯度磁选机，长沙矿冶研究院研制。结构性能:电磁体，能产生高达2.5Tesla磁场，简形(中Xh=100X200)分离区，内充5号不锈钢毛，充填系数4.5%。(2)工作原理物料(污水)从进料口进入磁场区的分离区

【引证文献】

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本文编号：2733121