石灰—电絮凝耦合技术处理含重金属高酸铅锌冶炼废水的应用研究--《昆明理工大学》2012年硕士论文
石灰—电絮凝耦合技术处理含重金属高酸铅锌冶炼废水的应用研究
【摘要】：铅锌冶炼工业是有色金属行业中的高污染行业,除铅锌冶炼过程中提炼得到的少量金属之外,还包括其他有色金属,一般含有铅、锌、铬、铜、砷、汞、氟、氰等。由冶炼过程决定了铅锌冶炼废水具有水量大、重金属离子种类多、水质复杂多变、酸度大、污染强度大等特点。这些成分到环境中不易降解,只能通过另外的形式停留在环境中,不但造成金属资源的浪费,同时影响生态环境和人类健康,而铅锌冶炼又是有色金属冶炼行业的重要组成部分,是污染物产生的主要源头之一,因此,对铅锌冶炼行业的污水进行治理尤为重要。目前处理重金属铅锌冶炼废水的主要方法为化学沉淀中和法,尤其以中和沉淀法应用较为普遍。但是由于中和石灰法存在着种种缺陷,如出水重金属离子浓度较高、产生渣量大、脱水困难、二次污染等缺点。正是由于这些限制因素制约了其在铅锌冶炼废水中的应用,而电絮凝法具有重金属去除率高,产生渣量少且可以回收,沉淀絮凝脱水效果好等优点弥补了石灰中和法的缺陷。本文就是基于这一思路,用石灰电絮凝耦合技术处理重金属铅锌冶炼废水,并针对蒙自矿冶有限责任公司的实际需求进行工艺技术改造,石灰电絮凝耦合技术在技改中得到成功应用,主要内容如下：
(1)通过石灰中和法、电絮凝法、石灰电絮凝法处理重金属效果比较和成本分析得到结论如下,石灰中和法在pH=10,搅拌反应时间为30min,搅拌强度为250r/min,并加入一定量的絮凝剂FeCl3得到最佳实验条件。电絮凝法在pH=9,极板电压为5V,极板间距为0.8cm,电解时间为40min,并进行pH=9的曝气处理得到最佳实验条件。石灰电絮凝法在pH=8,极板电压为2V,极板间距为1.2cm,电解时间为30min得到最佳实验条件。通过对这三种方法的最佳实验条件下,得到的三种方法的最佳处理效果的对比分析,得出石灰电絮凝法具有最佳的处理效果。通过对比三种方法的能耗、药品成本、设备成本,得出石灰电絮凝法具有较明显的成本优势。
(2)从配位化学角度分析得到pH对Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+羟基离子形态的影响和pH值对Cu(OH)2、Zn(OH)2、Cd(OH)2、Pb(OH)2溶解度的影响。从电絮凝对重金属离子去除机理分析得到主要通过电荷中和作用、网捕作用和卷扫作用去除。并且简要分析了在极板阴极的重金属析出顺序和理论分析。
(3)通过对蒙自矿冶有限责任公司的处理工艺改造,分析改造前后的出水处理效果,得到通过石灰电絮凝工艺改造后并后续加深度处理的出水能够达到地表水Ⅲ类标准,出水全部回用于生产。石灰电絮凝耦合工艺已成功应用于工程,对解决实际问题具有重要意义。
总之,论文用石灰电絮凝耦合技术处理重金属铅锌冶炼废水是一种有效的处理方法并在蒙自矿冶有限责任公司技术改造上已得到成功应用,为解决冶炼废水处理提供了一种新方法、新手段和新思路。
【关键词】：
【学位授予单位】：昆明理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：X703【目录】：
摘要4-6ABSTRACT6-8目录8-11第一章 文献综述11-22 1.1 铅锌废水来源及危害11-13
1.1.1 铅锌冶炼废水来源11-12
1.1.2 铅锌冶炼废水危害12-13 1.2 铅锌冶炼废水处理技术与方法13-17
1.2.1 铅锌冶炼废水处理技术及方法13-16
1.2.2 铅锌冶炼废水处理研究发展方向16-17 1.3 石灰法在含重金属废水处理中的应用17-19
1.3.1 石灰法技术原理17
1.3.2 石灰法的优缺点17-18
1.3.3 石灰法技术的研究现状和发展方向18-19 1.4 电絮凝技术在含重金属废水处理中的应用19-21
1.4.1 电絮凝技术原理19-20
1.4.2 电絮凝的优缺点20
1.4.3 电絮凝技术的研究现状和发展方向20-21 1.5 研究目的与内容21-22
1.5.1 研究的目的与意义21
1.5.2 研究主要内容及解决的问题21-22第二章 试验材料和方法22-27 2.1 实验材料和设备22-23
2.1.1 水样22
2.1.2 实验材料和药剂22
2.1.3 实验设备22-23 2.2 实验方法23-26 2.3 分析测试方法和设备26-27
2.3.1 分析测试方法26
2.3.2 分析测试设备26-27第三章 实验结果与讨论27-44 3.1 石灰中和法处理铅锌冶炼废水27-31
3.1.1 不同pH对重金属去除率的影响27-28
3.1.2 搅拌反应时间对重金属去除率的影响28
3.1.3 搅拌强度(转速)对重金属去除率的影响28-29
3.1.4 不同絮凝剂对重金属去除率的影响29-31 3.2 氢氧化钠电絮凝处理铅锌冶炼废水31-36
3.2.1 不同pH对重金属去除率的影响31-32
3.2.2 不同极板电压对重金属去除率的影响32-33
3.2.3 不同电解时间对重金属去除率的影响33-34
3.2.4 不同极板间距对重金属去除率的影响34-35
3.2.5 曝气处理对重金属去除率的影响35-36 3.3 石灰电絮凝处理铅锌冶炼废水36-41
3.3.1 不同pH值对重金属去除率的影响36-37
3.3.2 不同极板电压对重金属去除率的影响37-39
3.3.3 不同电解时间对重金属去除率的影响39-40
3.3.4 不同极板间距对重金属去除率的影响40-41 3.4 各方法处理效果对比41-42 3.5 成本分析42-43 3.6 本章小结43-44第四章 石灰电絮凝处理机理分析44-55 4.1 pH对各种金属离子沉淀物的影响44-51
4.1.1 pH值对金属羟合离子形态的影响44-49
4.1.2 pH值对金属氢氧化物溶解度的影响49-51 4.2 电絮凝去除重金属机理分析51-52 4.3 阴极离子的竞争反应分析52-53 4.4 本章小结53-55第五章 蒙自矿冶重金属冶炼废水零排放示范工程55-64 5.1 企业简介55 5.2 项目实施必要性及意义55-56 5.3 项目建设内容56 5.4 改造前污酸和酸性污水水处理技术56-60
5.4.1 废水情况56-57
5.4.2 处理工艺57-59
5.4.3 处理效果59
5.4.4 存在问题59-60 5.5 改造后污酸和酸性污水水处理技术60-63
5.5.1 技术概述60
5.5.2 改造内容60
5.5.3 处理工艺60-62
5.5.4 处理效果62
5.5.5 本项目工艺技术创新性及先进性62-63 5.6 本章小结63-64第六章 结论和建议64-66 6.1 结论64-65 6.2 问题和建议65-66致谢66-67参考文献67-74附录A 攻读硕士期间发表论文和专利目录74-75附录B 其他需要说明的内容75
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3秒自动关闭窗口儿童血铅超标案例诊治与小常识（图）
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责任编辑：彭彭
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