电化学—吸附—沉淀法处理电镀厂废水及应用研究

摘要

近几年的研究表明,天然粘土矿物具有较强的吸附性和离子交换性,在环保治理中的应用越来越广.其中蒙脱石对Cr<'3+>、Cr<'6+>有较好的选择吸附性,而高岭石和伊利石对Cr<'3+>、Pb<'2+>有较好的亲和力,粘土吸附—絮凝法处理阳离子染料废水最适合.经过改性的粘土矿物,羟基铝—有机柱撑膨润土处理苯酚废水,可使苯酚支除率达95％以上;CPC-OH-AL—膨润土和La—膨润土处理氯代苯酚和苯并芘废水时,单层分子饱和吸附量达到6.1μg/g和12.3 μg/g等等.累托石是以铝硅酸盐为主的粘土矿物,其自身结构具有较强的吸附性和阳离子交换性,加之中国累托石资源十分丰富,研究累托石在电镀废水处理中的应用,具有特殊的意义.该文介绍了交联累托石的制备方法,研究了制备交联累托石的条件对含铬电镀废水吸附的影响.通过试验发现:交联累托石对Cr<'6+>的吸附效率随累托石悬浮液浓度的增加和铁交联剂用量的增多而增加,随交联累托石的制备温度的升高而降低,同时交联反应时间和累托石悬浮液的pH对交联累托石的吸附效率也有影响.通过正交试验,确定对Cr<'6+>吸附效率最佳的交联累托石的制备条件为:累托石悬浮液pH=6,铁交联剂与累托石重量比取4％,交联反应温度为35℃.同时该课题重点讨论了pH值、温度、初始浓度等吸附的影响,试验得到的最佳条件为:废水pH≤2,吸附平衡时间t=3h,废水中Cr<'6+>浓度C<,0>≤40mg/L,且吸附过程与Freundlich吸附等温线基本吻合,Г=0.895C<,e><'0.272>;该文还从理论上对电化学反应与吸附反应过程结合起来,形成处理工业电镀废水的新工艺进行了分析和计算.通过试验发现:加入适量的还原性TX和交联累托石,可使低浓度废水(40mg/L)中的Cr<'6+>去除率达99.51％.当用该方法实际处理电镀厂废水时采用电化学保护法、选择适当的焊接工艺,防止设备局部腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀取得了显著的废水治理和防腐效果,该课题具有广阔的应用前景.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1概述

1.2国内外粘土矿物在废水处理中的研究

1.2.1天然粘土矿物在废水处理中的应用

1.2.2改性粘土矿物在废水处理中的应用

1.2.3粘土矿物去除水中污染物的机理、规律和影响因素

1.2.4粘土矿物应用前景展望

1.3电镀废水治理技术的进展

1.3.1镀铬废水的来源和特性

1.3.2镀铬废水的处理技术

第二章试验用材料、仪器及方法

2.1试验用材料

2.2试验用仪器

2.3试验用药剂

2.3.1试验用药剂：

2.3.2溶液的配制

2.4吸附性能试验方法

第三章铁交联累托石的制备研究

3.1铁交联剂的制备

3.2交联累托石的制备

3.2.1累托石悬浮液浓度对制备交联累托石的影响

3.2.2铁交联剂用量对制备交联累托石的影响

3.2.3交联反应时间对制备交联累托石的影响

3.2.4累托石悬浮液pH值对制备交联累托石的影响

3.2.5交联反应温度对制备交联累托石的影响

3.2.6正交试验

第四章交联累托石对Cr6+的吸附条件研究

4.1交联累托石用量对Cr6+的吸附效率的影响

4.2废水pH值对交联累托石吸附Cr6+的影响

4.3交联累托石吸附Cr6+平衡时间的确定

4.4废水的初始浓度对交联累托石吸附Cr6+的影响

4.5等温吸附曲线

4.6吸附速率的测定

4.7热力学函数的测定

第五章电镀废水的工业处理试验

5.1利用电化学反应处理废水的理论分析

5.1.1原始数据的确定

5.1.2电化学反应的可行性及程度分析

5.1.3分析满足电化学反应要求的pH控制值

5.2实验室条件试验

5.2.1微电池反应物(简称TX)用量对预处理效果的影响

5.2.2废水pH值对微电池反应处理效果的影响

5.2.3微电池反应时间对预处理效果的影响

5.2.4交联累托石用量对吸附效果的影响

5.2.5吸附时间对处理效果的影响

5.3中和沉淀工序的pH控制分析

5.3.1分析废水沉淀的pH控制值

5.3.2当pH控制值为9.5时，Zn2+、Cr3+的排放浓度计算，即总锌、总铬的排放浓度

5.4废水处理工业试验

5.4.1废水处理流程

5.4.2设备材料的选择

5.4.3设备内部结构的分析确定

5.4.4废水处理工业试验效果

5.5经济损益分析

5.5.1运行耗费

5.5.2经济收益

5.5.3经济损益

5.5.4废水的吨处理费用：

第六章结论

参考文献

致谢

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