絮凝沉淀—吸附工艺处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水的研究

摘要

钒冶炼废水中主要含有重金属和氨氮污染物，目前对这类废水的处理研究较少且缺乏有效的治理技术。为了开发有效处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水的成套工艺，本文针对钒冶炼废水中重金属及氨氮污染物的特性，分别研究了改性活性炭吸附和硫酸亚铁-PEG/PAM混合絮凝沉淀法对钒冶炼重金属/氨氮复合废水的去除效果及相关影响因素，以及大孔螯合树脂D403吸附对氨氮的去除效果及相关影响因素；在优化工艺条件的基础上，进一步研究了“硫酸亚铁-PEG/PAM混合絮凝沉淀——两级D403树脂吸附”联合工艺对重金属/氨氮复合废水的处理效果。所得主要结论如下：
　　（1）硫酸亚铁-PEG/PAM混合絮凝沉淀法处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水（其中As、V、Cr、Cd、Fe、NH3-N的初始浓度分别约为1.033、8.18、1.1538、0.1053、0.1383、56.84mg/L，pH4.0~5.0）的最佳工艺条件为：FeSO4·7H2O投加量为0.2705g/L，絮凝pH≈8.2，PEG/PAM絮凝剂的浓度为2.0g/L、配制比为50％、投加量为25mL/L；在最佳工艺条件下，As、V、Cr、Cd的去除率分别为98.22%、91.08%、100%、94.5%，处理后废水pH≈8.2、铁余量为0.0530mg/L，均达到国家排放标准；絮凝沉淀法对NH3-N基本没有去除作用。
　　（2）不同浓度H2O2改性活性炭（%AC）对钒冶炼废水中重金属/氨氮的吸附能力大小为10%AC>5%AC>1%AC>AC。在吸附时间为8h，吸附剂投加量为60g/L时，10%H2O2改性的活性炭（10%AC）对V、Cr、Cd、As、NH3-N的去除率分别为76.1%、99.3%、89.1%、14.1%、17.4%，相比 AC分别提高30%、75%、7.1%、6.0%、6.0%。
　　（3）大孔螯合树脂D403对NH3-N的一级和二级吸附，树脂最佳投加量分别为200g/L和80~150g/L，最佳吸附时间分别为1.0h和0.5h。在最佳条件下，NH3-N去除率分别为61.7%和62.1%；经两级吸附后 NH3-N浓度可降至约9.1mg/L。
　　（4）硫酸亚铁-PEG/PAM混合絮凝沉淀——两级P-D403树脂吸附联合工艺处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水，在分步处理最佳工艺条件下，处理后废水pH为7.76~7.86，As、V、NH3-N浓度可分别降至0.0003~0.0010、0.071~0.090、7.30~7.55mg/L，Cr、Cd、Fe的浓度未检出，各项指标均达到国家排放标准。

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第1章 绪论

1.1 研究的背景与意义

1.2 钒冶炼废水的产生及污染现状

1.3 钒冶炼废水处理技术的研究进展

1.4 研究思路与内容

第2章 絮凝沉淀法处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水的研究

2.1 实验材料与方法

2.2 结果与讨论

2.3 本章小结

第3章 吸附法处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水的研究

3.1 实验材料与方法

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第4章 絮凝沉淀-吸附工艺处理钒冶炼重金属/氨氮复合废水的研究

4.1 实验材料及方法

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

第5章 研究结论与展望

5.1 研究结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间公开发表的论文