硫铁矿烧渣制取PFS及其在畜禽废水处理中的应用

论文摘要

畜禽污染主要由集约化养殖场或养殖区产生。虽然我国集约化畜禽养殖业起步较晚，但发展势头十分迅速，在很短时间内已达到相当的规模，并呈高速发展的趋势，畜禽养殖排放的大量的粪尿与废水已成为许多城市及农村的新兴污染源，是一些城市环境污染的根本原因。目前，我国对畜禽废水处理的研究方向主要通过生物处理法进行工艺治理，而利用絮凝剂对畜禽废水进行的处理的研究在国内还未见报道。本实验利用硫铁矿烧渣制取絮凝剂并应用于畜禽废水处理的研究，不仅有利于硫铁矿烧渣的资源化利用，并为畜禽废水的初级处理提供经验，有利于畜禽废水处理的发展。研究结论为：从硫铁矿烧渣中提取铁溶液的工艺条件为硫酸浓度为15％，熟化时间1h，熟化温度260℃，酸浸温度20℃，提取铁效率达到80％；硫铁矿烧渣铁回收率的主要影响因素是酸浓度和熟化温度；依照本实验研究得到的制取工艺及条件制备的硫酸亚铁溶液适用于制备聚合硫酸铁。采用自备硫酸亚铁溶液制备出高盐基度聚合硫酸铁产品，满足后续实验的要求：制取聚合硫酸铁（PFS）的工艺条件应为温度为30～60℃，硫酸亚铁溶液的pH值为1.0～2.0，按3％的比例进行投加H2O2。自制的聚合硫酸铁应用于畜禽废水的处理中，废水浊度的去除率达到90％，NH3-N的去除率为45％左右，对COD的去除率达到72％，废水中TP的去除率达到97％。在满足浊度、COD，NH3-N，TP去除率的情况下，出水酸度为6.0左右。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 文献综述
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 硫铁矿烧渣回收利用研究综述
• 1.2.1 硫铁矿烧渣概况
• 1.2.2 国内外利用状况
• 1.2.3 利用硫铁矿烧渣制取絮凝剂现状
• 1.3 聚合硫酸铁絮凝剂的研究现状
• 1.3.1 无机絮凝剂应用
• 1.3.2 聚合硫酸铁研究
• 1.4 畜禽废水处理研究现状
• 1.4.1 畜禽废水概述
• 1.4.2 畜禽养殖污染对环境的危害
• 1.4.3 国内外规模化养殖业处理研究现状
• 2 材料与方法
• 2.1 硫铁矿烧渣回收铁溶液工艺及主要影响因素研究
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 试剂与仪器
• 2.1.3 实验原理
• 2.1.4 实验工艺路线及步骤
• 2.1.5 确定最佳回收铁溶液工艺条件
• 2.1.6 数据处理方法
• 2.2 聚合硫酸铁的制备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 试剂与仪器
• 2.2.3 实验工艺路线及步骤
• 2.2.4 确定最佳条件
• 2.2.5 质量检测
• 2.3 聚合硫酸铁在畜禽废水处理中的应用
• 2.3.1 实验材料
• 2.3.2 试剂与仪器
• 2.3.3 实验原理
• 2.3.4 实验步骤
• 3 结果与讨论
• 3.1 硫铁矿烧渣回收铁溶液工艺及主要影响因素研究
• 3.1.1 实验结果
• 3.1.2 讨论
• 3.2 聚合硫酸铁的制备
• 3.2.1 实验温度对PFS产品质量的影响
• 3.2.2 最佳pH的筛选
• 2O₂用量对PFS的影响'>3.2.3 H₂O₂用量对PFS的影响
• 3.2.4 小结
• 3.3 聚合硫酸铁在畜禽废水处理中的应用
• 3.3.1 对浊度去除率效果
• 3-N去除效果'>3.3.2 对NH₃-N去除效果
• 3.3.3 对COD去除效果
• 3.3.4 对TP去除效果
• 3.3.5 对pH的影响
• 3.3.6 小结
• 4 结论
• 致谢
• 附录: 攻读学位期间发表的学术论文