高炉煤气洗涤水脱氰的研究

论文摘要

针对我国大型高炉煤气洗涤水总氰含量较高的现状,本文运用正交实验设计方法,研究了次氯酸钠法、亚铁—PAM法脱除其氰化物的反应条件、影响因素以及这两种方法的比较。 一 次氯酸钠法,根据直观分析和方差分析方法整理实验数据,结果表明: （1） 次氯酸钠可以非常有效除去高炉煤气洗涤水中的氰化物: （2） 影响因素顺序为:T>α1>pH2>pH1>α2>τ2>τ1; （3） 在各因素中温度的影响高度显著;液体次氯酸钠的过量系数的影响显著; （4） 最佳反应条件为:T=35℃、pH1=11、τ1=25min、α1=3、pH2=7.5、τ2=35min、α2=2.5。 二 亚铁—PAM法,经过亚铁脱氰、PAM絮凝的研究,可以得到如下结论: （1） 亚铁—PAM法可以有效除去高炉煤气洗涤水中的氰化物; （2） 亚铁脱氰阶段影响因素顺序为:T1>α1>pH1>τr1>τd1; （3） 亚铁脱氰阶段最佳反应条件为:T1=30℃、pH1=6、α1=3.5、τr1=40min、τd1=35min; （4） PAM絮凝阶段影响因素顺序为:T2>τr2>M>pH2>τd2; （5） PAM絮凝阶段最佳反应条件为:T2=30℃、pH2=6.5、M=30mg、τr2=45min、τd2=45min。 次氯酸钠法可以非常有效的脱除废水中的氰,但在操作过程中可能有剧毒的氯化氰气体逸出,因此操作管理要求非常严格;又因为其反应在较大pH范围条件下运行,管道设备需要防腐处理;药剂也比较昂贵,故导致运行成本较高。亚铁—PAM法虽然没有次氯酸钠法脱除氰的效果好,但是它也能有效除去高炉煤气洗涤水中的氰化物;且操作简易;反应基本上在中性条件下进行,管道设备不需要特殊处理,并且可以利用高炉煤气洗涤水系统中的大部分设备,因此,它在经济上有比较明显的优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 综述
• 1.1.氰化物概述
• 1.2.含氰废水概况
• 1.3.高炉煤气洗涤废水中氰化物的来源
• 1.4.氰化物的危害
• 1.5.含氰废水的排放标准
• 第二章 废水脱氰技术的概况
• 2.1.含氰废水处理方法综述
• 2.1.1.回收氰化物的方法
• 2.1.1.1.酸化回收法
• 2.1.1.2.溶剂萃取法
• 2.1.1.3.硫酸锌法
• 2.1.1.4.沉淀—净化法
• 2.1.1.5.电解回收法
• 2.1.1.6.离子交换法
• 2.1.1.7.膜法
• 2.1.1.7.1.气态膜法
• 2.1.1.7.2.液膜法
• 2.1.1.8.电渗析法
• 2.1.2.破坏氰化物的方法
• 2—空气氧化法'>2.1.2.1.SO₂—空气氧化法
• 2.1.2.2.氯氧化法
• 2.1.2.3.双氧水氧化法
• 2.1.2.4.臭氧氧化法
• 2.1.2.5.电解氧化法
• 2.1.2.6.高温水解法
• 2.1.2.7.硫酸亚铁法
• 2.1.2.8.燃烧法
• 2.1.2.9.活性炭法
• 2.1.2.10.离子交换蒙脱土法
• 2光催化氧化法'>2.1.2.11.纳米TiO₂光催化氧化法
• 2.1.2.12.多硫化物处理法
• 2.1.2.13.微生物法
• 2.1.2.14.自然降解法
• 2.2.含氰废水处理进展
• 2.2.1.含氰废水处理研究现状
• 2.2.2.含氰废水处理研究趋势
• 2.3.实验方案的提出
• 第三章 实验仪器、试剂及氰化物检测
• 3.1.主要试剂
• 3.2.主要仪器
• 3.3.实验水样的采集
• 3.4.实验仪器装置图
• 3.5.氰化物的检测
• 第四章 次氯酸钠法脱氰的研究
• 4.1.氢化氰与pH的关系
• 4.2.实验方案与方法
• 4.2.1.实验原理
• 4.2.2.含氯药剂的选择
• 4.2.3.正交实验设计
• 4.2.3.1.次氯酸钠法实验方案表头设计
• 4.2.3.2.次氯酸钠法正交实验表
• 4.2.4.实验过程
• 4.2.4.1.局部氧化反应阶段：
• 4.2.4.2.完全氧化反应阶段：
• 4.3.实验结果及分析
• 4.3.1.直观分析
• 4.3.2.方差分析
• 4.4.次氯酸钠法单因素实验
• 4.4.1.次氯酸钠法中温度T的影响
• 1的影响'>4.4.2.局部氧化反应阶段pH₁的影响
• 1的影响'>4.4.3.局部氧化反应阶段投入次氯酸钠过量系数a₁的影响
• 2的影响'>4.4.4.完全氧化反应阶段pH₂的影响
• 4.5.次氯酸钠法重复性实验
• 4.6.次氯酸钠法小结
• 第五章 亚铁—PAM法脱氰的研究
• （一） 亚铁脱氰阶段
• 5.1.亚铁脱氰反应中一些物质的性质
• 5.1.1.亚铁氰化物
• 5.1.2.铁氰化物
• 5.2.实验方案与方法
• 5.2.1.实验原理
• 5.2.2.正交实验设计
• 5.2.2.1.亚铁脱氰阶段实验方案表头设计
• 5.2.2.2.亚铁脱氰阶段正交实验表
• 5.2.3.实验过程
• 5.3.实验结果及分析
• 5.3.1.直观分析
• 5.4.亚铁脱氰单因素实验
• 1的影响'>5.4.1.亚铁脱氰阶段温度T₁的影响
• 1的影响'>5.4.2.亚铁脱氰阶段pH₁的影响
• 1单因素实验'>5.4.3.亚铁脱氰阶段投入亚铁过量系数a₁单因素实验
• 5.5.亚铁脱氰重复性实验
• 5.6.亚铁氰阶段小结
• （二） PAM絮凝阶段
• 5.7.絮凝技术概述
• 5.7.1.絮凝剂品种分类
• 5.7.2.絮凝技术中的重要概念
• 5.7.2.1.混凝
• 5.7.2.1.1.凝聚
• 5.7.2.1.2.絮凝
• 5.8.絮凝作用机理
• 5.8.1.压缩双电层作用机理产生凝聚
• 5.8.2.吸附桥架作用产生絮凝
• 5.8.3.网捕作用产生絮凝
• 5.9.絮凝动力学
• 5.9.1.颗粒沉降特性
• 5.9.2.絮凝动力学
• 5.9.2.1.异向絮凝
• 5.9.2.2.同向絮凝
• 5.9.2.3.差降絮凝
• 5.10.PAM絮凝实验方案与方法
• 5.10.1.PAM絮凝阶段正交实验
• 5.10.1.1.PAM絮凝阶段实验方案表头设计
• 5.10.1.2.PAM絮凝阶段正交实验表
• 5.10.2.实验过程
• 5.11.正交实验结果及分析
• 5.11.1.直观分析
• 5.12.PAM絮凝单因素实验分析
• 2的影响'>5.12.1.PAM絮凝阶段温度T₂的影响
• 2的影响'>5.12.2.PAM絮凝阶段pH₂的影响
• 5.12.3.PAM絮凝阶段投入PAM量M的影响
• 2的影响'>5.12.4.PAM絮凝阶段tr₂的影响
• 5.13.PAM絮凝重复性实验
• 5.14.PAM絮凝阶段小结
• 5.15.亚铁—PAM法小结
• 第六章 结论
• 6.1.次氯酸钠法
• 6.2.亚铁—PAM法
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文