模拟矿山酸性废水中重金属化学沉淀去除及污泥表征

论文摘要

化学沉淀法是一种从废水中去除重金属广泛使用的和可靠的技术。一般来说,沉淀法就是将溶解或悬浮在溶液中的污染物作为一种固体,通过过滤,离心及其他分离液体的方法将其沉淀出来的一种方法。在这篇论文中我通过从酸性矿物废水中分离如锌离子,铜离子和铅离子等重金属来检验这种化学沉淀技术的适用性。这里我重研究了三种化学沉淀剂：氢氧化钙,纯碱和硫化钠。如,进行了通过利用一个五烧杯(一公升每个)系列的JAR测试实验,对操作条件如PH值,剂量需要和去除效率进行了研究。将准备好的酸性污染水放到每个烧杯中,加入不同剂量的氢氧化钙,碳酸钠和硫化钠粉末,使重金属以金属碱化物,盐化物和硫化物的形式沉淀出来。氢氧化钙在添加到170,117mg/l会实现金属铜和锌的彻底去除,去除率接近100%。相比于碳酸钠对锌离子和铜离子的去除率(99.9%,99.8%)就好得多。其中将硫化钠沉淀剂添加到174mg/L被认为是治理含有铅金属综合废水的最有效方法之一,铅离子的去除率达到98%。实验结果表明,锌和铜沉淀产生的污泥有很好的污泥沉降脱水性能(浊度,污泥量和Zeta电位)。铅形成超细沉淀(小絮体),很难用沉淀的方法把它分开。一般而言,结果表明,用氢氧化钙和硫化钠处理过的综合废水更容易脱水。正如预料的那样,XRD实验结果表明,用这三种沉淀剂(氢氧化钙,碳酸钠和硫化钠)获得金属污泥的主要成分分别是金属氢氧化物,金属碳酸盐和金属硫化物。然而,沉淀中还含有由金属氢氧化物和碳酸盐自发脱水后的金属氧化物,这是由于其溶解度过低所致。

论文目录

• Acknowledgement
• 摘要
• Abstract
• Contents
• List of Figures
• List of Tables
• Chapter 1 Introduction
• 1.1 BACKGROUND INFORMATION
• 1.2 PROBLEM STATEMENT
• 1.3 THE SCOPE OF THE STUDY
• 1.4 OBJECTIVE
• 1.5 Impact and Contribution
• Chapter 2 Literature Review
• 2.1 WATER POLLUTION
• 2.2 WASTE WATER GENERATION IN TANZANIA
• 2.3 HEAVY METALS IN WASTEWATER
• 2.4 MOBILITY OF SOME HEAVY METALS
• 2.5 HEALTH EFFECTS OF HEAVY METALS
• 2.6 POLLUTION PREVENTION
• 2.7 HEAVY METAL-BEARING WASTEWATER TREATMENTMETHODS
• 2.7.1 CHEMICAL PRECIPITATION & PRODUCTCHARACTERIZATION
• 2.7.1.1 HYDROXIDE PRECIPITATION
• 2.7.1.2 SULFIDE PRECIPITATION
• 2.7.1.3 CARBONATE PRECIPITATION
• 2.7.2 ION EXCHANGE
• 2.7.3 REVERSE OSMOSIS
• 2.7.4 CARBON ADSORPTION
• 2.7.5 BIOLOGICAL TREATMENT
• 2.8 PROGRESS IN ACIDIC MINING WASTEWATER TREATMENT
• Chapter 3 Experimental Materials and methods
• 3.1 MATERIALS
• 3.2 METHODOLOGY
• 3.2.1 LIME PRECIPITATION
• 3.2.2 SULFIDE PRECIPITATION
• 3.2.3 CARBONATE PRECIPITATION
• 3.3 ANALYTICAL PROCEDURES
• 3.3.1 PH
• 3.3.2 Atomic Absorption
• 3.3.3 SLUDGE VOLUME
• 3.3.4 TURBIDITY
• 3.3.5 ZETA-POTENTIAL
• 3.3.6 THERMAL ANALYSIS
• 3.3.7 X-RAY DIFFRACTION
• Chapter 4 Results and Discussion
• 4.1 THE REMOVAL EFFICIENCY OF HEAVY METALS FROM SYNTHETICWASTEWATER
• 4.1.1 ZINC REMOVAL
• 4.1.1.1 LIME PRECIPITATION
• 4.1.1.2 SODIUM SULFIDE PRECIPITATION
• 4.1.1.3 SODIUM CARBONATE PRECIPITATION
• 4.1.1.4 SLUDGE CHARACTERISTICS ANDSEDIMENTATION
• 4.1.1.4.1 ZETA-POTENTIAL
• 4.1.1.4.2 TURBIDITY
• 4.1.1.4.3 SLUDGE VOLUME
• 4.1.1.5 X-RAY DIFFRACTION & THERMAL ANALYSIS
• 4.1.2 COPPER REMOVAL
• 4.1.2.1 LIME PRECIPITATION
• 4.1.2.2 SODIUM SULFIDE PRECIPITATION
• 4.1.2.3 SODIUM CARBONATE PRECIPITATION
• 4.1.2.4 SLUDGE CHARACTERISTICS ANDSEDIMENTATION
• 4.1.2.4.1 ZETA-POTENTIAL
• 4.1.2.4.2 TURBIDITY
• 4.1.2.4.3 SLUDGE VOLUME
• 4.1.2.4.5 X-RAY DIFFRACTION & THERMALANALYSIS
• 4.1.3 LEAD REMOVAL
• 4.1.3.1 LIME PRECIPITATION
• 4.1.3.2 SODIUM SULFIDE PRECIPITATION
• 4.1.3.3 SODIUM CARBONATE PRECIPITATION
• 4.1.3.4 SLUDGE CHARACTERISTICS ANDSEDIMENTATION
• 4.1.3.4.1 ZETA-POTENTIAL
• 4.1.3.4.2 TURBIDITY
• 4.1.3.4.3 X-RAY DIFFRACTION AND THERMALANALYSIS
• Chapter 5 Further Discussions
• 5.1 LIME PRECIPITATION
• 5.2 SODIUM SULFIDE PRECIPITATION
• 5.3 SODIUM CARBONATE PRECIPITATION
• 5.4 COMPARISON OF THE REMOVAL EFFECIENCY
• 5.5 SLUDGE CHARACTERISITCS AND SEDIMENTATION
• Chapter 6 CONCLUSION
• Reference