电镀废（液）水综合治理与资源化利用新工艺开发研究

论文摘要

本文研究了以改性剩余活性污泥对电镀废水处理的可能性,主要内容包括三部分：第一部分研究了改性剩余活性污泥对真实废水中重金属离子的吸附热力学,得到了在复杂水体中,重金属离子在活性污泥表面的吸附模型：第二部分主要研究了改性污泥对重金属废水的处理过程,探讨了污泥浓度、反应时间、系统pH值以及S2-和反应温度对重金属离子脱除率的影响；第三部分主要研究了以H2SO4对污泥中金属离子进行浸取的过程,探讨了系统pH值、液固比、反应时间对金属离子浸出率的影响,同时我们还考察了循环逆流浸取的可能性。以经饱和石灰水改性处理后的改性剩余活性污泥为原料研究了其对真实废水中Cu2+、Ni2+、Zn2+和Cr3+的吸附性能。在给定的实验条件下,改性剩余活性污泥对Cu2+、Ni2+、Zn2+口Cr3+的饱和吸附量可达8.9、10.3、9.8和2.0mg/g；Cu2+和Zn2+的吸附等温线模型与Freundlich型符合的较好,Ni2+则更为符合Langmuir模型,而Cr3+却与Henry型符合较好。在实验条件下,高浓度金属离子对低浓度金属离子的吸附具有一定抑制作用。以经消石灰改性的剩余活性污泥为原料,研究了其对电镀废水（液）处理的可能性。对于中高浓度电镀废水（液）,污泥浓度、反应时间和系统pH值对去除效果有较大影响；而反应温度和S2-对去除率影响则较小。在给定的条件下,Cu2+、Ni2+、Zn2+和CrT（T代表总铬）的去除率最高可达89.0、94.08、95.98和-100%。对于中低浓度电镀废水,污泥浓度、S2-和反应时间均对去除效果有较为显著的影响；Cu2+、Ni2+、Zn2+和CrT的去除率最高可达88.58、97.13、99.31和99.88%,出水中上述四种金属离子浓度可降至5.1、2.0、0.06和0.15mg/L,出水pH值为8-9。我们同时考察了污泥的沉降性能,并讨论改性剩余污泥去除重金属离子可能的机理。以吸附实验中产生的污泥为实验材料,研究了H2SO4对污泥中金属离子的浸出。结果发现,浸取液pH值和液固比对浸出率有较大影响,而反应时间对浸出率的影响则较小。在给定的条件下,Cu2+、Ni2+、Zn2+和CrT的浸出率最高可达98.07、99.08、98.80和95.63%。当采用循环逆流浸取工艺时,反应池不应超过三级,同时应保证其中至少两个反应池中反应液的pH值不高于2。最后,基于实验中所获得的数据,我们开发了改性剩余活性污泥对电镀废水处理并资源化利用的新工艺。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 工艺现状
• 1.2.1 总论
• 1.2.2 含氰废水
• 1.2.3 含铬废水
• 1.2.4 重金属废水
• 1.2.5 混合废水
• 1.2.6 生物处理技术
• 1.3 本课题的提出
• 参考文献
• 第二章 改性剩余活性污泥对水体中重金属离子吸附等温线的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料与仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2+的吸附等温线'>2.2.1 Ni²⁺的吸附等温线
• 2+的吸附等温线'>2.2.2 Cu²⁺的吸附等温线
• 2+的吸附等温线'>2.2.3 Zn²⁺的吸附等温线
• 3+的吸附等温线'>2.2.4 Cr³⁺的吸附等温线
• 2.2.5 改性污泥去除金属离子可能的机理
• 2.3 本章小结
• 参考文献
• 第三章 改性剩余活性污泥对电镀废水处理的研究
• 第一节 改性剩余活性污泥对中高浓度电镀废水处理的研究
• 1.1 实验部分
• 1.1.1 原料与仪器
• 1.1.2 实验方法
• 1.2 结果与讨论
• 1.2.1 污泥浓度和系统pH值对去除率的影响
• 1.2.2 温度对去除率的影响
• 1.2.3 反应时间对去除率的影响
• 2-的加入对去除率的影响'>1.2.4 S^2-的加入对去除率的影响
• 1.3 本节小结
• 第二节 改性剩余活性污泥对中低浓度电镀废水处理的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料与仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 络合废水
• 2.2.2 磨板酸铜废水
• 2.2.3 含Cr（Ⅵ）废水
• 2.2.4 含镍废水
• 2.2.5 混合废水
• 2.2.6 污泥沉降体积及去除机理
• 2.3 本节小结
• 参考文献
• 第四章 电镀污泥中酸可溶性金属离子浸出的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 原料与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 系统pH值对浸出效果的影响
• 4.2.2 反应时间对浸出效果的影响
• 4.2.3 液固比对浸出效果影响
• 4.2.4 循环逆流浸取实验
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 第五章 工艺设计与流程说明
• 致谢