高效电渗析资源化处理电镀铬漂洗废水研究

论文摘要

六价铬,Cr（VI）,毒性大,可以致癌、致畸、致突变。然而,Cr（VI）较贵重,具有很高的回收价值。因此,研发同步去除和回收Cr（VI）的资源化处理技术具有极大环境和经济意义。目前处理含Cr（VI）废水的方法有多种,这些方法各有优势,但均难以在高效去除Cr（VI）的同时,对Cr（VI）进行回收。本研究旨在对传统电渗析（ED）进行改进,通过多次折流并增加段数,实现从废水中高效同步去除与回收Cr（VI）。首先考察了所研发的多段多折流ED装置间歇净化含Cr（VI）废水的基本情况。结果表明,新型ED装置能够高效处理含Cr（VI）废水。Cr（VI）浓度可由原来的50-150mg╱L降至0.5mg╱L以下,典型条件下的电流效率高达30.9%,能耗为2.59kWh/molCr（VI）。在间歇处理研究基础上,系统考察了新型ED装置连续资源化处理含Cr（VI）废水的性能。结果表明,该装置可实现从废水中高效同步去除与回收Cr（VI）。处理后,淡室出水Cr（VI）浓度可由原来的50-150 mg╱L降至0.5mg╱L以下;与此同时,浓水出水Cr（VI）浓度可达10g╱L以上;电流效率与能耗分别为4.84-11.45%与2.24-6.97kWh/mol Cr（VI）。在连续运行状况下,还考察了电流、流量和进水Cr（VI）浓度对处理效果的影响,提出了一种优化系统运行的简易方法,即荷质比（CMR）控制法。结果表明,CMR与出水Cr（VI）浓度密切相关,且ED过程存在一个CMR最优值。根据CMR最优值,可以针对废水水质和流量的波动调整电流,确保ED高效率低能耗地连续稳定运行。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目次
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的
• 2 文献综述
• 2.1 含Cr（Ⅵ）废水概述
• 2.1.1 含Cr（Ⅵ）废水来源
• 2.1.2 含Cr（Ⅵ）废水特点
• 2.2 含Cr（Ⅵ）废水处理技术
• 2.2.1 还原-沉淀
• 2.2.2 吸附
• 2.2.3 离子交换
• 2.2.4 电沉积
• 2.2.5 生物除铬
• 2.2.6 反渗透
• 2.3 电渗析技术
• 2.3.1 电渗析技术基本原理
• 2.3.2 电渗析技术发展简史
• 2.3.3 离子交换膜简介
• 2.3.4 电渗析技术的应用
• 2.4 小结
• 3 实验部分
• 3.1 实验概要
• 3.2 实验器材
• 3.2.1 仪器设备
• 3.2.2 实验试剂
• 3.2.3 实验材料
• 3.2.4 电极制备
• 3.2.5 废水配置
• 3.3 实验装置
• 3.4 连续电渗析与间歇电渗析
• 3.5 分析方法
• 4 间歇ED去除废水中Cr（Ⅵ）
• 4.1 主要影响参数
• 4.1.1 电压影响
• 4.1.2 初始浓度影响
• 4.1.3 淡水流量影响
• 4.1.4 浓水浓度影响
• 4.2 小结
• 5 连续ED去除及回收废水中Cr（Ⅵ）
• 5.1 关键影响参数研究
• 5.1.1 淡水进水浓度影响
• 5.1.2 淡水流量影响
• 5.1.3 CMR影响
• 5.2 浓缩效果
• 5.3 能耗与电流效率
• 5.3.1 能耗与电流效率考察
• 5.3.2 能耗影响因素分析
• 5.3.3 引起电流效率低下因素分析
• 5.4 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 个人简历