液膜法处理冶金工业废水中氨氮及铜离子的研究

论文摘要

湿法冶金,如铜、锌、镍的提取过程中,常用NH3.H2O作配位剂,这样,废水中就含有Cu2+、Zn2+、Ni2+、NH4+等离子。本文用液膜萃取法对废水中Cu2+及NH4+的去除进行了研究。实验筛选了不同类型的表面活性剂制成的乳液,萃取废水中的NH3-N,结果表明ME乳液稳定、溶胀小、处理效果好、破乳容易,是萃取NH3-N的合适的表面活性剂。同时探索了乳液的配制条件及组成:将10%的硫酸与油按体积比1:1混合（其中油相3%ME+96%的煤油+1%的液体石蜡）,在速度6000 r/min时,搅拌10—15分钟,制得萃取NH3-N的乳液。摸索了萃取NH3-N的工艺条件:乳水比1:8,外相水pH＞11,温度:室温。在上述条件下处理某亚镍厂废水中的NH3-N,实验室规模处理萃取率在99.5%以上,破乳后的乳液可重复使用。在小实验的基础上,现场处理某亚镍厂废水,进行了扩大实验,结果是:NH3-N浓度为0.62—2.2 g·L-1的废水,通过二级逆流萃取,可使排放水达到国家一级排放标准(＜15 mg·L-1)以下,每吨废水的处理成本在10元以下。实验还研究了用ME作表面活性剂、分别用P204和N902为载体制得的乳液,处理含铜废水,结果发现N902优于P204。同时研究了内相酸浓度、载体用量、表面活性剂用量、油内比、乳水比、外相初始pH值以及提取时间等因素对铜萃取率的影响。实验结果表明:当载体浓度（体积分数3%）、表面活性剂浓度5%、油内比1:1、内相酸浓度2mol·L-1、废液初始pH值大于4、乳水比1:5时处理某治污厂含铜废水,Cu2+的萃取率可达95%以上,Cu2+的富集浓度为14800mg·L-1。而且该乳化液膜稳定性好,溶胀小,乳水分离快,破乳容易。研究中对破乳设备进行了改进,使乳液在5～10分钟内破乳,破乳过程中消除了原有设备乳液冒烟起火现象,破乳后乳水界面清晰,容易分离,且对乳液的成分无改变。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 液膜简介
• 1.2 乳化液膜的分类与形成
• 1.3 液膜的分离传质机理
• 1.4 液膜的优点与不足
• 1.5 液膜分离技术的应用
• 1.6 氨氮及含铜废水的处理现状及本文的选题目的
• 第二章 液膜萃取法处理冶金氨氮废水的研究
• 2.1 实验
• 2.2 结果和讨论
• 2.3 本章小结
• 第三章 液膜萃取法处理含铜废水的研究
• 3.1 乳状液膜分离铜的机理
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与分析
• 2SO₄液膜体系对含铜废水的处理结果'>3.4 N902-ME-煤油-H₂SO₄液膜体系对含铜废水的处理结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢