论文摘要
水体富营养化问题已成为目前环境保护面临的重大难题之一,其中磷是导致水体富营养化的主要元凶,所以磷的控制及含磷废水的处理就成为当前的紧迫课题。磷化处理在工业上应用非常广泛,是涂装表面处理工艺中不可缺少的一个重要环节,在磷化工艺中需要使用大量的含磷药剂,就使得磷化废水中磷含量超标严重,必须进行除磷处理,使出水中磷含量达到《污水综合排放标准》的规定,以减少对水体的污染。在现有的除磷方法中,生物法和化学絮凝法是应用较成功的方法。本文首先对生物法和化学法除磷的特点进行比较,认为对于磷化废水,其特点是磷酸盐含量高,化学需氧量少,用生物法处理难以达到排放要求,适宜用化学絮凝法进行除磷处理。在我国应用化学絮凝除磷的主要问题是药剂用量大,费用高,产生的化学污泥量多,要解决这一问题,需要研制出新型的化学絮凝剂,以减少药剂用量及费用,使化学絮凝法在实际中得到广泛的应用。本课题正是以此为目的而进行研究的。实验以磷化工艺中产生的磷化废水为研究对象,采用石灰和氟化钠复合除磷。利用石灰溶解的钙离子和氟化钠溶解的氟离子和废水中的磷酸盐反应,生成难溶的磷酸盐沉淀,并在其中加入助剂A,三种药剂复合除磷,同时发挥无机、有机絮凝剂协同效用,达到除磷的目的。通过实验确定了复合絮凝剂的最佳投加量,分析了pH值、反应时间、沉淀时间,搅拌速度等因素对除磷效果的影响。实验结果表明,进水磷浓度为135mg·L-1时,石灰和氟化钠的投加量分别为4 g·L-1和20 mg·L-1时,pH值为8-9,反应15min,磷的去除率可达到99.6%,出水磷含量小于0.5 mg·L-1,达到污水综合排放一级排放标准（GB8978-1996）,处理吨水药剂费用为0.79元。用此复合絮凝剂与仅用石灰处理相比,磷的去除率提高了7.6%,而石灰用量减少30%,产生的沉淀的体积减少20%,有利于后续的污泥处理;与传统的铝盐和铁盐相比,磷的去除率分别提高了14.2%和15.18%,石灰-氟化钠复合除磷效果明显好于石灰-聚铝和石灰-聚铁复合的絮凝剂,磷的去除率分别比石灰-聚铝和石灰-聚铁复合的高出9.6%和12.3%。由于引入了氟离子除磷,对出水中的氟离子进行测定,结果显示出水中氟离子含量为3.4 mg·L-1,出水氟离子含量完全符合污水排放标准中的限定值(小于10 mg·L-1),说明复合絮凝剂在除磷的同时不会对环境造成二次污染,具有明显的经济和环境效益。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 富营养化及过量磷的危害1.1.1 磷与富营养化1.1.2 过量磷的危害1.2 污水除磷技术概述1.3 生物法和化学絮凝法除磷的比较1.3.1 生物法除磷1.3.2 生物法除磷存在的问题1.3.3 化学絮凝法除磷1.4 化学絮凝法除磷的特点与进展1.4.1 化学除磷的特点1.4.2 化学除磷的新进展1.5 本课题研究的目的和意义第2章 磷化废水的特点及成份分析2.1 磷化废水的产生及其特征2.1.1 脱脂2.1.2 脱脂后水洗2.1.3 表面调整2.1.4 磷化2.1.5 磷化后水洗2.2 实验水样2.3 水样中磷的存在形态分析2.3.1 磷的不同形态及其测定方法2.3.2 水样中各种形态磷的含量2.4 本章小结第3章 实验研究及分析测试方法3.1 研究思路3.2.实验内容3.3 实验材料及方法3.3.1 实验仪器3.3.2 实验药剂3.3 分析及计算方法3.3.1 总磷的测定及计算3.3.2 化学需氧量（COD）的测定及计算第4章 复合絮凝剂处理磷化废水的研究4.1 不同类型絮凝剂的除磷比较4.1.1 石灰除磷效果试验4.1.2 铁盐除磷效果试验4.1.3 铝盐除磷效果试验4.1.4 小结4.2 石灰-氟化钠除磷试验4.2.1 石灰-氟化钠除磷和石灰除磷的效果比较4.2.2 石灰和氟化钠投加量对除磷效果的影响4.2.3 氟化钠投加量对磷去除效果的影响4.2.4 石灰-氟化钠除磷和石灰-PAC、石灰-PFS除磷效果的比较4.2.5 助剂A投加量的确定4.3 复合絮凝剂除磷的条件实验研究4.3.1 pH值对除磷效果的影响4.3.2 搅拌速度对除磷效果的影响4.3.3 反应时间对除磷效果的影响4.3.4 沉降时间对除磷效果的影响4.4 氟化钠对出水水质的影响4.4.1 氟离子含量的测定方法4.4.2 出水氟离子的含量4.5 对原处理工艺的改进及实验室动态模拟实验4.5.1 原处理工艺4.5.2 改进后处理工艺4.6 药剂费用分析4.7 本章小节第5章 化学絮凝除磷机理浅析5.1 化学除磷的基础5.2 本复合絮凝剂的除磷机理分析5.2.1 沉淀作用5.2.2 吸附作用5.2.3 氟离子的聚沉作用5.2.4 桥联作用第6章 结论和建议6.1 结论6.2 建议参考文献致谢攻读硕士学位期间发表的论文
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