轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器預(yù)處理磷化廢水的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-23 19:06
本文關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器預(yù)處理磷化廢水的試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:磷化是被廣泛應(yīng)用于精加工金屬和非金屬部件表面的預(yù)處理工藝。由于磷化過程經(jīng)濟(jì)、操作速度快且能達(dá)到優(yōu)良的耐磨性、耐腐蝕性、附著能力和潤滑性等特點(diǎn),它在汽車、加工和機(jī)械工業(yè)中具有重要作用。磷化處理工藝涉及的幾道逆流漂洗過程中產(chǎn)生的廢水含有PO43-、Fe2+、Ni2+、Mn2+和Zn2+離子等多種污染物。為了控制富營養(yǎng)化和減少排放,磷化廢水需要進(jìn)行除磷和重金屬離子。以蘇州某汽車有限公司的磷化廢水為研究對象,并針對磷化廢水的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的處理方法。在本文中采用內(nèi)電解法為主要的處理工藝并結(jié)合電絮凝作為后續(xù)處理方法對磷化廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究了反應(yīng)器內(nèi)電解除磷的基本運(yùn)行條件,并在該反應(yīng)條件下考察了內(nèi)電解法對磷化廢水的處理效果,隨后提出廢水的后續(xù)處理方法;研究了磷化廢水內(nèi)電解處理后沉淀物的物理化學(xué)特性和廢水中污染物的去除機(jī)理,并進(jìn)一步考察了沉淀物中磷的解吸過程。研究的結(jié)論如下:(1)首先設(shè)計(jì)和制作一個(gè)能自動(dòng)曝氣、易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場處理的轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器。以模擬配水為處理對象在反應(yīng)器里通過單因素試驗(yàn)研究Fe/Cu質(zhì)量比和轉(zhuǎn)速對除磷效果的影響。在不調(diào)節(jié)廢水pH值條件下經(jīng)連續(xù)3 h內(nèi)電解處理后得到基本運(yùn)行條件是Fe/Cu質(zhì)量比為3/1、轉(zhuǎn)速為8 r/min。(2)在基本運(yùn)行條件下通過轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器對磷化廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究,并提出電絮凝后續(xù)處理的方法。磷化廢水的初始pH是6.42、總磷為71.831 mg/L、COD為40 mg/L、Ni2+離子為13.933 mg/L和Mn2+離子為9.245 mg/L,以Fe/Cu作為填料經(jīng)360 min內(nèi)電解處理后pH值變化到9.3,廢水中TP、COD、鎳、錳的濃度分別降至0.303 mg/L、18.86 mg/L、0.144 mg/L和0.305 mg/L,去除效率分別達(dá)到99.58%、54.1%、98.97%和96.7%。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果顯示,磷化廢水中磷的去除可以通過表觀一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行描述。廢水中的ORP、DO和電導(dǎo)率也發(fā)生了很大的變化。當(dāng)磷化水廢經(jīng)內(nèi)電解處理結(jié)束后,水色呈現(xiàn)出黃色;廢水再經(jīng)電絮凝后續(xù)處理,溶液變澄清,污染物也進(jìn)一步被去除。(3)在機(jī)理研究方面,通過TG-DSC、XRD、FT-IR、Raman、HRTEM和FESEM/EDX分析了磷化廢水內(nèi)電解后沉淀物的特征,結(jié)果表明,沉淀物是呈無定型晶體結(jié)構(gòu)的層狀FeOOH并含有少量Fe2O3,在不同溫度下分別煅燒12 h之后沉淀物從無定型相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉嗟摩?Fe2O3。XRD、FT-IR和Raman的分析結(jié)果表明,磷化廢水中的磷主要通過吸附和共沉淀作用去除。(4)根據(jù)檢測結(jié)果可知沉淀物中含磷量是42.451 mg P/g,通過NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH到特定值進(jìn)行磷的解吸試驗(yàn),結(jié)果表明,pH值越高磷的解吸效率越大,當(dāng)pH值是14時(shí),沉淀物中磷的解吸效率達(dá)到86.5%;谏厦娴慕Y(jié)果,內(nèi)電解法是一種對磷化廢水處理效果好的技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】:內(nèi)電解法 磷化廢水 廢水處理 吸附 電絮凝 解吸
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X703
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 第一章 緒論12-25
- 1.1 引言12-13
- 1.1.1 磷化廢水的來源12-13
- 1.1.2 磷化廢水的污染特性13
- 1.3 含磷廢水的處理方法13-19
- 1.3.1 化學(xué)沉淀法14-15
- 1.3.2 生物法15-16
- 1.3.3 吸附法16-17
- 1.3.4 結(jié)晶法17-18
- 1.3.5 電化學(xué)法18-19
- 1.4 內(nèi)電解法處理廢水技術(shù)19-22
- 1.4.1 內(nèi)電解法的原理19-21
- 1.4.2 Cu/Fe內(nèi)電解法21
- 1.4.3 內(nèi)電解法處理含磷廢水21-22
- 1.5 課題研究內(nèi)容22-25
- 1.5.1 課題的研究目的及其意義22-23
- 1.5.2 研究內(nèi)容23
- 1.5.3 研究技術(shù)路線23-24
- 1.5.4 本課題的創(chuàng)新之處24-25
- 第二章 轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及研究25-35
- 2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器的設(shè)計(jì)25-29
- 2.1.1 材料25
- 2.1.2 轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器25-29
- 2.2 內(nèi)電解試驗(yàn)材料及方法29-31
- 2.2.1 試驗(yàn)測試指標(biāo)及分析方法29
- 2.2.2 試驗(yàn)儀器和藥品29-30
- 2.2.3 內(nèi)電解填料的預(yù)處理30
- 2.2.4 試驗(yàn)?zāi)M廢水的配制30-31
- 2.2.5 試驗(yàn)方法31
- 2.3 內(nèi)電解法處理含磷廢水的單因素試驗(yàn)研究31-34
- 2.3.1 轉(zhuǎn)速對總磷去除效率的影響31-32
- 2.3.2 鐵銅質(zhì)量比對總磷去除效率的影響32-34
- 2.4 本章小結(jié)34-35
- 第三章 內(nèi)電解法預(yù)處理磷化廢水35-53
- 3.1 試驗(yàn)材料及分析方法35-38
- 3.1.1 試驗(yàn)檢測指標(biāo)和分析方法35-36
- 3.1.2 試驗(yàn)儀器36
- 3.1.3 試驗(yàn)藥劑36-37
- 3.1.4 鐵銅內(nèi)電解填料的預(yù)處理37
- 3.1.5 試驗(yàn)廢水37-38
- 3.2 廢水內(nèi)電解試驗(yàn)方法38
- 3.3 結(jié)果和分析38-49
- 3.3.1 磷化廢水中磷的去除效果38-40
- 3.3.2 磷化廢水中COD的去除效果40-42
- 3.3.3 磷化廢水中鎳和錳的去除效果42-44
- 3.3.4 內(nèi)電解處理磷化廢水中pH的變化44-45
- 3.3.5 內(nèi)電解處理磷化廢水過程中鐵離子的變化45-47
- 3.3.6 內(nèi)電解處理磷化廢水的過程中溶解氧的變化47-48
- 3.3.7 內(nèi)電解處理磷化廢水的過程中氧化還原電位的變化48
- 3.3.8 內(nèi)電解處理磷化廢水的過程中電導(dǎo)率的變化48-49
- 3.4 電絮凝后續(xù)處理試驗(yàn)研究49-51
- 3.4.1 試驗(yàn)裝置50
- 3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果50-51
- 3.5 本章小結(jié)51-53
- 第四章 磷化廢水內(nèi)電解處理沉淀物分析及磷酸鹽解吸試驗(yàn)研究53-74
- 4.1 試驗(yàn)試劑及儀器53-54
- 4.1.1 試驗(yàn)試劑53
- 4.1.2 試驗(yàn)儀器53-54
- 4.2 試驗(yàn)方法54-57
- 4.2.1 沉淀物的預(yù)處理54-55
- 4.2.2 沉淀物的表征55-57
- 4.3 結(jié)果與討論57-69
- 4.3.1 沉淀物的TG-DSC表征57-58
- 4.3.2 沉淀物的XRD物相分析58-60
- 4.3.3 沉淀物的FT-IR分析60-61
- 4.3.4 沉淀物的Raman分析61-63
- 4.3.5 沉淀物的FESEM表征63-65
- 4.3.6 沉淀物的TEM表征65-68
- 4.3.7 內(nèi)電解法處理磷化廢水的機(jī)理探討68-69
- 4.4 磷酸鹽解吸試驗(yàn)研究69-72
- 4.4.1 沉淀物中各成分的測定69-70
- 4.4.2 試驗(yàn)方法70
- 4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論70-72
- 4.5 本章小結(jié)72-74
- 第五章 結(jié)論與展望74-76
- 5.1 結(jié)論74
- 5.2 展望74-76
- 參考文獻(xiàn)76-84
- 致謝84-85
- 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果85
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1 王俊鈞;蔣進(jìn)元;胡翔;周岳溪;常風(fēng)民;;鐵銅內(nèi)電解處理二步濕法腈綸聚合單元廢水[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2011年06期
2 朱又春,段瑞文;內(nèi)電解—磁種助凝法處理印染廢水的研究[J];廣東工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年02期
3 湯p,
本文編號(hào):388825
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