硫鐵礦和冶煉煙氣生產(chǎn)硫酸的過程產(chǎn)生大量的高酸、高砷、高鎘的有毒廢水，簡稱“污酸”。這類廢水若不經(jīng)處理而直接排放，將會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴重地污染，并最終通過食物鏈或飲用水進入人體而危害人類健康。為此，各種處理工藝被提出，其中，石灰-鐵鹽法被國內(nèi)外公認為一種最適用于用來處理污酸廢水的方法。然而，大量的有害廢渣的產(chǎn)生不僅存在二次污染的危害，且越來越昂貴的處理費用增加了企業(yè)的經(jīng)濟負擔。 為此，湖北某冶煉廠采用硫化法-石灰鐵鹽法的組合工藝來處理高濃度含砷污酸，經(jīng)過硫化后，廢水中砷的含量由3000⁹000mg/L降至20⁵0mg/L。本文以此硫化后污酸廢水為研究對象，針對其砷濃度低、酸度高的特點，比較研究了兩段石灰中和法及兩段石灰鐵鹽法的處理效果并探索了其最優(yōu)工藝條件及其工業(yè)應用的可行性，通過FTIR、Zeta電位的表征及CD-MUSIC模型對實驗數(shù)據(jù)的模擬研究了砷、鎘在鐵鹽混凝體系中的去除機理。 工藝研究結(jié)果表明：單純采用石灰法，廢水難以達標排放；而兩段石灰-鐵鹽(氯化鐵)法滿足達標排放的同時，一段中和所得石膏渣及二段過濾后所得廢渣均為非危險固體廢...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 砷、鎘的來源及危害
        1.1.1 砷、鎘在自然界中的分布
        1.1.2 水體中砷、鎘的來源及危害
        1.1.3 污酸廢水的來源、特點及危害
    1.2 廢水中砷、鎘去除技術(shù)綜述
        1.2.1 化學沉淀法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 離子交換法
        1.2.4 膜分離法
        1.2.5 生物法
        1.2.6 礦化回收
    1.3 表面絡合模型
        1.3.1 電荷分布多位絡合模型（CD-MUSIC）簡介
        1.3.2 CD-MUSIC 應用
    1.4 本研究的思路及意義
    1.5 本研究的創(chuàng)新點
第2章 實驗方法
    2.1 廢水水質(zhì)
    2.2 實驗試劑
    2.3 實驗儀器及設備
    2.4 實驗原理
        2.4.1 石灰中和法除砷、鎘原理
        2.4.2 石灰-鐵鹽法除砷、鎘原理
    2.5 分析測定方法
        2.5.1 砷的測定方法
        2.5.2 鎘的測定方法
        2.5.3 鐵的測定方法
        2.5.4 沉淀物毒性分析方法
        2.5.5 沉淀物沉降性能分析方法
        2.5.6 沉淀物 Zeta 電位測定方法
第3章 兩段石灰中和法除砷、鎘實驗研究
    3.1 實驗工藝流程
    3.2 一段終了 pH 對砷、鎘去除效果的影響
    3.3 二段終了 pH 對砷、鎘去除效果的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 兩段石灰鐵鹽法除砷、鎘實驗研究
    4.1 工藝流程
    4.2 鐵鹽混凝段正交實驗研究
        4.2.1 正交表及因素水平表
        4.2.2 正交實驗過程及結(jié)果
    4.3 鐵鹽混凝段單因素實驗研究
        4.3.1 終了 pH 對砷、鎘去除效果影響的探索
        4.3.2 鐵砷摩爾比對砷、鎘去除效果影響的探索
        4.3.3 反應時間對砷、鎘去除效果影響的探索
        4.3.4 氧化劑投加量對砷、鎘去除效果影響的探索
    4.4 鐵鹽混凝段工藝條件的優(yōu)化
    4.5 PAC 對含砷石灰-鐵鹽沉淀物沉降性能研究
        4.5.1 PAC 投加量對絮凝效果的影響
        4.5.2 PAC 最優(yōu)投加量驗證試驗
    4.6 本章小結(jié)
第5章 兩段石灰鐵鹽法大試研究
    5.1 實驗設備及流程圖
        5.1.1 大試實驗主要設備及藥劑
        5.1.2 大試實驗工藝流程
    5.2 實驗過程及結(jié)果
        5.2.1 大試實驗過程
        5.2.2 兩段石灰-鐵鹽法除砷效果
        5.2.3 第一段中和固體殘渣劑第二段含砷廢渣毒性分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 鐵鹽法去除砷、鎘機理研究
    6.1 氯化鐵去除廢水中砷(As(Ⅴ))、鎘(Cd)的實驗研究
        6.1.1 模擬廢水的配制
        6.1.2 砷(As(Ⅴ))、鎘(Cd)在鐵鹽混凝體系中的吸附行為
    6.2 Zeta 電位表征
    6.3 紅外譜圖分析
        6.3.1 單砷吸附的紅外譜圖分析
        6.3.2 單鎘吸附的紅外譜圖分析
        6.3.3 砷、鎘相互作用機理推測
    6.4 CD-MUSIC 模型模擬
        6.4.1 CD-MUSIC 模型建立
        6.4.2 CD-MUSIC 模型對 As(Ⅴ)的模擬
        6.4.3 CD-MUSIC 模型對 Cd(Ⅱ)的模擬
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄



本文編號：3796025