稀土冶炼过程草酸沉淀废水资源化处理技术

为了实现稀土生产草沉废水的资源回用,对稀土草酸沉淀废水建立资源回收工艺,回收废水中的草酸和盐酸。研究包括草沉废水水质分析、草沉废水蒸馏分离工艺研究、蒸馏盐酸的回收利用、盐酸蒸发过程中的浓度变化趋势分析、草沉废水草酸回收研究以及工艺经济性分析。结果表明:草沉母液中TOC含量为4 661 mg/L,金属离子总体含量不高;通过常压实沸点蒸馏发现,草沉母液可回收5 mol/L盐酸330 m L/L或1 mol/L盐酸600 m L;蒸发后草酸产率超过16 g/L草沉废水;并且结晶草酸纯度≥99.5%,硫酸根未检出,灼烧残渣≤0.16%,重金属(以Pb计)≤0.000 01%,铁离子≤0.0045%,氯化物≤0.08%。通过上述研究,为草沉废水资源化处理技术的工业化应用提供了理论依据。     

玉米深加工废水的混凝实验

在室温条件下,分别选用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)及三氯化铁(FeCl3)对玉米深加工废水进行混凝实验。综合考虑各种混凝剂对磷、COD以及SS的去除效果,最终选取PAC作为混凝剂。采用PAC和聚丙烯酰胺(PAM)作为复合混凝剂,对其去除效果做进一步研究,并确定了最佳投加量及pH值。实验结果表明,在PAC投加量25mg/L,PAM投加量0.5 mg/L,pH为8条件下,混凝效果最佳。磷、COD、SS去除率可分别达到90.1%、53.3%和88.2%,对应的出水质量浓度分别为0.41、26.8和2 mg/L。     

改良Fenton工艺用于化工园区污水深度处理的小试

针对传统Fenton工艺产泥量大,处理成本高等问题,开发了一种基于含铁污泥再生回用的改良Fenton工艺。改良Fenton工艺主要包括Fenton水处理和含铁污泥再生两部分,其中含铁污泥再生工艺包括酸化过程和还原过程。实验结果表明,酸化反应的加酸量和上清液总铁浓度可根据含铁污泥浓度进行估算;还原反应铁粉投加量与酸化后溶液中总铁浓度1∶1时最优,生成的Fe2+浓度约为原溶液总铁浓度1.5倍,剩余铁粉可重复利用。含铁污泥再生催化剂用于Fenton工艺,降解COD的效果与Fe SO4作为催化剂的效果一致。利用改良Fenton工艺对化工园区污水进行深度处理,出水COD低于60 mg·L~(-1)。与传统Fenton工艺相比,改良Fenton工艺能减少60%的含铁污泥排放,降低运行成本40%以上。     

盐酸酸洗废液制备纳米氧化铁

探索了一种盐酸酸洗废液资源化处理的新工艺,采用"负压蒸发+纳米氧化铁制备"组合模式,实现了废液中盐酸的回收及铁盐的综合利用。采用正交实验考察了真空度、反应温度和蒸发量对负压蒸发工艺的影响;然后在最佳负压蒸发工艺操作条件下进行纳米氧化铁的制备,并采用正交实验考察了氨水浓度、Fe~(2+)浓度、反应温度、搅拌速率和煅烧温度等因素对α-Fe_2O_3制备的影响。     

热镀锌厂酸洗废水及锌灰中锌回收

分别采用蒸酸法、氨络合法和硫化沉淀法分离回收热镀锌厂酸洗废水及锌灰中锌铁。分别考察了酸洗废水中盐酸的逸出特性和氨浸法回收蒸馏渣中锌的效果；利用酸洗废水的酸度浸取锌灰中的锌并用氨络合法分离酸浸出液中锌铁；利用硫化物不同溶度积选择性沉淀酸浸出液中的锌，考察了Na2S加入量、曝气时间、反应溶液pH和反应时间的影响。研究结果表明硫酸的加入能提高盐酸的蒸发率但效果不明显，氨络合法难于有效分离锌铁，但硫化物沉淀法可较好地分离锌铁，铁回收率可达97．12％，锌沉淀率达到99．99％，所得沉淀物中ZnS纯度为68．51％。     

响应面法优化克浅十油田废水的混凝沉淀工艺

以克浅十污水处理站原水为研究对象,采用混凝沉淀工艺,探讨优选出的复配混凝剂投加量、助凝剂投加量及静置时间对原水中浊度和总铁去除效果的影响.应用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,建立混凝剂对处理原水的二次多项式数学模型,确定了混凝沉淀去除原水浊度和总铁的优化工艺参数分别为:复配混凝剂投加量为152.15 mg/L、143.84 mg/L,助凝剂投加量为4.14 mg/L、4.32 mg/L,静置时间为11.77 min、11.22 min.在此工艺条件下回归方程得到的浊度和总铁的去除率预测值与实验值接近,且拟合性良好,误差介于3％～5％之间.通过均值内插法,对比浊度和总铁的多元二次回归方程,推导得出的2组最佳工艺条件均能满足浊度和总铁的去除要求.     

响应曲面法优化聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水

为了提高聚硅酸铁(PSF)混凝剂处理腈纶废水处理效果,采用响应曲面法对实验反应条件进行优化。实验选取原水pH值、混凝剂投加量、沉降时间为自变量,COD去除率和浊度去除率为响应值,采用Box-Behnken实验设计方法,分别建立了二次多项式响应曲面模型。方差分析结果表明,该模型方程显著,模型与实际情况拟合良好,实验误差较小,可以用此模型来分析和预测聚硅酸铁混凝剂处理腈纶生化出水的最佳反应条件。模型优化结果显示,在pH值为7.44,投加量为1.74 g·L~(-1),沉降时间为17.26 min的条件下,响应曲面模型预测最大COD去除率为57.88%,浊度去除率为95%。     

低温酸析法从G盐母液中回收R盐的资源化利用

用低温酸析法处理G盐生产过程中产生的废母液,研究温度和pH条件对处理效果的影响。首先分别以R盐和G盐配制的模拟废水为研究对象,发现R盐酸析效果明显,其酸析效果随温度的降低而升高,随pH的升高而降低;而G盐没有出现酸析现象。然后,以实际G盐废母液为研究对象,在-12℃条件下冷冻12 h,其COD去除率为55%,其酸析出的固体主要成分为R盐;计算可得每升实际G盐废母液可以回收纯度为51%的R盐111.3 g。以每天处理10 m~3废水工程为例,该低温酸析工艺所需的电功率为8.41 k W,废水处理工程的静态投资回收期为0.48年。结果表明,通过低温酸析法对实际G盐废母液中R盐进行资源化回收是有效、可行的。     

氧化-吸附法处理含铁废盐酸及其资源化

提出并研究了高效氧化与强化吸附相结合的含铁废酸资源化处理新工艺。系统研究了其氧化过程的适宜工艺条件并考察了吸附分离单元中的主要工艺参数对铁离子去除率的影响规律。实验结果显示,采用双氧水氧化废盐酸中Fe2+将不会引入其他污染因子,双氧水的最佳投加摩尔数为Fe2+浓度的1.2倍,氧化时间优选为2 h;氧化后的含铁废盐酸经过强碱阴离子交换树脂NDA900分离去除大部分铁离子,若采用固定床双柱串联方式运行,铁离子分离去除率可达99.9%,处理后盐酸可返回酸洗工序重复利用。吸附饱和后的树脂仅使用自来水就可以实现完全再生,再生液中三氯化铁浓度高达40~50g/L。这一工艺有望实现废盐酸及其中铁离子的综合利用,为相关行业清洁生产水平的提升提供技术支持。     

聚硅铝三十(PASC_(30))的制备及混凝效果

制备一种新型的复合聚硅铝三十(PASC30)类絮凝剂,采用Al-Ferron逐时络合比色法测定PASC30系列混凝剂的铝形态以Alc为主,含量均在65%以上。将PASC30系列混凝剂与Al Cl3和PASC13混凝剂进行对比,采用混凝法处理腐殖酸-高岭土模拟废水,考察各混凝剂对废水的浊度、UV254、p H和Zeta电位的影响。结果表明,PASC30系列混凝剂表现出更出色的混凝效果,在低投加量时就能达到Al Cl3和PASC13混凝剂高投加量时的混凝效果。PASC30系列混凝剂对废水的浊度和UV254的最佳去除率分别达到96%和80%以上。随着投加量增大,PASC30系列混凝剂的出水p H不断降低,但是变化范围很小。不同硅/铝比对PASC30的混凝效果也有一定的影响,但是影响不大。     

微絮凝-超滤工艺处理微污染水源水的中试研究

进行了微絮凝-超滤工艺处理微污染水源水的中试研究.试验结果表明:在微絮凝-超滤工艺中,相同混凝剂投加量(相同金属摩尔浓度)下铁盐比铝盐的混凝效果好;微絮凝-超滤工艺的最佳絮凝时间为120 s左右;最佳混凝剂投加量为2.2 mg/L(以Fe计).微絮凝-超滤工艺在改善出水水质和缓解膜污染方面均优于直接超滤工艺.微絮凝-超滤工艺的出水水质均符合建设部<城市供水水质标准>(CJ/T206-2005)要求.     

生物化学协同除磷研究

采用聚合硅酸铝和聚合硅酸铁两种混凝剂,比较了将混凝剂直接投加到反应器中和对生物反应器出水再进行混凝沉淀2种工艺的除磷效果,并对2种混凝剂的除磷效果进行了比较.结果表明:对于聚合硅酸铝,没有生物协同作用;对于聚合硅酸铁,投加量在40 mg/L以下时具有生物协同作用,30 mg/L时协同作用最明显;而且聚合硅酸铁的除磷效果好于聚合硅酸铝.     

微絮凝-超滤工艺处理微污染水源水的中试研究

进行了微絮凝．超滤工艺处理微污染水源水的中试研究。试验结果表明：在微絮凝-超滤工艺中，相同混凝剂投加量（相同金属摩尔浓度）下铁盐比铝盐的混凝效果好；微絮凝-超滤工艺的最佳絮凝时间为120s左右；最佳混凝剂投加量为2．2mg／L（以Fe计）。微絮凝-超滤工艺在改善出水水质和缓解膜污染方面均优于直接超滤工艺。微絮凝-超滤工艺的出水水质均符合建设部《城市供水水质标准》（CJ／T206-2005）要求。     

污水深度处理微絮凝-D型滤池工艺运行性能与经济性分析

根据昆明市第一污水处理厂深度处理微絮凝-D型滤池工艺的运行数据,评价了工艺出水水质及总磷(TP)去除效果,同时分析了混凝剂投加量及药剂费用。结果表明,微絮凝-D型滤池工艺出水TP平均浓度为0.15 mg/L,最优水平值为0.05 mg/L,95%保证值为0.37 mg/L,TP平均去除率为63.6%。出水悬浮固体(SS)浓度95%保证值为10 mg/L。混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量在1.5~4 mg Al2O3/L范围波动,去除单位TP的PAC投加量平均值为16.7 mg Al2O3/mg-P,投加比为2~8 mol-Al/mol-P。当投加比超过5时,出水TP浓度可达到0.3 mg/L以下。吨水PAC成本平均值为0.017元/t。     

镁盐复合混凝剂应用于活性染料印染废水脱色的实验研究

采用镁盐与亚铁盐混合复配对活性染料印染废水进行脱色处理.考察该复合混凝剂的组分配比、pH值和投加量对脱色率的影响,并与单一组分混凝剂的脱色效果作对比,同时初步分析了复合混凝剂的脱色机理.结果表明:复合混凝剂MgSO4-FeSO4·7H2O的脱色效果明显优于单一组分,表现出显著的协同效应;对于80 mg/L的活性黑KN-B印染废水(色度为1000倍),在复合混凝剂投加量为556 mg/L、pH值在10.9左右时,脱色率可以达到99.07%;主要脱色机理表现为镁盐和亚铁盐在高pH值的环境下共沉淀生成氢氧化物絮状物吸附溶液中的染料分子一起沉降.该吸附主要为电中和吸附.吸附等温线符合Langmuir方程,复合吸附剂的饱和吸附量达1.1614 g/g.     

聚合氯化铝铁絮凝剂的制备及其在焦化废水深度处理中的应用

以铝酸钙粉和硫酸亚铁为主要原料,通过酸溶、氧化、聚合和熟化过程制备了无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁,采用正交试验优选出制备聚合氯化铝铁的最佳条件,联合使用聚合氯化铝铁与氧化剂深度处理焦化废水.结果表明,聚合氯化铝铁的最佳制备条件为:硫酸亚铁投加量10 g(以每100 g铝酸钙粉计,下同)、盐酸投加量400 mL、反应温度80℃、反应时间2.5 h;在此条件下制得的絮凝剂氧化铝质量分数为30.5%,全铁质量分数为1.2%.当聚合氯化铝铁投加量为200 mg/L、氧化剂投加量为10 mg/L时,焦化废水中COD去除率可达70%,色度去除率可达63%,出水水质达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级排放标准.     

生物化学协同除磷研究

采用聚合硅酸铝和聚合硅酸铁两种混凝剂，比较了将混凝剂直接投加到反应器中和对生物反应器出水再进行混凝沉淀2种工艺的除磷效果，并对2种混凝剂的除磷效果进行了比较。结果表明：对于聚合硅酸铝，没有生物协同作用；对于聚合硅酸铁，投加量在40mg／L以下时具有生物协同作用，30mg／L时协同作用最明显；而且聚合硅酸铁的除磷效果好于聚合硅酸铝。     

异相Fenton试剂催化氧化-混凝沉淀深度处理焦化废水

针对焦化废水二级生化处理出水COD、色度和浊度无法达标的问题,实验研究了异相Fenton试剂催化氧化法和混凝沉淀法以及二者联合深度处理焦化废水的效果,分别探讨了H2O2、FeOOH投加量、初始pH,混凝剂投加量及种类对COD去除的影响,确定了最佳运行条件,采用GC-MS分析了联合工艺对废水中有机物的去除规律。异相Fenton试剂催化氧化静态实验研究表明,当H2O2(10%)投加量为2 mL/300 mL,FeOOH投加量为3 g/L,初始pH为4~6之间,处理效果最佳;混凝沉淀实验中最佳的混凝剂为聚丙烯酰胺阳离子,最佳投加量为8 mg/L。异相Fenton试剂催化氧化-混凝沉淀联合工艺深度处理焦化废水,出水COD基本在90 mg/L左右,浊度为0.8NTU左右,色度为40度以下,满足国家污水综合排放二级标准(GB8978-1996)。GC-MS分析显示,联合工艺能有效减少废水中有机物的种类和浓度,并将废水中长链大分子化合物和杂环化合物分解为短链的小分子化合物,构成联合工艺出水COD的主要是小分子有机物,尤其是卤代烷烃含量较高。     

硫酸钛混凝去除无机砷(Ⅲ)的效能

使用硫酸钛作为混凝剂,研究了混凝去除As(Ⅲ)过程中溶液pH值、混凝剂投加量、砷的初始浓度以及阴离子对除砷效果的影响.硫酸钛的水解沉淀物颗粒等电点为pH =5;当pH =6时,水解沉淀物的粒径最大.在pH =5 ～8范围内,As(Ⅲ)的去除率高且基本稳定;而沉淀物颗粒Zeta电位降低较大.说明水解沉淀物Zeta电位对As(Ⅲ)的去除影响不大.混凝剂投加量为2.5 ～10 mg/L时,As (Ⅲ)的去除率随投加量的增加而显著增加;混凝剂投加量大于15 mg/L时,As(Ⅲ)去除率随混凝剂投加量的增加变化趋于平缓.水中阴离子(硅酸根和磷酸根离子)的存在会降低混凝对As (Ⅲ)的去除效率.     

废弃印刷线路板中铜的两步浸出工艺优化

以化学-生物两步浸出工艺回收废弃印刷线路板(WPCBs)中的金属,利用钢铁酸洗废水作为化学浸出的浸出剂,后续生物浸出则采用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌作为浸出微生物,探究了WPCBs中铜浸出率和酸洗废水中铁去除率的影响因素。利用响应面分析法对铜浸出的条件进行优化,得出转速553.43 r·min~(-1)、温度42.57℃、投加量20.23 g·L~(-1)、颗粒尺寸1.80 mm为最佳浸出条件,此条件下铜浸出率预测值为100.08%。铜化学浸出动力学模型符合湿法冶金中液固相反应的"收缩核动力学模型",相关系数可以达到0.98以上,过程主要受残留固体膜层的控制。生物浸出实验表明,WPCBs投加量对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌毒性影响较大,抑制作用较强,对铜浸出和铁去除均有不利影响,实验表明最适的投加量为60 g·L~(-1)。