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电镀作为机械制造中的一项基础工艺,在促进经济发展的同时,其所带来的污染令人担忧。因此,寻求一种行之有效的废水处理方法势在必行。泡沫分离技术以其成本低、操作简单,特别是能适应水质和低浓度溶液等独特的优势。本文采用泡沫分离法对同时去除水溶液中微量的铜、锌、镍三元金属离子进行了实验研究。本文通过离子浮选单因素实验,考察了pH值、表面活性剂浓度、原液流量、溶气水流量等因素对去除效果的影响。结果表明：当pH范围为7左右,表面活性剂浓度范围为15-20mg/L,原液流量范围为40-50L/h,溶气压力为0.24MPa,溶气水流量的最佳值范围为240-260L/h分离效果较好,Cu2+、Zn2+和Ni2+的去除率可分别达到84.32%、83.20%和84.32%。本文通过沉淀浮选单因素实验,考察了pH值、表面活性剂浓度、原液流量、溶气水流量和紊凝剂硫酸铝用量等因素对去除效果的影响。结果表明：当pH值为11-12,在表面活性剂浓度范围为15-20mg/L、原液流量范围为75-85L/h、溶气压力为0.24MPa,溶气水流量的最佳值范围为240-260L/h分离效果较好,Cu2+、Zn2+和Ni2+的去除率分别达到93.55%、92.94%和93.11%。为消除新引入的钠、铝离子的影响,通过添加苯乙烯系阳离子交换树脂,在经过离子交换树脂的去除作用之后的泡沫分离液中的Al3+的浓度几乎为零,Na+的离子浓度达到1×10-3mg/L,去除效果很理想,达到国家水标准要求,所以添加阳离子交换树脂可以降低可能导致的二次污染发生。本文对泡沫分离Cu2+、Zn2+和Ni2+进行了宏观动力学研究,根据泡沫分离过程与化学反应过程的等效性,将泡沫分离过程等效为一化学反应过程。通过实验确定出等效反应为一级反应且等效反应速率常数为k=0.066。同时对分离池中金属离子的停留时间分布进行了研究,由实验可知,平均停留时间tm为12.4min,无因次对比时间方差σθ2为0.76。在此基础上,建立了泡沫分离过程去除率与等效反应速率常数和停留时间分布密度函数间的数学模型表达式。