FeS在有机络合铜锡废水处理中的应用研究

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论文主要研究化学法在难降解有机络合铜、锡废水处理中的应用。这类废水一般重金属浓度高,具有生物毒性,不能直接生化法处理,需探索出一种经济、适用的化学处理法,去除其中有毒的重金属。最后能从基本理论的角度分析、论证这类化学工艺,达到理论指导实践的目的。(1)本论文在前人研究的基础上,通过反复的实验研究,确定一种经济有效的化学处理方案。通过fenton氧化工艺,对废水展开深度破络,将出水进行碱沉工艺处理,可去除大部分的重金属铜、锡,然而,针对碱沉后的出水重金属铜的浓度仍较高的问题,结合前人的研究成果,经过多种方法的实验论证和比选,可知FeS沉淀转化工艺是比较经济、适用的方法,可以使最终出水达到排放标准,处理成本也较低。(2)通过实验探索出三种化学处理工艺的最佳反应条件。Fenton氧化工艺的最佳反应条件为H202投加量30ml/L,[Fe2+]/[H2O2]=0.3,反应pH=4,反应温度T=20℃,反应时间t=60min;碱沉工艺的最佳沉淀pH=10;FeS沉淀转化工艺的最佳反应条件为FeS投加量2.0mg/L,FeS颗粒粒径100-140目,反应pH=3.5,反应时间t=12min,反应转速150r/min。(3)刘处理工艺进行优化、改良。不考虑COD去除率的情况下,适当调整[Fe2+]/[H202]比值对fenton氧化进行优化,将H202投加量从30ml/L减少到16ml/L,出水经过FeS沉淀转化反应后,铜、锡浓度仍可达到排放标准,优化后处理成本却减小了一倍多。数据表明,FeS沉淀转化工艺随着反应的进行pH会不断升高,而同等条件下,适当控制酸的投加量与方式来改良该工艺,使其溶液pH维持在3-4,处理效率明显增强。(4)对处理后出水的红外光谱展开分析,阐明Fenton氧化基理,对FeS沉淀转化反应后的底部沉渣XRD谱图进行说明,解剖其原理。同时,建立宏观反应速率的各种物理模型,从宏观与微观的角度,充分认识FeS沉淀转化工艺的反应过程,并对其进行反应动力学研究,在此基础上,推导出表观反应速率的数学公式,将宏观外界条件与具体的数学因子建立逻辑关系,最终用数学因子去解释反应现象,指导实践。
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