论文部分内容阅读
重金属废水污染问题对人类生存与生态环境的威胁日趋严重,同时重金属废水也是一种具有极高利用价值的复合资源,而传统化学沉淀法在运行中会产生大量处理困难、成本高的化学污泥,且难以实现资源化利用,而采用结晶技术处理重金属废水时可有效降低处理成本,且极大提高回收利用价值。本论文对含铁重金属废水中重金属污染物的诱导结晶去除效果与处理方法进行研究,并采用“诱导结晶+砂滤+离子交换”组合工艺对模拟废水连续运行去除效果及再生回收过程进行考查。实验结果表明含铁重金属废水中Fe2+可以通过采用诱导结晶技术被有效去除。结晶反应器运行参数:沉淀剂Na2CO3,载体粒径80120目石英砂、填充比例0.67;经结晶过程影响因素研究表明,进水Fe2+100 mg/L时,结晶去除率可达95%以上,综合最优操作参数:进水p H值3.03.5,进药比2:1,HRT=40 min,水力负荷31 m/h,对应回流比(1415):1。结晶产物经扫描电子显微镜(SEM-EDX)与X射线衍射(XRD)检测分析,得出产物为Fe O(OH)·Fe CO3。另外,废水中Fe3+难以采用诱导结晶技术有效去除,且对其他离子结晶过程存在影响。对含铁重金属废水中Fe3+与络合剂的结晶去除方法,提出采用投加H2O2破络预处理,然后使用亚硫酸盐将Fe3+还原后再结晶,可实现对废水中铁的有效去除。对于含150 mg/LFe2+、100 mg/LCu2+、100 mg/LEDTA和100mg/LCOD的模拟重金属废水,当体系p H值约为3.0,H2O2投加量为0.46g/L,还原剂投加量约为当量投加量11.25倍,反应30 min后,破络率与还原率分别可达90%和80%以上,且反应后体系总有机碳(TOC)降至45 mg/L以下,结晶去除率较未经预处理可提高约60%。对含铁重金属废水采用结晶组合工艺全流程连续运行情况表明,该工艺可实现对重金属废水中重金属的高效回收。当平均进水水质为Ni2+100 mg/L、Cu2+65 mg/L、Fe2+200 mg/L、Fe3+50 mg/L、COD 100 mg/L、EDTA 100 mg/L时,进行破络、还原预处理后,连续运行8 d内,出水水质各指标均可达《电镀污染物排放标准》标准,各工艺单元再生液均可回收,其中镍、铜、铁回收率分别可达99.8%、99.6%、97.8%。