已閱讀5頁(yè),還剩44頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第I頁(yè) 用煉鋼污泥制備聚合鋁鐵及其在焦化廢水處理中的應(yīng)用 摘要 本課題是利用煉鋼污泥制備硫酸亞鐵 再添加輔助成分硫酸鋁合成聚合硫 酸鋁鐵絮凝劑 應(yīng)用于焦化廢水的深度處理 選擇最佳混凝條件 本實(shí)驗(yàn)所用本鋼煉鋼污泥含鐵量達(dá) 52 經(jīng)酸溶后可制備硫酸亞鐵 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明 煉鋼污泥經(jīng)硫酸 1 5 酸溶 鐵的溶出率達(dá) 96 5 每千克煉鋼污 泥在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下可制備七水硫酸亞鐵 1 85kg 利用制備的七水硫酸亞鐵 以氯酸鈉為氧化劑 合成聚合硫酸鐵和三種鐵 鋁摩爾比的聚合硫酸鋁鐵 取本鋼焦化廠二沉池出水為水樣 以制備的聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵為 絮凝劑 考察色度 揮發(fā)酚 總氰化物 CODCr四個(gè)指標(biāo)的去除率 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明 聚合硫酸鋁鐵的去除效果優(yōu)于聚合硫酸鐵 尤其鐵鋁摩爾比為 9 1 的聚 合硫酸鋁鐵的處理效果最佳 在 pH 為 5 6 投加量為 0 23mL L 條件下 色度 去除率達(dá)到 95 揮發(fā)酚去除率達(dá)到 46 2 總氰化物去除率達(dá)到 73 6 CODCr去除率達(dá)到 61 5 分別用聚合硫酸鋁鐵 9 1 和本鋼現(xiàn)用的聚合硫酸鐵為絮凝劑處理焦化 廢水 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 聚合硫酸鋁鐵 9 1 的處理效果好 色度去除率提高 了 5 3 揮發(fā)酚去除率提高了 5 1 總氰化物提高了 12 5 CODCr去除率提 高 16 9 處理后的焦化廢水水質(zhì)滿足我國(guó) 鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13456 1992 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求 關(guān)鍵詞 煉鋼污泥 聚合硫酸鐵 聚合硫酸鋁鐵 焦化廢水 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第II頁(yè) Study on Preparation of Poly Aluminum Ferric Sulfate from Steelmaking Sludge and Its Application of coke wastewater Treatment Abstract The paper studies a method of synthesizing Poly Aluminum Ferric Sulfate using Steelmaking sludge as main raw material Poly Aluminum Ferric Sulfate is used to treat coke plant wastewater finding the optimum coagulation conditions Fe content in steelmaking sludge of Benxi Steel is 52 The ferrous sulfate was obtained after adding dilute sulfuric acid 1 5 in steelmaking sludge The experiments showed the Fe dissolution rate is 96 5 1 0kg steelmaking sludge by acid dissolution produced 1 85kg solid FeSO4 7H2O Polymeric ferric sulfate and Poly Aluminum Ferric Sulfate were synthesized using FeSO4 7H2O as raw material and NaClO3 as oxidant Adding aluminum sulfate and changing the Fe Al molar ratio prepared three kind of Poly Aluminum Ferric Sulfate In this experiment the water sample was from the secondary sedimentation tank of Benxi iron Steel coking plant The comparison experiments were carried out by using Polymeric ferric sulfate and Poly Aluminum Ferric Sulfate prepared in lab to treat the Coke plant wastewater The experiments showed the coagulation effect of Poly Aluminum Ferric Sulfate is superior to that of Polymeric ferric sulfate and best the Fe Al molar ratio is 9 1 When the Poly Aluminum Ferric Sulfate 9 1 consumption is 0 23mL L PH is 5 6 the best flocculation can be achieved The removal rate of color phenol total cyanide CODcr is 95 46 2 73 6 61 5 The comparison experiments were carried out by using Poly Aluminum Ferric Sulfate 9 1 and the Polymeric ferric sulfate which is used in Benxi iron Steel coking plant now The experiments showed the coagulation effect of Poly Aluminum Ferric Sulfate 9 1 has higher settlement the improvement radio of color phenol total 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第III頁(yè) cyanide CODcr is 5 3 5 1 12 5 16 9 The effluent reached the first class discharge standard GB 13456 1992 Key words Steelmaking Sludge Polymeric Ferric Sulfate Poly Aluminum Ferric Sulfate Coke Wastewater 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第IV頁(yè) 目錄 1 緒論 1 1 1 本課題的研究背景 1 1 2 煉鋼污泥的來(lái)源 1 1 3 焦化廢水來(lái)源 特點(diǎn)及其處理技術(shù) 1 1 3 1 焦化廢水來(lái)源及特點(diǎn) 2 1 3 2 焦化廢水處理現(xiàn)狀 2 1 3 3 焦化廢水深度處理方法 2 1 4 絮凝劑的研究現(xiàn)狀 3 1 4 1 絮凝劑的定義 3 1 4 2 絮凝劑的種類(lèi) 3 1 5 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的制備 4 1 5 1 聚合硫酸鐵的制備方法 4 1 5 2 聚合硫酸鋁鐵的制備方法 5 1 6 本課題研究?jī)?nèi)容及意義 5 1 7 實(shí)驗(yàn)方案的確定 5 2 實(shí)驗(yàn)原材料 設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法 7 2 1 實(shí)驗(yàn)原材料 7 2 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 7 2 3 實(shí)驗(yàn)方法 7 2 3 1 煉鋼污泥的預(yù)處理 7 2 3 2 煉鋼污泥成分測(cè)定 7 2 3 3 利用煉鋼污泥制備硫酸亞鐵 8 2 3 4 聚合硫酸鐵 PFS 的制備 8 2 3 5 聚合硫酸鋁鐵 PAFS 的制備 8 2 3 6 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定 8 2 3 7 焦化廢水水質(zhì)測(cè)定 9 3 利用煉鋼污泥制備硫酸亞鐵 10 3 1 實(shí)驗(yàn)材料及藥品 10 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第V頁(yè) 3 2 煉鋼污泥中全鐵和亞鐵的測(cè)定 10 3 2 1 煉鋼污泥的預(yù)處理 10 3 2 2 全鐵和亞鐵的測(cè)定 11 3 3 實(shí)驗(yàn)原理 11 3 4 煉鋼污泥的酸溶 11 3 4 1 酸溶時(shí)間的確定 11 3 4 2 酸溶過(guò)程最佳硫酸 1 5 加入量的確定 12 3 5 從煉鋼污泥中制備硫酸亞鐵 14 3 6 小結(jié) 14 4 聚合硫酸鋁鐵的制備 15 4 1 實(shí)驗(yàn)藥品 15 4 2 聚合硫酸鐵的技術(shù)指標(biāo) 15 4 3 聚合硫酸鐵的制備 16 4 3 1 原理 16 4 3 2 制備方法 16 4 4 聚合硫酸鋁鐵的制備 17 4 5 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定 17 4 5 1 鹽基度的測(cè)定 17 4 5 2 pH 值的測(cè)定 19 4 5 3 全鐵含量的測(cè)定 19 4 6 小結(jié) 19 5 聚合硫酸鋁鐵應(yīng)用于焦化廢水處理 21 5 1 實(shí)驗(yàn)藥品 21 5 2 焦化廢水的水質(zhì)的測(cè)定 21 5 2 1 焦化廢水 CODCr的測(cè)定 21 5 2 2 焦化廢水總氰化物的測(cè)定 22 5 2 3 焦化廢水揮發(fā)酚的測(cè)定 23 5 3 混凝機(jī)理 24 5 4 最佳絮凝劑的確定 25 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第VI頁(yè) 5 4 1 聚合硫酸鐵用量的確定 25 5 4 2 最佳絮凝劑的選擇 25 5 5 聚合硫酸鋁鐵 9 1 和本鋼現(xiàn)用聚合硫酸鐵最佳混凝條件的確定 26 5 5 1 最佳 pH 值的確定 26 5 5 2 最佳加入量的確定 28 5 5 3 最佳助凝劑 PAM 加入量的確定 29 5 6 小結(jié) 29 6 效益分析 31 6 1 經(jīng)濟(jì)分析 31 6 2 環(huán)境效益 31 結(jié)論 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 附錄 36 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第1頁(yè) 1 緒論 1 1 本課題的研究背景 化學(xué)混凝法廣泛應(yīng)用于給水和污水的處理中 水中的膠體和細(xì)微懸浮物在 混凝劑作用下 凝聚為絮凝體 然后予以分離除去 該種方法既可以降低水的 濁度 色度等感官指標(biāo) 又可以去除多種有毒有害污染物 目前常用的混凝劑 有無(wú)機(jī)金屬鹽類(lèi)和有機(jī)高分子聚合物兩大類(lèi) 前者主要有鐵系和鋁系等高價(jià)金 屬鹽 可分為普通鐵 鋁鹽和聚合鹽 1 鐵和鋁的聚合鹽是具有一定堿化度的 無(wú)幾高分子聚合物 與普通鐵 鋁鹽相比具有投加劑量小 絮體生成快 對(duì)水 質(zhì)的適應(yīng)范圍廣以及水解時(shí)消耗水中堿度少等一系列優(yōu)點(diǎn) 因而應(yīng)用廣泛 2 本實(shí)驗(yàn)是以煉鋼污泥為原材料制備無(wú)機(jī)高分子絮凝劑聚合硫酸鋁鐵 并應(yīng) 用于本鋼焦化廢水處理 1 2 煉鋼污泥的來(lái)源 轉(zhuǎn)爐煉鋼污泥是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵經(jīng)濕法除塵 除塵污水固液分離得 到的污泥 本鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼污泥成分如表 1 1 所示 表表 1 1 本鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼污泥成分本鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼污泥成分 成分TFeFeFeOFe2O3SiO2CaOMnOC 平均含量 51 013 021 46 81 63 82 10 6 煉鋼污泥中鐵主要以 Fe FeO Fe3O4形式存在 易與稀硫酸反應(yīng)生成鐵鹽 煉鋼污泥是鋼廠產(chǎn)生的固體廢物 污染環(huán)境 但它含鐵高 又是鋼廠寶貴的二次 資源 其綜合回收利用越來(lái)越為人們所關(guān)注 目前 鋼廠對(duì)煉鋼污泥的利用主要 是將其作為燒結(jié)球團(tuán)的原料 1 3 焦化廢水來(lái)源 特點(diǎn)及其處理技術(shù) 焦化廠以生產(chǎn)焦炭和煤氣為主 還回收苯 焦油 氨 酚 氰等化工產(chǎn)品 在煤的高溫及中溫干餾 煤氣凈化以及化工產(chǎn)品精制過(guò)程中所產(chǎn)生的污水是一 股污染物組成極復(fù)雜 濃度高 毒性大且難處理的工業(yè)污水 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第2頁(yè) 1 3 1 焦化廢水來(lái)源及特點(diǎn) 1 焦化廢水來(lái)源 煤干餾及煤氣冷卻過(guò)程產(chǎn)生的污水 煤氣凈化過(guò)程產(chǎn)生的污水以及焦油 粗苯等精制過(guò)程及其它場(chǎng)合產(chǎn)生的污水 3 2 焦化廢水特點(diǎn) 1 廢水中有機(jī)物質(zhì)多 多環(huán)芳烴多大分子物質(zhì)多 廢水中含有有機(jī)物 酚 苯類(lèi) 有機(jī)氮類(lèi) 吡啶 苯胺 喹啉 咔唑 吲哚等 萘 蒽類(lèi)等 廢水中含 有的無(wú)機(jī)物 NH3 N SCN Cl S2 CN S2O32 等 3 2 廢水中 CODCr較高 可生化性差 其 BOD5與 CODCr之比 一般為 28 32 屬于可生化但難降解廢水 1 3 2 焦化廢水處理現(xiàn)狀 我國(guó)在焦化廢水處理中應(yīng)用 A O A A O SBR 生物脫氮技術(shù) 各個(gè)焦化 廠紛紛對(duì)舊生物處理系統(tǒng)進(jìn)行改造 增加反硝化脫氮工藝 處理后出水中 CODCr 200 300mg L NH3 N 25 mg L 色度 總氰化物都沒(méi)有達(dá)到國(guó) 家 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978 1996 規(guī)定的 CODCr 100 mg L 的要求 所 以生化處理后的出水需深度處理 1 1 3 3 焦化廢水深度處理方法 目前焦化廢水深度處理主要采用物理處理化學(xué)法和生物處理法兩大類(lèi) 1 1 物理化學(xué)法 1 絮凝沉淀法 絮凝沉淀法 是指向被處理水體中加入一定量的絮凝劑 使水中的微小膠 體 懸浮顆粒和其它污染物發(fā)生脫穩(wěn)并凝聚成大顆粒從水中分離沉降下來(lái) 從 而達(dá)到水質(zhì)凈化的一種水處理方法 目前焦化廢水的深度處理采用藥劑混凝沉 淀法的廠家較多 根據(jù)二級(jí)出水水質(zhì)選用的絮凝劑有聚合氯化鋁 聚合硫酸鐵 PFS 但通常需與其它方法聯(lián)合處理 才能保證最終出水達(dá)標(biāo) 很多學(xué)者致 力于高效專(zhuān)用混凝劑的研制 2 絮凝沉淀 吸附法 白玉興 4 等人在普通活性污泥法脫酚系統(tǒng)的二沉池中加入聚合硫酸鐵混凝 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第3頁(yè) 劑和 PAM 助凝劑 再使出水經(jīng)過(guò)焦炭和活性炭吸附塔 運(yùn)行結(jié)果表明 PFS 和 PAM 使 CODCr去除率達(dá) 30 50 焦炭吸附后去除率提高到 30 60 活 性炭吸附使去除率達(dá)到 80 90 生物脫酚水經(jīng)深度綜合治理后 CODCr可從 300mg L 降至 60mg L 以下 但對(duì)氨氮的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明 該方法去除氨氮去除率 只達(dá)到 40 80 從 260mg L 降至 100mg L 以下 3 Fenton 氧化法 Fenton 試劑法是一種以過(guò)氧化氫為氧化劑 以亞鐵鹽為催化劑的均相催化 氧化法 Fenton 試劑作為一種強(qiáng)氧化劑用于去除廢水中的有機(jī)污染物具有明顯 的優(yōu)點(diǎn) 反應(yīng)中產(chǎn)生的 OH 是一種氧化能力很強(qiáng)的自由基 能氧化廢水中有機(jī)物 從而降低廢水的色度和 CODCr值 焦化廢水在 Fenton 反應(yīng)的催化氧化下產(chǎn)生了 易被混凝沉降或吸附的中間產(chǎn)物 再加入混凝劑或吸附劑 來(lái)去除有機(jī)物 2 生物處理法 1 氧化塘深度處理法 利用氧化塘內(nèi)的藻類(lèi)和其它微生物來(lái)降解氨氮等污染物 CODCr 氨氮均 可達(dá)標(biāo)排放 2 接觸氧化深度處理法 生物處理技術(shù)的關(guān)鍵是以細(xì)菌為主體的微生物 該技術(shù)在南方較適宜 北 方冬季氣溫低 微生物活性受到抑制 處理效果不明顯 1 4 絮凝劑的研究現(xiàn)狀 1 4 1 絮凝劑的定義 凡是用來(lái)將水溶液中的溶質(zhì) 膠體或者懸浮顆粒產(chǎn)生絮狀沉淀的物質(zhì)都叫 絮凝劑 在一個(gè)水溶液中 使用兩種或兩種以上的物質(zhì)使其產(chǎn)生絮狀沉淀時(shí) 可把這些物質(zhì)稱(chēng)做復(fù)合絮凝劑 1 4 2 絮凝劑的種類(lèi) 根據(jù)絮凝劑的組成 絮凝劑可分為無(wú)機(jī)絮凝劑 有機(jī)絮凝劑 復(fù)合絮凝劑 和生物絮凝劑 根據(jù)分子量的大小 絮凝劑可分為高分子型和低分子型絮凝劑 根據(jù)官能團(tuán)的性質(zhì)及官能團(tuán)離解后所帶電荷的性質(zhì) 絮凝劑可分為陽(yáng)離子型 陰離子型和非離子型絮凝劑等 2 1 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第4頁(yè) 絮凝技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外普遍用來(lái)提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的 水處理技術(shù) 其關(guān)鍵問(wèn)題是絮凝劑的選擇 其研究及應(yīng)用現(xiàn)狀如下 1 簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)聚合物絮凝劑 主要是鋁鹽和鐵鹽的聚合物 如聚合氯化鋁 PAC 聚合硫酸鋁 PAS 聚合氯化鐵 PFC 聚合硫酸鐵 PFS 這些絮凝劑中存在多羥基絡(luò)離子 以 OH 作為架橋形成多核絡(luò)離子 從而形成了無(wú)機(jī)高分子化合物 相對(duì)分子量高 達(dá) 1 105 聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺聯(lián)用處理有機(jī)氯農(nóng)藥廢水 CODCr去除率達(dá) 到 38 色度去除率為 98 除常用的聚鋁 聚鐵外 還有聚活性硅膠及其改 性品 如聚硅鋁 鐵 聚磷鋁 鐵 改性的目的是引入某些高電荷離子以提 高電荷的中和能力 引入羥基 磷酸根等以增加配位絡(luò)合能力 1 2 復(fù)合絮凝劑 20 世紀(jì) 70 年代中期 聚合硫酸鐵 簡(jiǎn)稱(chēng)聚鐵 代號(hào) PFS 問(wèn)世后 新型無(wú)機(jī)高分 子絮凝劑的研制主要向引入其他離子制備復(fù)合型絮凝劑的方向發(fā)展 80 年代末 研制出堿式硅酸硫酸鋁 PASS 一種堿式多核羥基硫酸鋁復(fù)合物 有較多的活性 鋁 因此能生成高密度的絮狀物 沉降迅速 近年來(lái) 研制和應(yīng)用聚合鋁 鐵 硅 及各種復(fù)合型無(wú)機(jī)絮凝劑成為熱點(diǎn) 1 1 5 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的制備 1 5 1 聚合硫酸鐵的制備方法 1 用工業(yè)硫酸廢液為原料制備聚合硫酸鐵 5 用工業(yè)硫酸廢液為原料 亞硝酸鈉為催化劑 按硫酸 硫酸亞鐵質(zhì)量比為 0 3 0 5 1 的原料配比 在密閉的容器中 通入純氧 氧壓 0 15 0 3MPa 于 55 90 條件下反應(yīng) 1 5 2 0h 即制得了聚合硫酸鐵 該過(guò)程采用純氧 大 大降低了亞硝酸鈉的用量 縮短了反應(yīng)時(shí)間 其反應(yīng)式為 2FeSO4 H2SO4 O2 Fe2 SO4 3 2OH mFe2 SO4 3 mn OH Fe2 OH 2 SO4 3 n 2 m 其中 n 2 m 10 2 用磁鐵礦 菱鐵礦為原料制備聚合硫酸鐵 5 將磁鐵礦粉碎成一定粒度的粉末 按磁鐵礦粉 硫酸為 1 4 的比例 加水 攪拌反應(yīng) 24h 在 100 103 聚合 1 5 2 5h 制得液體的聚合硫酸鐵 在此液 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第5頁(yè) 體聚合硫酸鐵中 加入 0 5 0 8 的氯酸鉀作為氧化劑進(jìn)行反應(yīng) 0 5 1h 然后在 120 濃縮 可得到固體的聚合硫酸鐵產(chǎn)品 以菱鐵礦生產(chǎn)聚合硫酸鐵時(shí) 首先將菱鐵礦粉碎成 3 7cm 的塊狀 然后 加入水 硫酸 硝酸配比為 100 15 3 的混酸 反應(yīng)溫度為 18 40 反應(yīng) 48h 就可得到聚合硫酸鐵 3 直接以硫酸亞鐵為原料制備聚合硫酸鐵 5 用 FeSO4為原料 亞硝酸鈉為催化劑 在反應(yīng)溫度為 20 70 壓力為 490 3MPa 的條件下 直接合成聚合硫酸鐵 但此法的亞硝酸鈉消耗量大 反應(yīng) 中有 NO2毒氣放出 并且氧化時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 17h 后來(lái)有人對(duì)催化劑進(jìn)行了改進(jìn) 以 H2O2為氧化劑 按 FeSO4 H2O2為 18 20 1 配成氧化液 使氧化時(shí)間縮 短為 6 12h 1 5 2 聚合硫酸鋁鐵的制備方法 在反應(yīng)器中 一次加入硫酸亞鐵 硫酸鋁 水 硫酸及硝酸鋁 通入空氣 并進(jìn)行攪拌 氧化 水解 聚合反應(yīng)約 0 5h 得到紅棕色透明液體 6 制備 PAFS 時(shí) 以硫酸亞鐵 硫酸 鋁鹽為原料 在 H2SO4介質(zhì)中以 MnO2為催化劑 經(jīng)空氣氧化 水解 聚合 即可得聚合度為 35 以上聚合硫 酸鋁鐵 PAFS 6 1 6 本課題研究?jī)?nèi)容及意義 本課題研究的主要內(nèi)容包括 利用本鋼的煉鋼污泥制備硫酸亞鐵 再添加 輔助成分制備聚合硫酸鋁鐵絮凝劑 以合成的絮凝劑對(duì)本鋼的焦化廢水進(jìn)行處 理 并研究其在焦化廢水深度處理當(dāng)中的最佳混凝條件 本課題以煉鋼污泥為主要原料合成聚合硫酸鋁鐵 并研究其在焦化廢水的 深度處理中的最佳混凝條件及去除效果 既治理了環(huán)境污染 又充分利用了煉 鋼污泥 為鋼鐵企業(yè)的工業(yè)固體廢棄物的再利用提供一條新途徑 1 7 實(shí)驗(yàn)方案的確定 根據(jù)課題任務(wù) 綜合分析文獻(xiàn)資料 確定本課題的實(shí)驗(yàn)方案 本實(shí)驗(yàn)方案 按以下三大步驟進(jìn)行 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第6頁(yè) 1 酸溶出煉鋼污泥中鐵 制備出硫酸亞鐵 2 利用硫酸亞鐵 添加硫酸鋁 制備聚合硫酸鋁鐵 3 將聚合硫酸鋁鐵應(yīng)用于焦化廢水的深度處理 考察其對(duì) CODCr 色度 揮發(fā) 酚 氰化物的去除率 并找出其最佳混凝條件 實(shí)驗(yàn)方案如圖 1 1 所示 煉鋼污泥 稀硫酸 硫酸亞鐵溶液硫酸亞鐵晶體 硫 酸 鋁 氯 酸 鈉 聚合硫酸鋁鐵 性能研究 應(yīng)用于焦化廢水處理 抽 濾加熱 圖 1 1 制備聚合硫酸鋁鐵的實(shí)驗(yàn)方案 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第7頁(yè) 2 實(shí)驗(yàn)原材料 設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法 2 1 實(shí)驗(yàn)原材料 制備聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的主要原材料有 煉鋼污泥 硫酸 H2SO4 十八水硫酸鋁 Al SO4 18H O 氯酸鈉 NaClO 氟化鈉 2323 NaF 重鉻酸鉀 K2Cr2O7 氫氧化鈉 NaOH 氯胺T 鐵氰化鉀 4 氨 基安替比林 二氯化錫 二苯胺磺酸鈉指示劑 磷酸等 7 2 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 表表 2 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)用途 1可調(diào)電爐加熱 2pHS 2F 數(shù)字酸度計(jì)測(cè) pH 值 3托盤(pán)天平稱(chēng)樣品 4電子天平稱(chēng)樣品 5CTL 12 型CODCr消解裝置測(cè)CODCr 6721 分光光度計(jì)測(cè)吸光度 7真空泵抽濾 8六聯(lián)攪拌器攪拌 9水浴鍋水浴加熱 10實(shí)驗(yàn)攪拌器攪拌 11烘箱烘干 2 3 實(shí)驗(yàn)方法 2 3 1 煉鋼污泥的預(yù)處理 煉鋼污泥經(jīng)研磨 選擇比較小的顆粒 在 110 120 溫度下在烘箱里烘 干 4 5 個(gè)小時(shí) 并保存于密閉塑料袋中 2 3 2 煉鋼污泥成分測(cè)定 1 全鐵含量的測(cè)定 煉鋼污泥全鐵含量采用三氯化鈦 重鉻酸鉀滴定法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟見(jiàn) 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第8頁(yè) 參考文獻(xiàn) 8 2 亞鐵含量的測(cè)定 煉鋼污泥亞鐵含量采用重鉻酸鉀滴定法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟見(jiàn)參考文獻(xiàn) 8 2 3 3 利用煉鋼污泥制備硫酸亞鐵 1 酸溶 1 酸溶時(shí)間的確定 酸溶時(shí)間的測(cè)定方法見(jiàn) 3 3 1 2 酸溶過(guò)程硫酸 1 5 加入量的確定 酸溶過(guò)程硫酸 1 5 加入量的測(cè)定方法見(jiàn) 3 3 2 2 酸溶之后對(duì)澄清液成分的測(cè)定 1 全鐵溶出含量的測(cè)定 全鐵溶出含量采用三氯化鈦 重鉻酸鉀滴定法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟見(jiàn)參考 文獻(xiàn) 8 2 亞鐵溶出含量的測(cè)定 亞鐵溶出含量采用重鉻酸鉀滴定法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟見(jiàn)參考文獻(xiàn) 8 2 3 4 聚合硫酸鐵 PFS 的制備 將硫酸亞鐵和氯酸鈉分成相同的若干份 分批次的加入到配好的稀硫酸中 在 60 65 溫度的水浴鍋中攪拌 最后得到聚合硫酸鐵紅棕色粘稠液體 具體制備方法見(jiàn) 4 1 2 3 5 聚合硫酸鋁鐵 PAFS 的制備 先將硫酸鋁加入到稀硫酸中 放在 60 65 溫度的水浴鍋中攪拌 攪拌 數(shù)分鐘 再將配好的若干份硫酸亞鐵和氯酸鈉分批加入 繼續(xù)攪拌 最后得到 聚合硫酸鋁鐵紅棕色粘稠液體 具體制備方法見(jiàn) 4 2 2 3 6 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定 1 鹽基度 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵鹽基度的測(cè)定方法見(jiàn)我國(guó)處理劑 聚合硫酸鐵 GB 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第9頁(yè) 14591 2006 2 pH 值 pH 值采用 pHS 2F 數(shù)字酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定 3 全鐵含量的測(cè)定 全鐵含量采用重鉻酸鉀滴定法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟見(jiàn)參考文獻(xiàn) 8 2 3 7 焦化廢水水質(zhì)測(cè)定 焦化廢水水質(zhì)測(cè)定主要以 CODCr 色度 揮發(fā)酚 總氰化物為主 1 CODCr的測(cè)定 CODCr采用快速測(cè)定法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟參考文獻(xiàn) 7 2 色度的測(cè)定 色度采用稀釋倍數(shù)法進(jìn)行測(cè)定 3 揮發(fā)酚的測(cè)定 揮發(fā)酚采用 4 氨基安替比林分光光度法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟參考文獻(xiàn) 7 4 總氰化物的測(cè)定 總氰化物采用異煙酸 吡唑啉酮光度法進(jìn)行測(cè)定 具體操作步驟參考文獻(xiàn) 7 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第10頁(yè) 3 利用煉鋼污泥制備硫酸亞鐵 這一部分的實(shí)驗(yàn)主要是以煉鋼污泥為原材料 經(jīng)硫酸 1 5 酸溶后 生成 硫酸亞鐵 具體實(shí)驗(yàn)方案如圖 3 1 所示 煉鋼污泥 研磨 烘干 加 熱 加入硫酸溶液 硫酸亞鐵液粗品 硫酸亞鐵溶液 抽 濾 加入廢鐵屑攪拌 結(jié) 晶 抽 濾 硫酸亞鐵晶體 廢雜 濾液回收 圖 3 1 利用煉鋼污泥制備硫酸亞鐵實(shí)驗(yàn)方案 3 1 實(shí)驗(yàn)材料及藥品 本實(shí)驗(yàn)原材料是本鋼煉鋼污泥 其它藥品有硫酸 1 5 重鉻酸鉀 二氯 化錫 二苯胺磺酸鈉指示劑 磷酸等 3 2 煉鋼污泥中全鐵和亞鐵的測(cè)定 3 2 1 煉鋼污泥的預(yù)處理 煉鋼污泥經(jīng)研磨 選擇比較小的顆粒 在 110 120 溫度下在烘箱里烘 干 4 5 個(gè)小時(shí) 并保存于密閉塑料袋中 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第11頁(yè) 3 2 2 全鐵和亞鐵的測(cè)定 煉鋼污泥中全鐵的測(cè)定方法采用三氯化鈦 重鉻酸鉀滴定法 7 亞鐵的測(cè) 定方法采用重鉻酸鉀滴定法 7 測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 3 1 表表 3 1 煉鋼污泥中全鐵和亞鐵含量煉鋼污泥中全鐵和亞鐵含量 成分全鐵亞鐵 平均含量 52 0140 3 3 3 實(shí)驗(yàn)原理 在酸性溶液中煉鋼污泥中的鐵能被溶出 生成硫酸鐵和硫酸亞鐵 其反應(yīng)方程式為 2Fe 3SO Fe SO 3 4 2 243 Fe SO Fe SO 2 4 2 4 3 4 煉鋼污泥的酸溶 3 4 1 酸溶時(shí)間的確定 酸溶浸出有效成分 取 7 個(gè) 800mL 的燒杯 分別往每個(gè)燒杯中加入 50g 經(jīng) 烘干的煉鋼污泥 再分別加入 270mL 硫酸 1 5 然后加熱至沸騰時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) 加熱時(shí)間分別為 0min 10min 30min 50min 70min 90min 110min 溶出 有效成分 然后立即進(jìn)行抽濾 得到硫酸亞鐵液粗品 硫酸亞鐵液粗品定容至 500mL 再對(duì)其中全鐵和亞鐵含量進(jìn)行測(cè)定 硫酸亞鐵液粗品中全鐵含量采用三氯化鈦 重鉻酸鉀滴定法 7 亞鐵的測(cè) 定方法采用重鉻酸鉀滴定法 7 測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 3 2 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第12頁(yè) 表表 3 2 酸溶時(shí)間對(duì)全鐵和亞鐵溶出情況酸溶時(shí)間對(duì)全鐵和亞鐵溶出情況 序號(hào)1234567 加熱時(shí)間 min01030507090110 待測(cè)液體積 mL500500500500500500500 全鐵質(zhì)量 g10 515 923 422 324 925 125 3 全鐵溶出率 40 261 378 485 695 696 597 2 亞鐵質(zhì)量 g7 812 215 716 819 219 419 6 亞鐵溶出率 38 560 277 583 295 196 397 1 020406080100120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 min 圖 3 2 酸溶時(shí)間對(duì)全鐵和亞鐵溶出情況 如圖 3 2 可知 當(dāng)加熱時(shí)間為 70min 90min 110min 時(shí) 全鐵和亞鐵的溶 出率無(wú)明顯變化 所以從經(jīng)濟(jì)角度考慮 酸溶加熱時(shí)間最佳為 70min 3 4 2 酸溶過(guò)程最佳硫酸 1 5 加入量的確定 酸溶浸出有效成分 取 7 個(gè) 800mL 的燒杯 分別往每個(gè)燒杯中加入 50g 經(jīng) 過(guò)烘干的煉鋼污泥 再分別加入 190mL 210mL 230mL 250mL 270mL 290mL 310mL 硫酸 1 5 然后 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第13頁(yè) 加熱至沸騰 加熱時(shí)間為 70min 從開(kāi)始沸騰起計(jì)時(shí) 溶出有效成分 然后立 即進(jìn)行抽濾 得到硫酸亞鐵液粗品 硫酸亞鐵液粗品定容至 500mL 再對(duì)其進(jìn) 行全鐵和亞鐵含量的測(cè)定 硫酸亞鐵液粗品中全鐵含量采用三氯化鈦 重鉻酸鉀滴定法 7 亞鐵的測(cè) 定方法采用重鉻酸鉀滴定法 7 測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 3 3 表表 3 3 硫酸 硫酸 1 5 加入量對(duì)煉鋼污泥中全鐵和亞鐵的溶出率情況 加入量對(duì)煉鋼污泥中全鐵和亞鐵的溶出率情況 序號(hào)1234567 硫酸 1 5 加入量 mL 190210230250270290310 待測(cè)液體積 mL500500500500500500500 全鐵質(zhì)量 g17 2918 9220 7324 2524 9025 3825 2 全鐵溶出率 66 4972 7679 7293 2595 7597 6098 90 亞鐵質(zhì)量 g11 7314 6817 0218 9519 3219 6919 95 亞鐵溶出率 58 1472 7684 3693 9395 7697 6098 88 200250300350 0 20 40 60 80 100 1 5 mL 圖 3 3 硫酸 1 5 加入量對(duì)煉鋼污泥中全鐵和亞鐵的溶出率情況 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第14頁(yè) 如圖 3 3 可知 當(dāng)加熱時(shí)間為 70min 硫酸 1 5 加入量為 250mL 270mL 290mL 310mL 時(shí) 煉鋼污泥中全鐵和亞鐵的溶出率無(wú)明顯 變化 所以從經(jīng)濟(jì)角度考慮 最佳硫酸 1 5 加入量為 250mL 3 5 從煉鋼污泥中制備硫酸亞鐵 以 50g 本鋼煉鋼污泥為例 加熱時(shí)間為 70min 硫酸 1 5 加入量為 250mL 煉鋼污泥經(jīng)硫酸 1 5 酸溶 鐵的溶出率為 96 5 將其中三價(jià)鐵還 原為二價(jià)鐵后 每千克煉鋼污泥在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下可制備七水硫酸亞鐵 1 85kg 3 6 小結(jié) 本實(shí)驗(yàn)所采用的煉鋼污泥全鐵含量為 52 亞鐵含量為 40 3 利用 50g 煉鋼污泥制備硫酸亞鐵最佳酸溶時(shí)間為 70min 最佳硫酸 1 5 加入量為 250mL 鐵的溶出率達(dá) 96 5 每千克煉鋼污泥在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下可制備七 水硫酸亞鐵 1 85kg 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第15頁(yè) 4 聚合硫酸鋁鐵的制備 這一部分實(shí)驗(yàn)是以煉鋼污泥制備的硫酸亞鐵 再添加硫酸鋁制備聚合硫酸 鋁鐵絮凝劑 具體實(shí)驗(yàn)方案如圖 4 1 所示 濃硫酸 水 稀硫酸溶液 分批加入硫酸亞鐵 硫酸鋁 聚合硫酸鋁鐵 分批加入氯酸鈉 氧 化 聚 合 圖 4 1 利用硫酸亞鐵制備聚合硫酸鋁鐵實(shí)驗(yàn)方案 4 1 實(shí)驗(yàn)藥品 實(shí)驗(yàn)主要原料為從煉鋼污泥中制備的硫酸亞鐵 其它藥品有硫酸 H2SO4 十八水硫酸鋁 Al SO4 18H O 氯酸鈉 NaClO 氟化鈉 NaF 2323 氫氧化鈉 NaOH 氯胺 T 鐵氰化鉀 4 氨基安替比林 二氯化錫 二苯胺 磺酸鈉指示劑 磷酸等 4 2 聚合硫酸鐵的技術(shù)指標(biāo) 聚合硫酸鐵的技術(shù)指標(biāo)參照中我國(guó)水處理劑 聚合硫酸鐵 GB 14591 2006 所列 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第16頁(yè) 表表 4 1 聚合硫酸鐵技術(shù)指標(biāo)聚合硫酸鐵技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo) 類(lèi) 類(lèi)項(xiàng)目 液體固體液體固體 全鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 11 019 011 019 0 鹽基度 8 0 16 08 0 16 08 0 16 08 0 16 0 pH 值2 0 3 02 0 3 02 0 3 02 0 3 0 4 3 聚合硫酸鐵的制備 4 3 1 原理 七水硫酸亞鐵在酸性條件下 被氯酸鈉氧化成硫酸鐵 經(jīng)水解 聚合反應(yīng) 制得紅棕色聚合硫酸鐵 PFS 主要反應(yīng)如下 5 1 氧化反應(yīng) 2 水解反應(yīng) 3 聚合反應(yīng) 氧化 6FeSO4 NaClO3 3H2SO4 3Fe2 SO4 3 3H2O NaCl 水解 Fe2 SO4 3 nH20 Fe2 OH n SO4 3 n 2 n 2H2SO4 聚合 mFe2 OH n SO4 3 n 2 Fe2 OH n SO4 3 n 2 m 4 3 2 制備方法 本實(shí)驗(yàn)是利用煉鋼污泥制備的七水硫酸亞鐵 再經(jīng)過(guò)氧化聚合制備聚合硫 酸鐵 PFS 具體實(shí)驗(yàn)方法如下 反應(yīng)溫度為 60 65 水浴鍋中進(jìn)行 分批攪拌時(shí)間為 5min 來(lái)制備 200mL 聚合硫酸鐵 各藥品加入量如表 4 2 表表 4 2 各藥品加入量各藥品加入量 藥品名稱(chēng)加入量 七水硫酸亞鐵 g160 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第17頁(yè) 氯酸鈉 g15 濃硫酸 mL8 水 mL90 將 FeSO4 7H O 和 NaClO 各分成 10 份 開(kāi)啟攪拌器 再攪拌下分別加將 23 一份 FeSO4 7H O 和一份 NaClO 加入到稀硫酸溶液中 攪拌 10min 后 繼續(xù) 23 加入一份 FeSO4 7H O 和一份 NaClO 以后每隔 5min 加入一次直至加完為止 23 投料全部結(jié)束后繼續(xù)攪拌 10min 冷卻至室溫 得到聚合硫酸鐵紅棕色粘稠液 體 4 4 聚合硫酸鋁鐵的制備 聚合硫酸鋁鐵的制備原理與制備聚合硫酸鐵的原理基本相同 首先加入硫 酸鋁到稀硫酸中攪拌數(shù)分鐘 之后再加入七水硫酸亞鐵和氯酸鈉 分別制備 200mL 鐵和鋁的摩爾比為 9 1 8 2 7 3 的聚合硫酸鋁鐵 各藥品加入量 如表 4 3 表表 4 3 各藥品加入量各藥品加入量 藥品名稱(chēng)加入量 9 1 加入量 8 2 加入量 7 3 七水硫酸亞鐵 g144128112 十八水硫酸鋁 g19 238 457 6 氯酸鈉 g14 212 611 03 濃硫酸 mL7 26 45 6 水 mL909090 將各組的 FeSO4 7H O 和 NaClO 分成 10 份 開(kāi)啟攪拌器 在攪拌下分別 23 將各組的 Al SO4 18H O 加入到各自的稀硫酸中 攪拌 10min 后 繼續(xù) 232 加入各組份的 FeSO4 7H O 和 NaClO 各一份 以后每隔 5min 加入一次直至加 23 完為止 投料全部結(jié)束后繼續(xù)攪拌 10min 冷卻至室溫 得到聚合硫酸鋁鐵紅 棕色粘稠液體 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第18頁(yè) 4 5 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定 4 5 1 鹽基度的測(cè)定 1 鹽基度的定義 引起聚氯化鋁形態(tài)多變的基本成分是 OH 離子 衡量聚氯化鋁中 OH 離子的 指標(biāo)叫鹽基度 通常將鹽基度定義為聚氯化鋁分子中 OH 于 Al 的當(dāng)量百分比 OH Al 2 鹽基度的測(cè)定方法 9 稱(chēng)取 1 2 1 3 g 試樣 精確至 0 0002g 置于 400mL 聚乙烯燒杯中 用 移液管加入 25mL 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 加入 20mL 煮沸后的蒸餾水 搖勻 蓋上表 面皿 在室溫下放置 10min 再加入氟化鉀溶液 10mL 搖勻 加 5 滴酚酞指示 劑 立即用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至淡紅色 30s 不退色 為終點(diǎn) 同時(shí) 用煮沸后冷卻的蒸餾水代替試樣做空白試驗(yàn) 結(jié)果的表述 鹽基度的含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù) W 計(jì) 數(shù)值以 表示 如下 4 1 3 0 1000 17 0 100 18 64 Fe VV cM W mw 4 2 33 0 1000 17 0 100 18 649 FeAL VV cM W mwmw 公式 4 1 和 4 2 分別為聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的鹽基度公式 式中 V 空白消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的數(shù)值 單位毫升 mL 0 V 試樣消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的數(shù)值 單位毫升 mL C 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的準(zhǔn)確數(shù)值 單位為摩爾每升 mol L M 氫氧根摩爾質(zhì)量的數(shù)值 單位為克每摩爾 g mol M OH 17 0 W 試樣中三價(jià)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3 Fe 18 64 鐵摩爾質(zhì)量 M 1 3Fe g mol 9 鋁的摩爾質(zhì)量 M 1 3Al g mol 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第19頁(yè) m 試料質(zhì)量的數(shù)值 單位為克 g 3 鹽基度測(cè)定結(jié)果 鹽基度測(cè)定結(jié)果如表 4 4 表表 4 4 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的鹽基度聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的鹽基度 聚合硫酸鐵聚合硫酸鋁鐵 9 1 聚合硫酸鋁鐵 8 2 聚合硫酸鋁鐵 7 3 鹽基度 14 1513 5812 6310 87 表 4 4 可知 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的鹽基度都滿足我國(guó)水處理劑 聚合硫酸鐵 GB14591 2006 11 所要求的鹽基度范圍 但是隨著鋁量的增加 鹽基度逐漸減少 4 5 2 pH 值的測(cè)定 將聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵分別稀釋 100 倍之后 用 pHS 2F 數(shù)字酸度 計(jì)進(jìn)行酸度測(cè)定 測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 4 5 表表 4 5 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的 pH 值值 聚合硫酸鐵聚合硫酸鋁鐵 9 1 聚合硫酸鋁鐵 8 2 聚合硫酸鋁鐵 7 3 pH 值2 842 702 622 53 表 4 5 可知 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵的 pH 值滿足我國(guó)水處理劑 聚合 硫酸鐵 GB 14591 2006 中規(guī)定的 pH 值要求 4 5 3 全鐵含量的測(cè)定 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵中全鐵含量采用重鉻酸鉀法進(jìn)行測(cè)定 測(cè)定結(jié) 果見(jiàn)見(jiàn)表 4 6 表表 4 6 聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵中全鐵含量聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁鐵中全鐵含量 聚合硫酸鐵聚合硫酸鋁鐵 9 1 聚合硫酸鋁鐵 8 2 聚合硫酸鋁鐵 7 3 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第20頁(yè) 全鐵含量 11 310 299 598 47 由表 4 6 可知 聚合硫酸鐵中全鐵含量符合我國(guó)水處理劑 聚合硫酸鐵 GB 14591 2006 中規(guī)定全鐵含量要求 4 6 小結(jié) 以煉鋼污泥制備的七水硫酸亞鐵來(lái)合成聚合硫酸鐵 其鹽基度 pH 值 全 鐵含量指標(biāo)均符合我國(guó)水處理劑 聚合硫酸鐵 GB14591 2006 中規(guī)定要求 制備聚合硫酸鋁鐵時(shí)由于一部分的鐵被鋁所代替 從而降低了其中全鐵的含量 但鹽基度和 pH 值符合我國(guó)水處理劑 聚合硫酸鐵 GB14591 2006 中規(guī)定要 求 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第21頁(yè) 5 聚合硫酸鋁鐵應(yīng)用于焦化廢水處理 這一部分實(shí)驗(yàn)是把制備的聚合硫酸鋁鐵應(yīng)用于本鋼的焦化廢水處理 對(duì)其 性能進(jìn)行研究 并選擇其最佳混凝條件 具體實(shí)驗(yàn)方案見(jiàn)圖 5 1 聚合硫酸鋁鐵 性能研究 應(yīng)用于焦化廢水處理 選擇最佳混凝條件 COD 的去除效果 總氰化物的去除效果 色度的去除效果 揮發(fā)酚的去除效果 圖 5 1 聚合硫酸鋁鐵應(yīng)用于焦化廢水處理方案 5 1 實(shí)驗(yàn)藥品 藥品有七水硫酸亞鐵 FeSO4 7H O 硫酸 H2SO4 十八水硫酸鋁 2 Al SO4 18H O 氯酸鈉 NaClO 氫氧化鈉 NaOH 氯胺 T 鐵 2323 氰化鉀 4 氨基安替比林等 5 2 焦化廢水的水質(zhì)的測(cè)定 5 2 1 焦化廢水 CODCr的測(cè)定 CODCr標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 實(shí)驗(yàn)方法見(jiàn)參考文獻(xiàn) 7 CODCr標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖 5 2 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第22頁(yè) 020040060080010001200 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 A COD mg L 圖 5 2 CODCr標(biāo)準(zhǔn)曲線 移取 3 00mL 焦化廢水 加入 3 滴掩蔽劑 1 00mL 氧化劑 再加入 5 00mL 催化劑 搖勻 用 CODCr速測(cè)儀加熱 10min 165 冷卻 用去離子水定容 至 12 0mL 然后在分光光度計(jì)上 在 610nm 波長(zhǎng)下 用 20nm 比色皿 測(cè)定其 吸光度值 平行做兩份 同時(shí)做空白試驗(yàn) 焦化廢水吸光度值為 0 065 由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得其 CODCr值為 130mg L 5 2 2 焦化廢水總氰化物的測(cè)定 總氰化物標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 實(shí)驗(yàn)方法見(jiàn)參考文獻(xiàn) 7 總氰化物標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖 5 3 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第23頁(yè) 0 00 51 01 52 02 53 03 54 04 55 05 5 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 A CN mg L 圖 5 3 氰化物標(biāo)準(zhǔn)曲線 取一支 25mL 比色管 加入焦化廢水 5 00mL 加 0 1 氫氧化鈉溶液至 10mL 向管中加入 5mL 磷酸鹽緩沖溶液 混勻 迅速加入 0 2mL 氯胺 T 溶液 立即蓋上塞子 混勻 放置 3 5min 向管中加入 5mL 異煙酸 吡唑啉酮溶液 混勻 加水稀釋至標(biāo)線 搖勻 在 25 35 的水浴鍋中放置 40min 用分光光 度計(jì) 在 638nm 波長(zhǎng)下 用 10nm 比色皿 以試劑空白 零濃度 作參比 測(cè) 量吸光度 12 由于原水當(dāng)中總氰化物的濃度過(guò)高 所以先將原水稀釋 2 5 倍之后測(cè)其吸 光度 則其吸光度為 0 56 由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對(duì)應(yīng)的總氰化物值為 0 56mg L 則焦化廢水的吸光度為 1 4 由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得其總氰化物值為 1 4mg L 5 2 3 焦化廢水揮發(fā)酚的測(cè)定 揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 實(shí)驗(yàn)方法見(jiàn)參考文獻(xiàn) 7 揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖 5 4 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第24頁(yè) 0 00 51 01 52 02 5 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 A mg L 圖 5 4 揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)曲線 取一支 50mL 比色管 加入 12 50mL 焦化廢水 加水至 50mL 標(biāo)線 加 0 5mL 緩沖溶液 混勻 此時(shí) pH 值為 10 0 0 2 加 4 氨基安替比林溶液 1 0mL 混勻 加 1 0mL 鐵氰化鉀溶液 充分混勻 放置 10min 后立即于 510nm 波長(zhǎng)處 用 20mm 比色皿 以水為參比 測(cè)量吸光度 焦化廢水吸光度為 0 13 由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得其揮發(fā)酚值為 0 46mg L 我國(guó) 鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定 CODCr的排放標(biāo)準(zhǔn) 100mg L 氰化物排放標(biāo)準(zhǔn) 0 5mg L 揮發(fā)酚的排放標(biāo)準(zhǔn) 0 5 mg L 而本 鋼焦化廢水 CODCr值為 130 mg L 氰化物值為 1 4mg L 揮發(fā)酚的值為 0 46mg L 其中 CODCr和氰化物的值均超標(biāo) 所以本鋼的焦化廢水需要經(jīng)過(guò)深度 處理才能達(dá)到我國(guó) 鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 中所規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn) 13 5 3 混凝機(jī)理 絮凝作用機(jī)理根據(jù)絮凝劑種類(lèi)的不同以及處理對(duì)象水質(zhì)的不同而有所差異 當(dāng)前 看法比較一致的對(duì)水中膠體粒子的絮凝作用主要有以卜四種 壓縮雙電層 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第25頁(yè) 吸附電中和 吸附架橋和網(wǎng)捕卷扣絮凝理論 61 66 聚合鋁鐵投入水樣后 發(fā)生水解 中和廢水中的膠體表面電荷 鐵和鋁的 多核羥基絡(luò)離子在一定時(shí)間內(nèi)具有穩(wěn)定性而保持其原有形態(tài) 并很快吸附在膠 體顆粒物表面 降低其表面電荷 同時(shí)以較高的分子量發(fā)揮吸附架橋作用 鋁 鐵高聚物在沉淀過(guò)程中包夾一些膠體粒子 以較大的表面積發(fā)揮卷掃作用 從 而使膠體顆粒脫穩(wěn)從水中沉淀下來(lái) 5 4 最佳絮凝劑的確定 5 4 1 聚合硫酸鐵用量的確定 1 取 10mL 聚合硫酸鐵稀釋 10 倍 備用 2 分別取 300mL 焦化廢水于 6 個(gè) 500mL 燒杯中 調(diào)節(jié) pH 值控制在 6 左右 分別加入稀釋 10 倍后的聚合硫酸鐵 0 7mL 0 8mL 0 9mL 1 0mL 1 1mL 1 2mL 然后放在六聯(lián)攪拌器上 攪拌 快攪 0 5min 轉(zhuǎn)速 260r min 中速攪拌 3min 轉(zhuǎn)速 120r min 慢 攪 3min 轉(zhuǎn)速 60r min 中速攪拌的時(shí)候加入 2 滴 PAM 0 3 靜止 10min 分別取上清液 3 00mL 加入 3 滴掩蔽劑 1 00mL 氧化劑 再加入 5 00mL 催化劑 搖勻 用 CODCr速測(cè)儀加熱 10min 165 冷卻 用去 離子水定容至 12 0mL 然后在分光光度計(jì)上 在 610nm 波長(zhǎng)下 用 20nm 比色皿 測(cè)定其吸光度值 3 測(cè)定結(jié)果過(guò)如表 5 1 表表 5 1 聚合硫酸鐵加入不同體積對(duì)聚合硫酸鐵加入不同體積對(duì) CODCr去除率的影響去除率的影響 加入體積 mL0 70 80 91 01 11 2 CODCr值 mg L727068707272 CODCr去除率 44 646 247 746 244 644 6 通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)可知 聚合硫酸鐵用量在 0 9mL 的時(shí)候?qū)够瘡U水 CODCr去 除率最高 所以本實(shí)驗(yàn)選擇聚合硫酸鐵的最佳用量是每 100mL 焦化廢水 0 3mL 聚合硫酸鐵 5 4 2 最佳絮凝劑的選擇 分別取 10mL 聚合硫酸鐵 聚合硫酸鋁鐵 9 1 8 2 7 3 溶液 稀 遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì) 論文 第26頁(yè) 釋 10 倍 備用 分別取 300mL 焦化廢水于 4 個(gè) 500mL 燒杯中 調(diào)節(jié) pH 值控制在 6 左右 分別加入稀釋 10 倍的聚合硫酸鐵溶液和聚合硫酸鋁鐵溶液 n Fe n Al 為 9 1 8 2 7 3 0 9mL 然后放在六聯(lián)攪拌器上攪拌 快攪 0 5min 轉(zhuǎn)速
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)合同2篇
- 二零二四年墻體廣告租賃合同涵蓋廣告位更新維護(hù)責(zé)任3篇
- 2025年房地產(chǎn)項(xiàng)目委托產(chǎn)權(quán)登記及過(guò)戶服務(wù)合同3篇
- 二零二五年度衛(wèi)生間清潔保養(yǎng)服務(wù)合同3篇
- 二零二五年房地產(chǎn)物業(yè)管理服務(wù)委托合同模板3篇
- 2025年度生態(tài)環(huán)保型建筑材料采購(gòu)合同3篇
- 二零二五年服裝店庫(kù)存管理師聘用合同樣本3篇
- 2025年度網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)解決方案定制合同3篇
- 二零二五年度河堤施工環(huán)境保護(hù)與污染防治合同3篇
- 二零二五年度環(huán)保材料買(mǎi)賣(mài)合同規(guī)范文本2篇
- 【人教版】九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)期末試卷及答案【【人教版】】
- 四年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)期末試卷及答案【可打印】
- 人教版四年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)課時(shí)作業(yè)本(含答案)
- 中小學(xué)人工智能教育方案
- 高三完形填空專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練單選(部分答案)
- 護(hù)理查房高鉀血癥
- 項(xiàng)目監(jiān)理策劃方案匯報(bào)
- 《職業(yè)培訓(xùn)師的培訓(xùn)》課件
- 建筑企業(yè)新年開(kāi)工儀式方案
- 營(yíng)銷(xiāo)組織方案
- 初中英語(yǔ)閱讀理解專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)26篇(含答案)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論