响应面法优化电化学-铁粉还原法处理高浓度硝酸盐电镀废水工艺

[目的]将电化学法和铁粉还原法相结合处理高浓度硝酸盐模拟电镀废水,通过响应面法优化处理工艺。[方法]采用中心复合法设计试验,研究了电压、初始p H、氯离子质量浓度和搅拌强度对硝酸盐去除效率的影响。[结果]在电压为13 V、初始pH为1、极间距为1.2 cm、氯离子质量浓度为3000 mg/L、搅拌强度为450 r/min的条件下电解60 min后,硝酸盐和总氮的去除率分别达到84.04%和81.37%。[结论]采用电化学-铁粉还原法能够有效去除电镀废水中高浓度的硝酸盐。

用多孔硅胶从高含氟放射性废水中吸附铀

试验研究多孔硅胶对高含氟溶液中UO_(2)^(2+)的静态和动态吸附行为,探索硅胶吸附除铀技术在高含氟放射性废水处理中应用的可行性,并验证各吸附条件的影响。当溶液中ρ(F^(-))达到100 g/L时,多孔硅胶对UO_(2)^(2+)的静态吸附容量(以干硅胶计)为31~33 mg/g,高含氟环境对多孔硅胶吸附UO_(2)^(2+)的影响较小,且多孔硅胶对UO_(2)^(2+)与F^(-)有较高的选择性。通过静态吸附试验可知,多孔硅胶在pH为8~9的环境中,对UO_(2)^(2+)的吸附效果最佳。动态吸附试验表明,当进料pH为9时,硅胶吸附柱的工作容量约为20倍柱体积。使用1 mol/L HNO_(3)解吸液可将吸附UO_(2)^(2+)硅胶柱中的部分UO_(2)^(2+)洗脱,解吸液容量约为10倍柱体积。硅胶柱用1 mol/L HNO_(3)解吸后复用5~6次,UO_(2)^(2+)的穿透曲线位置基本一致。

某高纯硫酸锰企业废水零排处理工程实例

根据高纯硫酸锰企业的废水特征,本处理工程对含锰废水、浓盐水和碱洗水进行了分类收集与处理以实现水资源回用及零排放。其中,采用“气浮池+高效磁分离技术”进行预处理后的含锰废水被与浓盐水混合,再经“膜法+蒸发”处理,最终工艺出水能够达到锅炉给水指标。

高铁高锰矿井水水质特征及其净化机制

以鹤壁煤业集团九矿和寺湾矿矿井水为例，对高铁高锰矿井水的水质特征及其净化机制进行了研究．分析表明，矿井水具有溶解氧丰富、高矿化度、高浊度的特征，矿井水的处理不需专门设曝气装置；采用混凝沉淀和过滤模型试验，考察了铁、锰的去除效果及滤料、滤速等对过滤出水水质的影响，结果表明：混凝沉淀对铁的去除率在90％以上，对锰的去除率仅达20％左右；以KMnO4溶液浸泡过的锰砂为滤料，过滤（滤速7～9m／h）出水铁、锰含量均在0．1mg／L以下，表明锰砂表面所形成的活性复合物质滤膜对锰的去除起到了关键性作用．

高铁锰氨氮地下水生物净化滤池的快速启动

为了缩短生物除锰工艺处理高铁高锰高氨氮地下水的启动时间,采用变动回流比、固定回流比、不回流3种启动方式,分别启动3根相同的生物除锰滤柱,考察出水回流对启动时间的影响.实验结果表明,采用3种启动方式3根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在51、61、82 d降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下,由此证明回流是加速生物除锰工艺快速启动的有效方式.进一步分析发现,铁主要在滤层的0～0.4 m处去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高.回流能够有效缩短高铁锰氨氮地下水的启动时间.

高铁锰氨氮地下水锰极限质量浓度研究

为研究生物除铁除锰滤柱对高铁锰氨氮地下水中锰的极限质量浓度，采用培养成熟并稳定运行一段时间的滤柱，逐步提高其进水锰的质量浓度，考察锰的极限质量浓度．结果表明：在进水总铁、氨氮质量浓度分别为5—10、0．9～1．3mg／L，水温为8℃，滤速为6m／h的实验条件下，当进水溶解氧约8．5mg／L时，锰的极限质量浓度为7．5mg／L；溶解氧大于10mg／L时，锰极限质量浓度为10．5mg／L；锰质量浓度升高对铁和氨氮的去除没有影响．沿程分析发现：沿滤层向下，相同厚度滤料除锰量逐渐减少；锰质量浓度升高过程中，氨氮的沿程去除没有变化．锰的极限质量浓度受溶解氧限制，溶解氧越高，极限质量浓度越高．

低温高铁锰氨地下水净化工艺中氨氮去除途径

为探究氨氮的去除途径,在某除铁锰氨地下水水厂,用中试模拟滤柱开展了低温(5~6℃)高铁锰氨[Fe(Ⅱ) 9.2~15.1 mg/L,Mn(Ⅱ) 0.6~1.4 mg/L,NH4^+-N 0.9~2.0 mg/L]净化工艺运行试验.结果表明:滤柱在启动初期就表现出对氨氮良好的去除效果,通过沿程分析及成熟滤料和反冲洗泥的吸附试验可知,当进水氨氮质量浓度约为1.1 mg/L时,氨氮主要经滤层上部的铁锰氧化物吸附去除,而经生物作用去除的比例很小.为进一步探究滤柱对氨氮的生物作用和吸附作用,梯度调节进水氨氮质量浓度,随着进水氨氮质量浓度的升高,经生物作用去除的氨氮增加.在此进水铁锰质量浓度条件下,在滤层最上部20 cm范围内通过铁锰氧化物吸附去除的氨氮约为1 mg/L.

铜负载树脂去除电解锰废水中高浓度氨氮的研究

采用自制的铜负载D113树脂处理电解锰废水中高浓度氨氮,通过静态吸附试验,确定了最佳吸附与再生条件。模拟电解锰废水中氨氮的质量浓度为1 141.07 mg/L,在最佳试验条件下通过三级吸附交换,出水氨氮质量浓度为11 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》要求,去除率达到99%;以1.5 mol/L的H2SO4作为再生剂对吸附饱和的树脂进行脱附再生,再生液多次脱附再生后可回用于电解锰生产工艺中,同时实现了废水的有效治理和资源的回收利用。

铁碳微电解预处理高浓度焦化废水的试验研究

采用铁碳微电解预处理高浓度焦化废水,以COD_(Cr)和挥发酚为考察对象,通过正交试验和单因素试验研究了废水初始pH值、铁碳投加量及反应时间对处理效果的影响。结果表明:最佳反应条件是废水初始p H值为3,铁碳填料投加量为300 g/L,反应时间为120 min,此时COD_(Cr)和挥发酚的去除率分别达到48%和79%以上,废水m(BOD5)/m(COD_(Cr))值从0.11提高到0.42。

低温高铁锰氨氮地下水两级生物净化工艺

针对"一级曝气+一级过滤"生物净化工艺处理低温(5~7.8℃)、高氨氮(ρ(NH_3-N)>3.0 mg/L)、高铁锰(ρ(总Fe)>12 mg/L,ρ(Fe^(2+))>8.0 mg/L,ρ(Mn^(2+))>3.0 mg/L)地下水出水锰和氨氮超标问题,开展两级曝气+两级过滤"净化工艺启动和铁锰氨氧化活性去除区位研究.两级生物净化工艺经133 d驯化培养启动成功,锰是影响启动周期长短的主要因素.启动成功后,氨氮去除负荷可达29.66 g/(m^2·h),锰去除负荷可达27.08 g/(m^2·h),产水量是单级净化工艺的2倍.铁锰氨氧化活性去除区位表明,铁在一级滤柱0~50 cm滤层内去除至痕量;55.23%的氨氮在一级滤柱中去除,主要集中在滤层0~135 cm段,44.10%的氨氮在二级滤柱中去除,主要集中在滤层0~50 cm段.锰和氨氮在氧化去除过程中存在显著分级,ρ(NH_3-N)>2.25 mg/L时,会显著抑制锰氧化菌(MnOB)活性.锰在各级滤柱中的去除率和去除区位受进水氨氮质量浓度及滤速影响较大,滤柱启动成功后,仅有5.53%的锰在一级滤柱中去除,89.34%的锰在二级滤柱中去除.

遵义高铁硫低品位碳酸锰矿石选别试验

遵义高铁硫低品位碳酸锰矿石直接浸出存在处理量大、成本高、工艺复杂等问题。为解决该问题,在工艺矿物学研究基础上进行了选矿试验。研究表明,对于碳酸锰占总锰的93.45%,铁硫主要以黄铁矿形式存在、各主要矿物嵌布关系密切的矿石,在磨矿细度为-0.074 mm占85%的情况下采用强磁选—强磁选精矿再磨(-0.037 mm占65%)—反浮选—强磁选尾矿螺旋溜槽+摇床重选选硫流程处理,获得了Mn品位为26.01%、含Fe7.31%、含S0.76%、Mn回收率为91.85%的锰精矿,以及S品位为38.47%、S回收率为72.54%的综合硫精矿,锰精矿S、Fe剔出率分别达92.30%和59.37%。矿石抛出产率为42.43%的尾矿和9.03%的硫精矿后,锰品位从13.75%提高至26.01%,这为后续浸锰创造了良好的条件。可减少后续电解金属锰的酸耗、氨耗及渣的处理费用等,为企业创造显著的经济效益。

化学沉淀法处理高浓度含氟废水的研究

采用化学沉淀法处理高浓度含氟废水,考察了沉淀剂用量、沉淀剂配比、溶液pH值、反应温度、搅拌反应时间和静置沉降时间对除氟效果的影响。结果表明,温度在50℃以下,加入n(Ca^(2+))/n(F^-)为2.5的Ca(OH)_2乳液,控制pH值为8.0,搅拌反应10min,静置沉降2h,处理后废水中的氟离子浓度降低至10mg/L以下,达到废水一级排放标准。

氢氧化钙清液加氯化钙处理酸性高浓度含氟废水

研究了pH值、氯化钙投加量、搅拌时间及沉淀时间等因素对酸性高浓度含氟废水处理效果的影响;提出了采用氢氧化钙清液加氯化钙作为新型沉淀剂处理酸性高浓度含氟废水的工艺参数:pH值在8.5-9.5,按照n Ca/F=0.7加入5%CaCl2溶液,搅拌45min、沉降90min;采用此工艺参数处理氟离子浓度为2600mg/L、pH值为2.97的废水,能把废水氟离子的浓度降至20mg/L以下,达到国家二级排放标准;采用本工艺取代传统工艺的好处是:沉渣中氟化钙纯度高,有利于废水中氟的回收利用。

兰州石化高浓度化工污水铁炭微电解试验研究

针对石化企业化工污水难生化处理、污染物含量高等治理难题,以兰州石化高浓度有机化工污水为研究对象,采用铁炭微电解工艺对污水进行了预处理试验研究,结果显示,在进水pH为1.7,铁水比为1∶7,铁碳比为1∶1.5,反应时间为150min时铁碳微电解净水效果最佳,出水CODCr去除率为41.31%。

电渗析+铁碳+生化组合法处理苯酚丙酮废水

采用电渗析+铁碳+生化组合处理法对实际苯酚丙酮废水的处理效果和影响因素进行实验研究。结果表明,电渗析汲盐液浓度及膜堆电压对废水脱盐效率及能耗有显著影响,在汲盐液初始质量浓度为20 g/L Na_2SO_4、电压为14 V条件下,经210 min废水盐质量浓度从66.7 g/L降到8 g/L左右,脱盐率达到88%,具有较高的效率和经济性;脱盐后的废水经1.5 h铁炭微电解处理,BOD5/COD提高到0.31,最后生化处理出水COD约为130 mg/L,组合处理法的COD总去除率达到96.7%。

响应面法优化石灰处理高氟废水的研究

为强化石灰法处理高氟废水的效率,采用响应面Box-Behnken设计,考察了投量、温度、pH值等因素对除氟效率的影响.结果表明,投量为理论值(14.73 g)的118%、温度62.25℃、pH值8.0的最优工况时,F-可从初始10000 mg·L^(-1)降至107.026 mg·L^(-1).投加石灰后,F-除了与溶解的Ca^(2+)生成结晶,还可被未溶解的石灰吸附.据此建立了石灰法结晶-吸附除氟模型,发现常温时(20℃)吸附是主要除氟途径.因OH-与被吸附F-离子之间有交换作用,当pH值大于10.0时F-的最大吸附量随pH值增加而降低.

氟化法制备高纯硫酸锰中氟含量的控制

采用氟化法除钙镁与控制结晶法除氟相结合的方式制备了高纯硫酸锰,有效控制硫酸锰中氟含量的同时实现了氟的循环利用。具体工艺如下:首先依次加入适量的MnF_(2)、双氧水、锰粉、硫化铵去除溶液中的钙、镁、铁以及重金属杂质;再调节脱水泊美度将晶体中的氟杂质控制在标准范围内;最后通过母液直接净化结晶和母液与原液1∶2混合这2种方式实现氟的循环利用。实验结果表明:氟化锰最佳加入量13 g/L,反应温度为室温,反应时间2 h,除铁最佳pH值5.5,硫化铵最佳加入量1 mg/L,脱水泊美度51,母液与原液1∶2混合后,只需加入9 g/L的氟化锰就能将钙镁杂质含量降至50μg/g以内。

催化铁内电解法预处理高盐高浓度有机废水的试验研究

采用铜取代炭的改进铁炭内电解法即催化铁内电解法对附子中药废水(含高盐高浓度有机物)进行预处理研究。试验得出,催化铁内电解的最佳工艺组合是:进水pH为4.6,铁/水比(m/m)为4∶3,铁/铜比(m/m)为3.5∶1,停留时间为60min。经处理后,COD由初始24000mg·L-1降为10460.6mg·L-1,盐度由61000mg·L-1降为45472.6mg·L-1,BOD5由3770mg·L-1降为3640mg·L-1,BOD5/COD由原来的0.15提高到0.35左右,为生化处理提供了有利条件。

絮凝法预处理含酚高浓度有机废水

采用聚合氯化铝铁(PAFC)分别与3种电荷类型聚丙烯酰胺(阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、非离子聚丙烯酰胺(NPAM))复配对含酚高浓度有机废水进行预处理,重点探讨复配絮凝剂对浊度、总酚和化学耗氧量(COD)的去除效果。对3种电荷类型有机絮凝剂进行筛选,研究结果证明PAFC与CPAM复配后絮凝效果最优。采用单因素试验和正交试验探讨PAFC投加量、CPAM投加量、pH和水力条件对含酚高浓度有机废水絮凝预处理效果的影响。结果表明:在pH为5、PAFC为1. 5 g/L和CPAM为20 mg/L,以300 r/min快速搅拌1 min和50 r/min慢速搅拌10 min时处理效果最佳,对浊度、总酚和COD最佳去除率分别为99. 1%、37. 5%和51. 4%。

化学法处理核工业高氟氨废水的研究

采用序批式烧杯试验,通过生成CaF2和MgNH4PO4(MAP)强化除氟脱氨的化学方法处理高浓度氟氨废水,研究了除氟脱氨顺序、投加药剂种类、pH、药剂投加量对高氟氨废水去除效果的影响。结果表明,先脱氨后除氟时,Ca2+会争夺MAP中的PO43-生成Ca3(PO4)2,释放NH4+降低脱氨效率;先除氟后脱氨时,控制n(Mg2+)∶n(PO43-)∶n(NH4+)为1.3∶1.1∶1.0,混合液pH为11.0,可达到理想的除氟脱氨效果。沉淀物的XRD分析表明,沉淀物主要成分为MAP,表明MAP颗粒以Ca F2为晶核发生了类似絮凝的自絮凝作用。