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新型无机高分子复合絮凝剂处理含Cu~（2+）废水的研究

作　者: 熊志乾
导　师: 王海宁
学　校: 江西理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 赤泥含铜废水复合絮凝剂性能试验
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着氧化铝工业的发展,赤泥的排出量日渐增多。赤泥的堆存不仅占用大量的农田而且污染自然环境,造成土地碱化,地下水污染,直接危害人们的身体健康。而主要来源于电镀、冶炼、五金、石油化工等企业排放的含铜废水,对人类的生活环境危害也极大,因此,对赤泥和含铜废水的处理一直是环境工作者们重要研究的课题。论文以氧化铝生产过程中产生的赤泥为原料,在实验室首先对赤泥进行提纯,再用硫酸进行酸活化,用氯化铝对酸活化后的赤泥进行盐活化,并分别获得其适宜的酸化条件:硫酸浓度为35%（质量分数）,液固比为5.5:1,酸浸温度为90℃,酸浸时间为2h,适宜的盐活化条件:氯化铝改性剂浓度为0.3mol/L,液固比为20:1,改性时间为120min,改性温度为30℃。在此基础上,实验室以盐活化后赤泥与聚合FeCl₃为主要原料,在聚合氯化铁的浓度为0.1mol/L,合成温度为30℃,合成时间为240min,固液比为1:30条件下,制备了絮凝剂A。并对其进行了大量的絮凝性能试验,结果表明聚合FeCl₃的浓度是影响絮凝剂A聚合的主要因素。实验室还对絮凝剂A处理含Cu²⁺废水进行了大量试验研究,处理100ml（100mg/L）废水投加量为1.0g,pH值约7.0,搅拌强度和时间为快速搅拌（500r/min）2min,慢速搅拌（100r/min）5min,静置时间为60min时,Cu²⁺的去除率可达98%左右,比只经过盐活化的赤泥处理含Cu²⁺废水71.2%去除率提高了26.8%。分析和测试结果表明,絮凝剂A由多孔架空、多羟基、吸附性好的活化赤泥和含有铝、铁、钙的盐类的复杂多羟基胶状物组成,其絮凝机理主要是赤泥的吸附和铝盐、铁盐、钙盐的絮凝作用的结果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 重金属废水的污染现状  8-9
    1.1.1 我国重金属污水排放和污染现状  8
    1.1.2 重金属废水的来源及危害  8-9
    1.1.3 含Cu~(2+)废水的危害  9
  1.2 重金属废水的处理方法  9-11
    1.2.1 物理法  9-10
    1.2.2 化学法  10-11
  1.3 絮凝剂的发展现状  11
  1.4 絮凝剂的分类  11-14
    1.4.1 无机絮凝剂  12
    1.4.2 有机絮凝剂  12-13
    1.4.3 复合型絮凝剂  13-14
    1.4.4 微生物絮凝剂  14
  1.5 问题的提出  14-15
  1.6 选题背景和主要研究内容  15
  1.7 研究目的与意义  15-16
第二章絮凝剂作用机理  16-21
  2.1 胶体结构  16-17
  2.2 絮凝作用机理  17-20
    2.2.1 DLVO理论  17-18
    2.2.2 吸附电中和作用  18
    2.2.3 吸附架桥机理  18-19
    2.2.4 网捕卷扫机理  19-20
    2.2.5 表面络合模型  20
  2.3 本章小结  20-21
第三章实验原料、仪器及方法  21-27
  3.1 试验原材料概况  21
  3.2 赤泥的特征及组成  21-22
    3.2.1 物理性质  21
    3.2.2 化学成分  21-22
    3.2.3 矿物组成  22
  3.3 赤泥的结构形成特征  22-23
  3.4 实验设备及仪器  23
  3.5 主要的测试方法  23-25
  3.6 试验工艺流程  25-26
  3.7 本章小结  26-27
第四章赤泥的活化试验  27-40
  4.1 试验药剂  27
  4.2 赤泥的提纯  27-29
    4.2.1 试验原理  28
    4.2.2 试验方法  28
    4.2.3 试验结果与分析  28-29
  4.3 提纯赤泥的酸活化  29-34
    4.3.1 实验原理  29-30
    4.3.2 试验方法及流程  30
    4.3.3 浸取条件的确定  30-32
    4.3.4 试验过程和结果分析  32-34
  4.4 盐活化结果与分析  34-39
    4.4.1 实验原理和改性剂的选用  34
    4.4.2 实验方法及流程  34-35
    4.4.3 改性实验与结果分析  35-38
    4.4.4 对比实验与分析  38-39
  4.5 本章小结  39-40
第五章新型无机高分子复合絮凝剂的研究  40-46
  5.1 合成思路  40
  5.2 试验药剂  40
  5.3 絮凝剂的制备  40-42
    5.3.1 制备原理  40
    5.3.2 制备方法  40-41
    5.3.3 絮凝剂制备条件的确定  41-42
  5.4 絮凝剂的性能研究  42-45
    5.4.1 聚合FeCl_3浓度对改性赤泥吸附Cu~(2+)性能的影响  42
    5.4.2 液固比对改性赤泥吸附Cu~(2+)能力的影响  42-43
    5.4.3 聚合时间对Cu~(2+)吸附能力的影响  43-44
    5.4.4 聚合温度对Cu~(2+)吸附能力的影响  44-45
    5.4.5 结果与分析  45
  5.5 新型絮凝剂的性质分析  45
  5.6 本章小结  45-46
第六章新型絮凝剂处理含CU~(2+)废水的试验研究  46-52
  6.1 试验方法  46
  6.2 试验过程  46
  6.3 实验结果分析与讨论  46-51
    6.3.1 新型复合絮凝剂投加量对去除Cu~(2+)效果的影响  46-47
    6.3.2 pH值对去除Cu~(2+)效果的影响  47-48
    6.3.3 搅拌强度对去除Cu~(2+)效果的影响  48
    6.3.4 静置时间对去除Cu~(2+)效果的影响  48-49
    6.3.5 重金属废水浓度对去除Cu~(2+)效果的影响  49-50
    6.3.6 温度对去除Cu~(2+)效果的影响  50-51
  6.4 本章结论  51-52
第七章结论和建议  52-54
  7.1 结论  52
  7.2 创新点  52
  7.3 存在的问题和建议  52-54
参考文献  54-57
致谢  57-58
攻读学位期间发表的论文  58-59

新型无机高分子复合絮凝剂处理含Cu~（2+）废水的研究

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