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铬鞣废水的处理及资源化利用技术研究

作　者: 邹丹慧
导　师: 程宝箴
学　校: 天津科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 捕集剂铬鞣废水絮凝沉降制革
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

铬鞣废水排放大,对环境的污染严重。尤其是废水含有的铬离子,具有毒性较大,可致癌、致畸、致突变。然而铬较贵重,具有较好的回收价值。因此,研发同步去除和回收利用铬的资源化处理技术具有极大的环境和经济意义。目前处理含铬工业废水的方法有多种,这些方法各有优势,但均难以达到高效去除铬的同时,对铬进行回收。本研究旨对传统的络合沉淀法进行改进,通过对多种絮凝剂的试验,实现了对铬的高效去除,并用回收铬泥制备铬鞣剂取得一定的结果。本研究选用了氢氧化钠和石灰2种提碱剂,选用了硫酸亚铁,三氧化二铝和氧化镁3种无机絮凝剂以及金属离子捕集剂(Cr-BD).重金属离子沉淀剂(MT-1)和重金属离子去除剂(MT-2)3种有机絮凝剂对铬鞣废水进行处理。实验结果表明：1.2种提碱剂处理铬鞣废水的最佳pH值均为8.5；用氢氧化钠调整pH值处理铬鞣废水具有较多的优势,如沉降时絮凝颗粒大,沉降速度快,总铬去除率高、沉淀质量大等。2.3种无机絮凝剂处理1L铬鞣废水的试验中,硫酸亚铁最佳投加量为700mg/L,总铬去除率在90%以上；三氧化二铝的最佳投加量为800mg/L,总铬去除率在91%以上；氧化镁的最佳投加量为700mg/L,总铬去除率在92%以上；氧化镁的处理效果较好。3.3种有机絮凝剂处理铬鞣废水的最佳絮凝pH值均为8.5；处理1L铬鞣废水,Cr-BD的最佳投加量为800mg/L,总铬去除率接近98%；MT-1的最佳投加量为800mg/L,总铬去除率大于97%；MT-2的最佳投加量为900mg/L,总铬去除率大于97%；处理效果最好的为捕集剂。4.用复合絮凝剂处理铬鞣废水的实验中,处理效果最好的一组的总铬去除率高达99.9%,处理后的水总铬含量为1.27mg/L,到达国家含铬废水的排放标准。其配比为捕集剂：沉淀剂：去除剂=4.0：1.2：1.8。本课题研究将处理后的水(即中性盐水)循环利用于铬鞣工序,考察了循环次数对蓝湿皮的影响。结果表明：循环次数在5次及以下,蓝湿皮的收缩温度和铬含量都很正常,且具有身骨紧实、粒面平滑及皮面幅增大等优势；水中的Cl、总盐分、SS、COD等随循环次数都有一定的变化规律。本研究中对铬鞣废水处理后的沉淀,即铬泥,进行回收,用于制备铬鞣剂,结果表明：与工业铬粉相比,鞣制出来的蓝湿皮效果不好,利用铬泥制备铬鞣剂的工艺还有待进一步的研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 前言  10-28
  1.1 含重金属离子的工业废水现状及处理方法  10-16
    1.1.1 重金属离子的范畴及其在工业上的应用  10
    1.1.2 含重金属离子的生物学作用及对自然界的影响  10-11
    1.1.3 含重金属离子工业废水的来源及特性  11-12
    1.1.4 含重金属离子的处理方法  12-14
    1.1.5 用绿色化学的理念治理重金属离子的污染  14-16
  1.2 含重金属铬工业废水的现状及处理方法  16-19
    1.2.1 铬对生物体的作用及对自然界的影响  16
    1.2.2 含铬工业废水的来源  16-17
    1.2.3 除铬工艺研究进展  17-19
  1.3 铬鞣废水的现状及处理方法  19-26
    1.3.1 铬鞣废水对环境的影响  19
    1.3.2 铬鞣废水的来源及特点  19-20
    1.3.3 铬鞣废水的传统处理方法  20-22
    1.3.4 铬鞣废水的新型处理法  22-25
    1.3.5 铬鞣废水处理的最新进展  25-26
  1.4 课题研究的意义与主要内容  26-28
    1.4.1 课题来源  26
    1.4.2 课题研究的意义  26-27
    1.4.3 课题的主要内容  27-28
2 几种絮凝剂单独处理铬鞣废水的研究  28-47
  2.1 实验设备及试剂  28-29
    2.1.1 实验仪器  28
    2.1.2 实验试剂  28-29
    2.1.3 实验用水  29
  2.2 实验流程  29
  2.3 实验原理及方法  29-31
    2.3.1 实验原理  29-30
    2.3.2 无机絮凝剂处理铬鞣废水的研究  30-31
    2.3.3 有机絮凝剂处理铬鞣废水的研究  31
  2.4 实验分析方法  31-33
    2.4.1 废水中总铬含量的分析  31-33
  2.5 实验结果与讨论  33-46
    2.5.1 pH值对无机絮凝剂处理铬鞣效果的影响  33-35
    2.5.2 无机絮凝剂投加量对处理铬鞣废水效果的影响  35-38
    2.5.3 pH值对有机絮凝剂处理铬鞣效果的影响  38-42
    2.5.4 有机絮凝剂投加量处理铬鞣效果的影响  42-46
  2.6 本章小结  46-47
3 复合絮凝剂处理革鞣废水的研究  47-55
  3.1 实验设备及试剂  47-48
    3.1.1 实验仪器  47
    3.1.2 实验试剂  47
    3.1.3 实验前水质  47-48
  3.2 实验流程  48
  3.3 实验方法  48-50
    3.3.1 单种有机絮凝剂同3种有机絮凝剂复合处理铬鞣废水的研究  48-50
    3.3.2 3种有机絮凝剂复合处理铬鞣废水的研究  50
    3.3.3 6种絮凝剂复合处理铬鞣效果的研究  50
  3.4 实验分析方法  50
  3.5 实验结果与讨论  50-54
    3.5.1 单种有机絮凝剂同3种无机絮凝剂复合处理铬鞣废水的研究  50-52
    3.5.2 3种有机絮凝剂复合处理铬鞣废水的研究  52-53
    3.5.3 6种絮凝剂复合处理铬鞣效果的研究  53-54
  3.6 本章小结  54-55
4 处理后的铬鞣废水的循环使用  55-67
  4.1 实验仪器及试剂  55-56
    4.1.1 实验仪器  55
    4.1.2 实验试剂  55-56
  4.2 实验流程  56
  4.3 实验方法与原理  56-58
    4.3.1 实验原理  56-57
    4.3.2 实验方法  57-58
  4.4 实验分析方法  58-61
    4.4.1 氯离子含量的测定  58
    4.4.2 COD_(Cr)含量的测定  58-59
    4.4.3 SS含量的测定  59-60
    4.4.4 总固体及总盐分含量的测定  60
    4.4.5 蓝湿皮收缩温度的测定  60
    4.4.6 蓝湿皮铬含量的测定  60-61
    4.4.7 铬鞣废水总铬含量的测定  61
  4.5 实验结果与讨论  61-66
    4.5.1 氯离子含量与循环次数的关系  61-62
    4.5.2 COD_(Cr)含量与循环次数的关系  62
    4.5.3 SS含量与循环次数的关系  62-63
    4.5.4 总盐分含量与循环次数的关系  63
    4.5.5 总固体含量与循环次数的关系  63-64
    4.5.6 废水的循环次数对蓝湿皮的影响  64-66
  4.6 本章小结  66-67
5 回收铬泥制备铬鞣剂  67-74
  5.1 实验仪器及试剂  67-68
    5.1.1 实验仪器  67
    5.1.2 实验试剂  67-68
    5.1.3 实验用铬泥  68
  5.2 实验流程  68-69
  5.3 实验原理和方法  69-70
    5.3.1 实验原理  69
    5.3.2 实验方法  69-70
  5.4 实验分析方法  70-71
    5.4.1 高锰酸钾法测定铬鞣液的碱度  70-71
    5.4.2 蓝湿皮收缩温度的测定  71
    5.4.3 蓝湿皮铬含量的测定  71
  5.5 实验结果与讨论  71-72
    5.5.1 蓝湿皮手感比较  71-72
    5.5.2 蓝湿皮收缩温度及铬含量比较  72
  5.6 本章小结  72-74
6 结论  74-75
7 展望  75-76
8 参考文献  76-81
9 攻读硕士学位期间发表论文情况  81-82
10 致谢  82

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