原位鐵(氫)氧化物去除受污染水中鉬離子的效能與機理
本文選題:原位鐵(氫)氧化物 + 除鉬。 參考:《哈爾濱工業(yè)大學》2015年博士論文
【摘要】:鉬是動植物必需的一種微量元素,也是一種重要的自然資源,廣泛應用于鋼鐵工業(yè)、石油及化學工業(yè)、復合材料、農業(yè)、醫(yī)學等領域。隨著鉬礦資源的不斷開發(fā),由于開采技術粗放、尾礦處理不當、選礦廢水不合理排放等原因造成鉬礦周圍水體的鉬污染問題日益突出。人體長期攝入過量的鉬會導致諸如腸胃功能失調、生長遲緩、貧血、甲狀腺機能減退、骨骼和關節(jié)畸形、不孕不育、肝腎功能異常等疾病的發(fā)生,嚴重時甚至導致死亡。因此,有必要采取有效的技術手段來去除水中過量的鉬;炷恋磉^濾工藝是飲用水處理傳統工藝,具有造價低、效果好、操作簡單、管理方便等優(yōu)點,并且對水中多種金屬離子具有良好的去除效果。因此,本文選取多種水處理常用的鐵鹽作為混凝劑,研究鐵鹽原位水解形成的鐵氧化物(氫氧化物)對水中鉬離子的去除效果、影響因素和反應機理,以期為水中鉬離子去除的生產實踐提供理論依據和數據支持。研究表明,氯化鐵、硫酸鐵、X-硫酸鐵三種混凝劑原位水解形成的鐵氧化物(氫氧化物)均對Mo(VI)的去除具有良好的效果。在以純水為背景水的條件下,三者對Mo(VI)的去除都表現出隨p H的增加而先增大后減小的規(guī)律。不同p H下鐵鹽混凝劑對Mo(VI)的去除效果受三方面因素的影響:(1)鐵的去除率;(2)鐵鹽絮體的Zeta電位;(3)Mo(VI)的形態(tài)。三個因素共同作用,導致不同p H下鐵鹽混凝劑對Mo(VI)去除效果的不同。在鐵鹽除Mo(VI)的各種影響因素中,水溫和離子強度對三種鐵鹽的除Mo(VI)效果都沒有明顯影響;鈣離子不會影響氯化鐵和X-硫酸鐵的除Mo(VI)效果,卻會對硫酸鐵除Mo(VI)產生抑制作用;共存陰離子(包括腐殖酸)對鐵鹽混凝劑除Mo(VI)的影響涉及三個方面:(1)共存陰離子對鐵去除率的影響;(2)共存陰離子對Mo(VI)在鐵鹽絮體表面吸附的競爭作用;(3)共存陰離子對鐵鹽絮體Zeta電位的影響。三方面的影響共同作用,導致不同陰離子對鐵鹽混凝劑除Mo(VI)效果的不同影響。以硫酸鐵為代表研究了鐵鹽混凝劑的除Mo(VI)機理,發(fā)現Mo(VI)被吸附到硫酸鐵絮體表面而形成內層表面絡合物。在低硫酸鐵投量下,硫酸鐵絮體的共沉淀作用并不明顯;而在高硫酸鐵投量下,共沉淀對Mo(VI)的去除具有一定作用。實驗發(fā)現,X1.0-硫酸亞鐵溶液(也即X-硫酸鐵溶液)的除Mo(VI)效果遠高于純硫酸亞鐵溶液,具有和硫酸鐵溶液相當的除Mo(VI)效率,并且在足夠長的時間內其除Mo(VI)效果不隨陳化時間的增加而降低。原因是藥劑X的添加使硫酸亞鐵溶液中大部分的Fe2+被氧化成Fe3+,并且溶液酸性增強,Fe3+不易水解。在以實際水為背景水的條件下,三種鐵鹽混凝劑對水中Mo(VI)的去除效果大致相當,都表現出隨p H的增加而降低的規(guī)律。為同時保證高效的除Mo(VI)效果和盡量低的藥劑投加量,宜將混凝過程的p H控制到5.0,待Mo(VI)從水中去除后再將被處理水調回中性。當Mo(VI)初始濃度為0.7 mg/L時,為使處理后水中Mo(VI)濃度滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749-2006)》的要求(≤0.07 mg/L),三種混凝劑的投加量都要至少15 mg/L(以Fe計)。單從藥劑投加成本來看,投加15 mg/L(以Fe計)三種藥劑的成本(包括酸堿調節(jié)藥劑)分別為:氯化鐵0.2229元/噸水、硫酸鐵0.3403元/噸水、X-硫酸鐵0.059元/噸水。
[Abstract]:In this paper , the removal of Mo ( VI ) in the water of Mo ( VI ) has been studied . The effect of iron oxide ( hydroxide ) on Mo ( VI ) in the water of iron salt has no effect on Mo ( VI ) removal . ( 2 ) The effect of coexisting anions on Mo ( VI ) adsorption on the surface of iron salt flocs was studied .
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TU991.2
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 武若冰;王東升;李濤;;絮體性能及其工藝調控的研究與進展[J];環(huán)境科學學報;2008年04期
2 詹健,高延耀,,周增炎;生物絮體的物理特性調節(jié)[J];中國給水排水;1996年01期
3 王麗坤;王啟山;孫曉明;楊健康;劉艷芳;;殼聚糖助凝對三氯化鐵絮體形態(tài)和強度的影響[J];中國環(huán)境科學;2009年07期
4 李冬梅,金偉如,王和平,梅勝,譚萬春,金同軌;高濃度懸濁液絮體分形結構的發(fā)展變化研究[J];環(huán)境科學研究;2005年03期
5 李冬梅,金同軌,梅勝,譚萬春;含沙高濁水架橋絮體的質量分形[J];中國給水排水;2004年11期
6 關湛;;斜管沉淀池絮體上浮成因及對策[J];市政技術;2006年04期
7 吳春篤;段明飛;解清杰;;預臭氧氧化對聚硅酸鋁鐵絮凝效果及絮體形態(tài)影響研究[J];工業(yè)水處理;2011年06期
8 葉健;吳純德;梁佳莉;黃璐;;硫酸鋁作為混凝劑時絮體破碎與再絮凝的研究[J];中國給水排水;2011年07期
9 吳春篤;段明飛;解清杰;;水力條件對聚硅酸鋁鐵絮體分形結構的影響研究[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2011年12期
10 李繼;呂小梅;張小磊;董曉清;;一體化絮體床過濾技術研究[J];中國給水排水;2012年17期
相關會議論文 前6條
1 徐曉軍;魏在山;宮磊;寧平;;絮凝氣浮過程中絮體分形特性研究[A];中國化學會第七屆水處理化學大會暨學術研討會會議論文集[C];2004年
2 曹百川;高寶玉;許春華;付英;劉鑫;;pH對聚合硅酸硫酸鐵和聚合硫酸鐵處理黃河水效果及生成絮體的影響[A];第五屆全國水處理化學品行業(yè)年會論文集[C];2009年
3 朱哲;李濤;王東升;姚重華;湯鴻霄;;陽離子PAM投加量對絮體性狀特征的影響[A];中國化學會第八屆水處理化學大會暨學術研討會論文集[C];2006年
4 李傳常;唐愛東;王勇;;聚合氯化鋁-腐殖酸(PAC-HA)絮體的表面分形模型[A];中國顆粒學會第六屆學術年會暨海峽兩岸顆粒技術研討會論文集(上)[C];2008年
5 金同軌;張建鋒;高湘;王華軍;張樹德;;黃河泥沙的混凝形態(tài)和絮體構造模型問題[A];中國土木工程學會水工業(yè)分會第四屆理事會第一次會議論文集[C];2002年
6 王偉強;李星;楊艷玲;周志偉;;污泥回流比對絮體破碎、再絮凝特性及沉后水質的影響[A];飲用水安全控制技術會議暨中國土木工程學會水工業(yè)分會給水委員會第13屆年會論文集[C];2013年
相關博士學位論文 前10條
1 韋偉;沉淀底泥投加強化絮凝效能試驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
2 張翔;原位鐵(氫)氧化物去除受污染水中鉬離子的效能與機理[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
3 俞文正;混凝絮體破碎再絮凝機理研究及對超濾膜污染的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年
4 賀維鵬;絮體分形成長與流場協同作用機制及數值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年
5 阮
本文編號:1799851
本文鏈接:http://www.sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1799851.html