發(fā)布時(shí)間：2017-08-04 21:23

  本文關(guān)鍵詞：離子交換工藝處理電鍍鎳廢水的性能研究

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【摘要】：隨著電鍍行業(yè)的迅猛發(fā)展,鎳作為一種國(guó)家戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備金屬,鍍鎳技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,隨之產(chǎn)生的電鍍鎳廢水也在不斷增加,鍍鎳廢水的產(chǎn)生成為世界上重金屬污染源之一。鍍鎳廢水的肆意排放,導(dǎo)致鎳通過(guò)生物圈循環(huán)在人體內(nèi)富集,從而危及人體健康。因此鍍鎳廢水的處理以及有效回收鎳資源引起社會(huì)的重視。本文利用離子交換法,建立離子交換靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附交換系統(tǒng),從離子交換樹(shù)脂的優(yōu)選以及各因素對(duì)離子交換樹(shù)脂去除鎳離子效果的影響,得出離子交換處理電鍍鎳廢水動(dòng)態(tài)連續(xù)運(yùn)行的最佳工藝條件,并對(duì)再生廢液中的鎳資源進(jìn)行有效的回收。采用間歇實(shí)驗(yàn)研究不同類(lèi)型離子交換樹(shù)脂的吸附除鎳的效果,選擇出最理想的KP752型和CH-90型離子交換樹(shù)脂。考察兩種離子交換樹(shù)脂靜態(tài)吸附鎳離子的過(guò)程,發(fā)現(xiàn)兩種樹(shù)脂對(duì)鎳離子的去除率隨著廢水溶液初始濃度的升高而增大;pH在3~6范圍內(nèi)時(shí),樹(shù)脂對(duì)鎳離子的吸附去除效果好;一定范圍內(nèi),增加樹(shù)脂的投加量可以使鎳離子的吸附去除率顯著提高。使用掃描電鏡對(duì)吸附前后的樹(shù)脂進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂的性狀優(yōu)良,比表面積大,對(duì)鎳離子的吸附性能好。在離子交換靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究KP752型和CH-90型離子交換樹(shù)脂的吸附熱力學(xué)及吸附動(dòng)力學(xué)。Freundlich等溫曲線(xiàn)更加準(zhǔn)確地反映了兩種樹(shù)脂吸附鎳離子的過(guò)程;采用二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)兩種樹(shù)脂的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)線(xiàn)性擬合效果較好;兩種樹(shù)脂吸附鎳離子過(guò)程的主要速率控制步驟均屬于顆粒擴(kuò)散控制。通過(guò)熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算得出,兩種樹(shù)脂的△G0、△H0、△S0,吸附鎳離子過(guò)程均屬于熵驅(qū)動(dòng)的自發(fā)吸熱反應(yīng)過(guò)程。利用離子交換動(dòng)態(tài)連續(xù)運(yùn)行反應(yīng)裝置進(jìn)行了樹(shù)脂的動(dòng)態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)再生,進(jìn)水流速采用10BV/h,再生流速采用7BV/h,再生劑采用3%的硫酸。廢水硬度和進(jìn)水COD均會(huì)對(duì)離子交換樹(shù)脂吸附鎳離子的效果產(chǎn)生較大影響,同時(shí)進(jìn)水COD影響樹(shù)脂的再生,造成樹(shù)脂的重復(fù)利用性能下降。利用草酸沉淀法對(duì)再生廢液中的鎳進(jìn)行回收制備高純度鎳粉,鎳的回收率可達(dá)86.7%。
【關(guān)鍵詞】：電鍍鎳廢水 離子交換法 樹(shù)脂 鎳的回收
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X781.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題研究的背景10
• 1.1.1 課題來(lái)源10
• 1.1.2 研究背景10
• 1.2 電鍍鎳廢水10-12
• 1.2.1 電鍍鎳廢水的來(lái)源10-11
• 1.2.2 電鍍鎳廢水的特點(diǎn)及危害11-12
• 1.3 鍍鎳廢水的處理技術(shù)12-15
• 1.3.1 化學(xué)法12-13
• 1.3.2 物理化學(xué)法13-14
• 1.3.3 生物化學(xué)法14-15
• 1.4 電鍍廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)15
• 1.5 離子交換法15-18
• 1.5.1 離子交換吸附原理15-16
• 1.5.2 離子交換劑16-17
• 1.5.3 離子交換的運(yùn)行17-18
• 1.6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.6.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀18
• 1.6.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.7 課題意義和研究?jī)?nèi)容19-22
• 1.7.1 課題研究的目的及意義19-20
• 1.7.2 課題研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.7.3 課題技術(shù)路線(xiàn)21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-29
• 2.1 引言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置23-24
• 2.3.1 離子交換動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置23
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備23-24
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方法24-27
• 2.4.1 不同離子交換樹(shù)脂對(duì)鎳離子的吸附效果24-25
• 2.4.2 離子交換法除鎳的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)25
• 2.4.3 熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)25
• 2.4.4 離子交換法除鎳的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)25-27
• 2.5 分析與計(jì)算方法27-29
• 2.5.1 常規(guī)指標(biāo)測(cè)試方法27
• 2.5.2 樹(shù)脂的預(yù)處理27
• 2.5.3 樹(shù)脂交換容量的計(jì)算27-28
• 2.5.4 掃描電鏡分析28-29
• 第3章 離子交換法除鎳的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究29-38
• 3.1 引言29
• 3.2 不同類(lèi)型離子交換樹(shù)脂除鎳效果的研究29-32
• 3.2.1 不同離子交換樹(shù)脂的交換容量和吸附等溫線(xiàn)29-31
• 3.2.2 不同離子交換樹(shù)脂的交換速率和吸附動(dòng)力學(xué)31
• 3.2.3 不同離子交換樹(shù)脂的再生性能31-32
• 3.3 離子交換樹(shù)脂靜態(tài)吸附條件優(yōu)化32-35
• 3.3.1 溶液初始濃度對(duì)離子交換除鎳效果的影響32-33
• 3.3.2 pH對(duì)離子交換除鎳效果的影響33-34
• 3.3.3 樹(shù)脂用量對(duì)離子交換除鎳效果的影響34-35
• 3.4 掃描電鏡分析35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 離子交換樹(shù)脂吸附機(jī)理的研究38-50
• 4.1 引言38-41
• 4.1.1 熱力學(xué)平衡關(guān)系式38-39
• 4.1.2 吸附交換動(dòng)力學(xué)模型39-40
• 4.1.3 控制機(jī)理的判斷40-41
• 4.2 結(jié)果與討論41-49
• 4.2.1 等溫吸附模型41-42
• 4.2.2 離子交換熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算42-44
• 4.2.3 動(dòng)力學(xué)模型檢驗(yàn)44-47
• 4.2.4 控制機(jī)理的判斷47-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第5章 離子交換法除鎳的動(dòng)態(tài)連續(xù)實(shí)驗(yàn)研究50-66
• 5.1 引言50
• 5.2 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)50-58
• 5.2.1 進(jìn)水流速對(duì)離子交換除鎳效果的影響50-51
• 5.2.2 廢水硬度對(duì)離子交換除鎳效果的影響51-54
• 5.2.3 進(jìn)水COD濃度對(duì)離子交換除鎳效果的影響54-58
• 5.3 動(dòng)態(tài)再生實(shí)驗(yàn)58-64
• 5.3.1 再生流速對(duì)樹(shù)脂再生過(guò)程的影響58-60
• 5.3.2 再生劑濃度對(duì)樹(shù)脂再生過(guò)程的影響60-61
• 5.3.3 COD對(duì)樹(shù)脂再生過(guò)程的影響61-64
• 5.4 鎳的回收與利用64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

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2 陳飛s，

本文編號(hào)：621778