電鍍廢水中含有的大量重金屬對環(huán)境和人體有害�，F(xiàn)有的電鍍廢水處理技術,主要處理方法是傳統(tǒng)的化學沉淀法,在處理過程中投入化學藥劑,產(chǎn)生大量的污泥,二次污染嚴重,實質(zhì)是污染物的增加和轉移,不符合清潔生產(chǎn)的要求。對電鍍水洗廢水進行濃縮后回用于電鍍槽,可達到清潔生產(chǎn)的目的。目前國內(nèi)外電鍍水洗廢水濃縮處理常用的方法主要是反滲透和蒸發(fā)濃縮。常用的電鍍工藝中,酸銅工藝、氧化鎳工藝、鍍鉻工藝水洗廢水為pH值小于2的強酸性,堿銅工藝、鋅酸鹽鍍鋅工藝水洗廢水為pH值大于12的強堿性,均超出了現(xiàn)有反滲透膜的容許pH值范圍,使反滲透法在電鍍廢水處理領域適用范圍很小。而蒸發(fā)濃縮法,能耗大,成本高。因此,急需研發(fā)一種適用性廣、能耗低、符合清潔生產(chǎn)要求的電鍍水洗廢水處理新技術。本研究探討采用冷凍法進行電鍍水洗廢水的處理,并采用了過冷水動態(tài)制冰技術,利用冷凍結晶提純中水回用于電鍍水洗槽或者電鍍前處理,冷凍濃縮水洗廢水形成電鍍液回用于電鍍槽,變廢為寶。新研發(fā)的過冷水動態(tài)制冰冷凍法,相比現(xiàn)有的冷凍法水處理技術,具有溶質(zhì)去除率高、能耗低、產(chǎn)水率高的特點。主要內(nèi)容包括:(1)通過界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗,證明了冷凍法能夠處理各種...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 電鍍廢水
        1.1.1 電鍍簡介
        1.1.2 電鍍廢水的來源
        1.1.3 電鍍廢水的危害性
    1.2 現(xiàn)有主要的電鍍廢水處理方法
        1.2.1 化學沉淀法
        1.2.2 離子交換法
        1.2.3 吸附法
        1.2.4 蒸發(fā)濃縮法
        1.2.5 膜分離法
    1.3 現(xiàn)有電鍍廢水處理面臨的主要問題和解決思路
        1.3.1 電鍍工業(yè)園廢水處理面臨的主要問題
        1.3.2 大型PCB板生產(chǎn)廠電鍍廢水處理面臨的主要問題
        1.3.3 現(xiàn)行電鍍廢水處理方法的主要問題
        1.3.4 電鍍廢水處理戰(zhàn)略成本管理分析
    1.4 冷凍法水處理技術
        1.4.1 冷凍法水處理技術的優(yōu)勢
        1.4.2 國內(nèi)外現(xiàn)有的冷凍法水處理技術現(xiàn)狀
    1.5 研究目的和研究內(nèi)容及技術路線
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術路線
第二章 試驗材料和儀器設備
    2.1 試驗用水
        2.1.1 實際電鍍液和電鍍水洗廢水
        2.1.2 模擬電鍍水洗廢水
        2.1.3 試驗用NaCl溶液
    2.2 試驗設備
        2.2.1 界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗設備
        2.2.2 過冷水動態(tài)制冰冷凍法試驗設備
    2.3 分析儀器設備
        2.3.1 主要檢測內(nèi)容和分析方法
        2.3.2 主要分析儀器型號
        2.3.3 主要分析儀器使用方法
第三章 界面漸進靜態(tài)冷凍法初步試驗
    3.1 試驗方案
    3.2 實際電鍍水洗廢水界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗
        3.2.1 酸銅工藝電鍍水洗廢水界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗
        3.2.2 鍍鉻工藝電鍍水洗廢水界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗
        3.2.3 鍍鎳工藝電鍍水洗廢水界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗
        3.2.4 鋅酸鹽鍍鋅工藝電鍍水洗廢水界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗
        3.2.5 實際電鍍水洗廢水界面漸進靜態(tài)冷凍法試驗結果討論
    3.3 各種條件下冷凍法對硫酸銅去除率的影響
        3.3.1 溶液濃度與溶質(zhì)去除率的關系
        3.3.2 冰凍率與溶質(zhì)去除率間的關系
        3.3.3 溶液成分與溶質(zhì)去除率間的關系
        3.3.4 pH值與溶質(zhì)去除率間的關系
        3.3.5 冷凍溫度與溶質(zhì)去除率的關系
    3.4 本章小結
第四章 過冷水成冰機理研究
    4.1 過冷水成冰機理
        4.1.1 過冷水成冰和經(jīng)典成核理論
        4.1.2 光學顯微鏡成相試驗
    4.2 由“臨界冰核”推導最小冰晶尺寸
        4.2.1 臨界冰核
        4.2.2 計算最小冰晶尺寸
        4.2.3 繪制最小冰晶結構
    4.3 過冷水冰晶生長過程演示試驗
    4.4 過冷水霧化試驗
    4.5 “氫鍵角壁壘”的提出
    4.6 本章小結
第五章 過冷水動態(tài)制冰冷凍法主要技術參數(shù)研究
    5.1 冰晶尺寸與溶質(zhì)去除率關系研究
        5.1.1 試驗方案
        5.1.2 試驗結果與討論
    5.2 過冷水動態(tài)制冰冷凍法能耗分析
        5.2.1 卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)
        5.2.2 計算界面漸進式間接冷凍法的能效比
        5.2.3 計算過冷水動態(tài)制冰冷凍法的能效比
    5.3 冰水分離方式研究
        5.3.1 主要的冰水分離方法
        5.3.2 試驗方案
        5.3.3 重力過濾分離時間與溶質(zhì)去除率的關系
        5.3.4 離心脫水時間與溶質(zhì)去除率的關系
    5.4 產(chǎn)淡水率計算
    5.5 本章小結
第六章 過冷水動態(tài)制冰冷凍法處理電鍍廢水流程研究
    6.1 試驗方案
    6.2 試驗結果和討論
        6.2.1 實際電鍍液和電鍍水洗廢水水質(zhì)
        6.2.2 過冷水動態(tài)制冰處理效果和重力分離時間對去除率的影響
        6.2.3 離心固液分離試驗
        6.2.4 濃縮比計算
        6.2.5 二次冷凍處理試驗
    6.3 處理流程總述
    6.4 處理流程總能耗計算
    6.5 本章小結
第七章 過冷水動態(tài)制冰冷凍法處理電鍍廢水設備及系統(tǒng)設計
    7.1 處理設備廢水處理量的確定
        7.1.1 理論廢水量
        7.1.2 實測廢水量
        7.1.3 處理設備設計廢水量
    7.2 冷凍法處理電鍍廢水工藝流程設計
    7.3 過冷水動態(tài)制冰冷凍法電鍍廢水處理設備設計
        7.3.1 處理設備基本原理
        7.3.2 核心處理器設計
        7.3.3 整體處理系統(tǒng)設計
        7.3.4 處理系統(tǒng)和主處理器工作流程
    7.4 過冷水動態(tài)制冰冷凍法處理電鍍廢水經(jīng)濟分析
        7.4.1 以酸銅電鍍工藝為例經(jīng)濟分析
        7.4.2 以鍍鎳電鍍工藝為例經(jīng)濟分析
    7.5 本章小結
第八章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻
附錄 攻讀博士學位期間發(fā)表研究成果情況
致謝



本文編號：3826793