【摘要】：以鉛鋅為主的冶煉行業(yè)是含重金屬廢水的主要來源之一,由此帶來的環(huán)境問題也備受人們的關(guān)注。而在處理這類廢水時(shí),企業(yè)一般使用傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法,如石灰中和沉淀法,使用這一方法會(huì)存在藥劑消耗量大、污泥產(chǎn)生量大、出水無法達(dá)標(biāo)等一系列的問題。而重金屬螯合劑可以在傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中重金屬離子的深化處理,這一方法為實(shí)現(xiàn)工業(yè)冶煉廢水中重金屬離子的“零排放”和再利用奠定了基礎(chǔ)。本論文以云南省某鉛鋅冶煉廠冶煉廢水為研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)室研制的兩種重金屬螯合劑(HDTC、XCBY)強(qiáng)化石灰中和沉淀法對(duì)冶煉廢水中的Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)四種金屬離子進(jìn)行去除研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)通過單因素實(shí)驗(yàn)得到分別用兩種重金屬螯合劑處理廢水時(shí)的最佳用量和pH范圍:投加重金屬螯合劑(HDTC)處理含重金屬冶煉廢水時(shí),pH為10、HDTC用量為6 mg/L,此時(shí)廢水中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)殘余濃度為0.063 mg/L、0.69 mg/L、0.097 mg/L、1.38 mg/L;投加重金屬螯合劑(XCBY)處理含重金屬冶煉廢水時(shí),pH為10、XCBY用量為80μL/L,此時(shí)廢水中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)殘余濃度為0.069 mg/L、0.88 mg/L、0.114 mg/L、2.22 mg/L。(2)采用高效重金屬鰲合沉淀劑強(qiáng)化石灰中和沉淀法可以在較低pH(pH=10)條件下脫除云南某鉛鋅冶煉廠高鹽廢水中的多種重金屬離子,通過對(duì)比投加重金屬螯合劑的實(shí)驗(yàn)組與只加石灰的空白實(shí)驗(yàn)組得出,在相同pH下加入重金屬螯合劑后的實(shí)驗(yàn)組中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)四種重金屬離子的去除效果更好。(3)結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)得到的研究結(jié)果,以HDTC和XCBY單因素最佳實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),采用三因素三水平響應(yīng)曲面法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過方差分析和曲面優(yōu)化,研究得到HDTC和XCBY混合使用時(shí)其處理效果明顯優(yōu)于這兩種藥劑單獨(dú)使用得到的處理效果,最優(yōu)條件為:pH值為10±0.2、HDTC用量為6±0.2 mg/L、XCBY用量75.5±0.2μL/L,此時(shí)冶煉廢水中Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)的殘余濃度分別小于0.15 mg/L、0.01 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L,均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)規(guī)定的限值,為廢水后續(xù)處理并實(shí)現(xiàn)了“零排放”創(chuàng)造了更好的條件。(4)連續(xù)工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,采用混合使用HDTC和XCBY重金屬鰲合沉淀劑強(qiáng)化石灰中和沉淀法可以實(shí)現(xiàn)在較低pH(pH=10)條件下脫除云南某鉛鋅冶煉廠高鹽廢水中的多種重金屬離子,處理后廢水中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Mn~(2+)等主要金屬離子濃度可分別穩(wěn)定達(dá)到0.05 mg/L、0.15 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L以下,為確保后續(xù)膜分離處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和降低運(yùn)行費(fèi)用創(chuàng)造了更好的條件。原有單一石灰中和工藝反應(yīng)pH為12~13,而改造后工藝反應(yīng)pH為10,石灰用量減少量不低于40%,脫鈣渣(碳酸鈣)產(chǎn)生量減少量不低于40%,有利于石灰-硫酸鈣渣的資源化利用和減少固廢的處理成本,且在實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”的前提下,能大幅降低廢水處理運(yùn)行費(fèi)用。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X758

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