电镀废水中典型污染物的资源化处理与过程机制研究文献类型：学位论文
作者
关伟
学位类别
博士后
辩护日期
2016年12月
颁奖单位
中国科学院研究生院
颁奖地点
北京
导师
赵旭
关键词
其他头衔
电镀废水； 镍铵络合物 镍铵络合物； 氟化次磷
主修学位
环境工程
中文摘要
近年来，我国电镀行业发展迅速。 据不完全统计，我国约有2万家电镀厂，每年排放的电镀废水量约为4亿立方米。 电镀废水中含有大量高浓度的重金属、磷酸盐、氨氮、氟化物等典型污染物。 传统的电镀废水处理方法仅限于污染物的去除，却忽视了污染物的资源化利用。 探索经济高效的电镀废水处理方法，解决资源短缺与污染物处理方法之间的矛盾，有效控制污染物达标排放的同时实现污染物资源化，对于污染物企业可持续发展、资源循环利用、保护具有重要意义。改善环境具有重要的现实意义。
针对实际含镍电镀废水中镍的回收和氨氮的去除，分别进行了小规模试验和中试运行。 根据中试运行结果，提出了镍回收工艺和氨氮去除途径。 反应的前90分钟主要进行镍铵络合物的解络和镍在阴极上的沉积。 镍铵配合物通过阳极氧化解络合释放出NH4+，NH4+进一步被氧化降解。 中试运行期间，电化学反应器表现出较为稳定的运行效果。 连续运行15次后，镍回收率保持在75~95%，氨氮去除率保持在25~35%。
研究了电体系对次磷酸盐氧化和回收效率的影响和机理。 研究表明，当电流强度较小时，溶解的Fe2+量较少，电芬顿反应不充分，导致次磷酸盐氧化不良，溶液中残留大量次磷酸盐。 随着电流强度的增加，各价态的磷酸盐浓度降低。 电体系在酸性条件下对次磷酸盐具有更好的氧化性能。 pH过低时，亚磷酸盐难以氧化为正磷酸盐，导致总磷回收率低。 当pH值较高时，次磷酸盐由于羟基自由基的产生效率较低，难以被有效氧化。 磷回收产品的主要相是磷酸铁。 羟基自由基对次磷酸盐的氧化作用明显。 此外，次磷酸盐氧化成正磷酸盐的过程是回收磷酸铁的控制步骤。
通过电氧化和电絮凝协同处理实际电镀废水处理厂的氟化物和氨氮废水。 对某污水处理厂含氟、氨氮废水的水质成分进行了分析。 该废水水质波动较大，水质成分复杂，多种干扰离子并存。 废水中氨氮、氟化物浓度较高。 通过小规模实验，分别考察了pH值和电流强度对除氟率的影响，以及pH值和NaClO投加量对氨氮去除率的影响。 根据小规模实验，电凝聚除氟最佳pH值为6.0，电流强度为0.8A，断点加氯除氨氮最佳pH值为10.0，NaClO最佳投加量为2‰。 在小规模试验的基础上进行了中试。 系统连续运行30次。 出水氟化物浓度为7.5～9.5mg/L，氨氮浓度为9.5～12.5mg/L。 化学方法与电解方法结合使用。 化学法分阶段分别处理氟化物和氨氮。 系统运行成本低，运行效果稳定。 出水水质可满足《电镀污染物排放标准》（-2008年）表2标准，即：氨氮浓度<15mg/L； 氟化物浓度<10mg/L。
水合硅酸钙利用表面羟基的特性以及缓释Ca2+和OH-的特性，用于从含氟废水中回收氟化物。 与CaCl2、CaO、雪硅钙石等其他含钙材料相比，水合硅酸钙表现出更好的氟回收性能。 整个氟回收过程在pH 6.4~7.4范围内自发进行，无需添加额外的化学品来调节pH。 水合硅酸钙中大量的Ca-OH链可以与F-进行离子交换，最终形成CaF2。 水合硅酸钙在氟回收方面具有良好的应用前景。
英文摘要
多年来，. 在中国，每年约有 400 吨。 中存在大量的高离子如金属离子、离子、 和 。 是针对的，但是利用这些。 因此，这是为了成本。 这是针对 的 、 的 和 的 。
以离子为目标，并从实验室规模和中试规模进行了分析。 阳极处的 和 是 。 90 分钟内，Ni2+ 离子同时开启
时间。 然后，来自 的游离 NH4+ 被 - 。 在试点规模上，比率为 25 - 35% 和 75 - 95%。
是 ， 比率是 。 对于 ，当 较差时，Fe2+ 的比率较低，这导致 - 。 作为一个，成为。 中，当pH太低时，很难进行。 当pH太高时，其转化率低，而且也难以去除。 的主要阶段是 ，而 的主要阶段是 。 从 到 是
。
多年来，. 在中国，有 The 和 was by with 。 起初，的 是 。 的 是 和 离子， 和 的 是高的。 对于实验室规模， 的 和 可以低于 。 ，至中试规模， 和 分别为 7.5~9.5 mg/L 和 9.5~12.5 mg/L，
30次。 是的。 基于 的 ，带有 。 这样做的成本很低，而且。 的 和 可以到达 。
P-CSH与CaCl2、CaO和C-CSH的含量较高。 通过额外的 P-CSH 调节 pH 为 6.4~7.4。 快速的 Ca2+ 速率也有利于游离 Ca2+。 P-CSH 中的 Ca-OH 是由 CaF2 形成的。 as-P-CSH 为 和 。
来源网址
[]
主题
生态环境研究中心_环境水质国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
关伟. 电镀废水中典型污染物资源化处理及工艺机理研究[D]. 北京。 中国科学院研究生院。 2016年。