含砷污水的混凝—氧化—吸附处理研究

【摘要】：自然环境中,由于砷超标引起的污染事件日益增多,尤其当水体中砷超标后,使该水体成为含砷污水后,给水体带来的污染更为严重,也给人们生产生活带来很大的影响,含砷污水的治理已经成为当前水处理中急需首要解决的问题。本课题研究针对阳宗海含砷泉涌水的含砷浓度较高,不含或含量很低的其它重金属离子等特点,选用了混凝-氧化混凝-陶粒吸附联合处理新工艺,对铁盐混凝、氧化作用下铁盐混凝、陶粒滤料吸附除砷试验进行了研究。并对工艺处理后产生的含砷废渣稳定性、含砷废渣处置方法、试验机理和本工艺的经济成本进行了初步探讨。 一次混凝沉淀试验结果表明：硫酸铁混凝试验处理含砷污水的最佳处理条件为：pH控制在7.8左右,混凝沉淀时间90 min,硫酸铁投加量为17 g·L-1,此时砷去除效果最好,砷去除率达到61.7%；氯化铁混凝沉淀试验处理含砷污水的最佳处理条件为：pH控制在7～8之间,氯化铁投加量为14 g·L-1,混凝沉淀时间100 min,此时砷去除效果最好,砷去除率为61.2%；聚合硫酸铁混凝沉淀试验处理含砷污水的最佳处理条件为：pH控制在6.5～8.5之间,聚合硫酸铁投加量为15 g·L-1,混凝沉淀时间90 min,此时砷去除效果最好,砷去除率为65%。通过对一次混凝试验中三种铁盐混凝剂的最佳处理条件和在此条件下得到的砷去除率等因素进行综合考虑,选用聚合硫酸铁作为本次研究的混凝剂。 在一次混凝沉淀试验的基础上,选用曝气氧化和H2O2氧化两种方式对水样中As(Ⅲ)进行氧化,考察在氧化条件下混凝除砷的效果。试验结果表明：曝气氧化的最佳处理条件为pH在6.7～8.2之间,曝气时间为100 min,曝气量为0.1 m3/h·L,此时砷的去除率为51.3%；H2O2氧化的最佳处理条件为pH值为4.5,氧化反应时间为30min, H2O2投加量为24 mL·L-1,在此条件下,砷去除率达到50.3%。通过对两种氧化方式进行比较,曝气氧化的最佳pH值在6.7～8.2之间,而原水样的pH值在6.5～7.5之间,范围比较接近；而H2O2氧化中所需要的最佳pH值较低,试验中需要加入大量的酸来调节水样的pH值。从处理的效果来看,两者砷去除率差不多,曝气氧化为51%,H2O2氧化为50.3%。综合考虑,氧化方式最终选用曝气氧化。 在二次混凝沉淀中,首先确定曝气氧化的最佳条件。选用聚合硫酸铁作为混凝剂,分别从pH值、混凝时间和聚合硫酸铁投加量考察其对砷去除效果的影响。试验结果表明：最佳的二次混凝条件为pH在7.6左右,混凝时间100 min,聚合硫酸铁投加量为14 g·L-1,此时砷的去除率达到了51.7%,出水砷浓度为1.4 mg·L-1。 二次混凝沉淀后出水的砷浓度为1.4 mg·L-1,仍不能达到污水综合排放标准规定的0.5 mg·L-1。选用陶粒滤料对二次混凝沉淀出水作进一步处理。试验结果表明：静态试验中当陶粒粉投加量5 g,pH值为6.5,焙烧温度700℃,吸附平衡时间90 min时,经处理后的含砷水样剩余砷浓度为0.51 mg·L-1；动态试验中当滤层厚度为60 cm时,砷去除率为38.6%,砷剩余浓度仅为0.31 mg·L-1。采用混凝-氧化-陶粒粉吸附联合处理含砷污水,进水砷浓度为8.3 mg·L-1,出水砷浓度为0.31 mg·L-1,总的去除率达到96.3%。 研究结果表明：含砷废渣的稳定性较强,通过对目前国内外含砷废渣的各种处置方法进行比较,综合考虑,本试验产生的废渣可采用固化或填埋两种方法；并对试样混凝机理和氧化机理进行了探讨,从处理成本上对本试验进行了分析,结果显示,处理1L含砷污水所需的成本约为0.126元,低于其他方法处理含砷污水的费用。 【关键词】：混凝 氧化 陶粒粉 吸附 含砷污水
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 文献综述11-24
• 1.1 国内外砷污染现状11-12
• 1.2 含砷污废水概述12-14
• 1.2.1 水体中砷的形态特征及其危害分析12-13
• 1.2.2 含砷污水相关排放标准13-14
• 1.3 国内外含砷污废水主要处理方法研究进展14-19
• 1.3.1 化学处理法14-17
• 1.3.1.1 化学沉淀法14-15
• 1.3.1.2 铁氧体法15
• 1.3.1.3 硫化物沉淀法15-16
• 1.3.1.4 混凝共沉淀法16-17
• 1.3.2 物化处理法17-19
• 1.3.2.1 吸附法17-18
• 1.3.2.2 离子交换法18-19
• 1.4 混凝剂的选择、混凝机理及影响因素19-20
• 1.4.1 混凝剂的选择19
• 1.4.2 混凝机理19
• 1.4.3 混凝效果的影响因素19-20
• 1.5 陶粒滤料性质及其应用20-21
• 1.5.1 陶粒滤料的来源及理化性质20-21
• 1.5.2 陶粒滤料的特点21
• 1.5.3 陶粒滤料的应用21
• 1.6 本课题的研究内容及意义21-24
• 1.6.1 研究内容21-23
• 1.6.2 研究意义23
• 1.6.3 论文创新之处23-24
• 第二章 试验材料及分析方法24-31
• 2.1 试验材料24
• 2.2 试验仪器及试验试剂24-26
• 2.2.1 试验仪器24-25
• 2.2.2 试验试剂25-26
• 2.3 试验工艺流程26
• 2.4 试验分析方法26-28
• 2.4.1 总砷的分析测定方法26-28
• 2.4.2 pH值的测定方法28
• 2.5 去除率及吸附量的计算方法28-29
• 2.6 试验方法29-31
• 第三章 一次混凝除砷试验研究31-43
• 3.1 硫酸铁混凝沉淀试验31-34
• 3.1.1 pH值对砷去除效果的影响31-32
• 3.1.2 混凝时间对砷去除效果的影响32-33
• 3.1.3 投加量对砷去除效果的影响33-34
• 3.2 氯化铁混凝沉淀试验34-37
• 3.2.1 pH值对砷去除效果的影响34-35
• 3.2.2 投加量对砷去除效果的影响35-36
• 3.2.3 混凝沉淀时间对砷去除效果的影响36-37
• 3.3 聚合硫酸铁(PFS)混凝沉淀试验37-39
• 3.3.1 pH值对砷去除效果的影响37-38
• 3.3.2 混凝沉淀时间对砷去除效果的影响38-39
• 3.3.3 投加量对砷去除效果的影响39
• 3.4 混凝剂的选择39-40
• 3.5 高分子助凝剂PAC的应用试验40-42
• 3.5.1 PAC对混凝沉淀效果的影响40-41
• 3.5.2 PAC对沉淀速度的影响41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 氧化-二次混凝除砷试验研究43-52
• 4.1 曝气氧化43-46
• 4.1.1 pH值对砷去除效果的影响43-44
• 4.1.2 曝气时间对砷去除效果的影响44-45
• 4.1.3 曝气量对砷去除效果的影晌45-46
• 4.2 H_2O_2氧化46-48
• 4.2.1 pH值对砷去除效果的影响46
• 4.2.2 氧化时间对砷去除效果的影响46-47
• 4.2.3 H_2O_2投加量对砷去除效果的影响47-48
• 4.3 氧化方式的选择48-49
• 4.4 氧化后二次混凝条件的确定49-51
• 4.4.1 pH值对砷去除效果的影响49
• 4.4.2 混凝时间对砷去除效果的影响49-50
• 4.4.3 聚合硫酸铁投加量对砷去除效果的影响50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 陶粒粉吸附深度处理含砷水试验研究52-60
• 5.1 陶粒粉吸附静态试验52-55
• 5.1.1 焙烧温度对砷去除效果的的影响52
• 5.1.2 投加量对砷去除效果的的影响52-53
• 5.1.3 吸附时间对砷去除效果的的影响53-54
• 5.1.4 pH值对砷去除效果的的影响54-55
• 5.2 陶粒粉吸附等温线试验55-57
• 5.2.1 吸附等温线的绘制55
• 5.2.2 吸附等温线的Langmuir拟合55-57
• 5.3 陶粒粉吸附动态试验57-58
• 5.3.1 动态实验对砷去除率的影响57-58
• 5.3.2 动态实验对穿透曲线的确定58
• 5.4 本章小结58-60
• 第六章 含砷废渣稳定性及处置研究60-63
• 6.1 含砷废渣毒性浸出试验60
• 6.2 PH值对浸出毒性参数的影响60-61
• 6.3 含砷废渣处置方法选择61-62
• 6.4 本章小结62-63
• 第七章 试验机理与经济性分析探讨63-66
• 7.1 试验机理分析63-64
• 7.1.1 混凝机理63-64
• 7.1.2 氧化机理64
• 7.1.3 吸附机理64
• 7.2 试验经济性分析64-66
• 第八章 结论与建议66-68
• 8.1 结论66-67
• 8.2 建议67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文74

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

地下水除砷技术的研究进展    丁爱中;陈海英;程莉蓉;高海东;

氧化-铁盐法处理酸性废水中的砷    张伟,姚风云

煤渣除砷性能研究    邓凡政，何家红

砷的污染毒性及对人体健康的影响    张晓红,陈敏

铁盐处理含砷废水简述    赵荒

砷污染原水的应急处理工艺研究    姚娟娟;高乃云;尚亚波;刘成;陈蓓蓓;黄诚;秦祖群;

磁场效应在水处理中的作用与研究    马伟,萧锦,郭丽燕

炼锑砷碱渣浸出液硫化脱砷过程的研究    徐利时,刘琼

UASB-SBR-陶粒过滤工艺处理白酒生产污水    李学平

含砷废水的硫化铁处理    傅贤书

砷污染治理及砷资源回收利用的清洁生产新技术研究    牛秋雅

氧化—铁盐混凝一体法处理碱性含砷废水的研究    张志

纳米改性粉煤灰—粘土高性能陶粒的制备及其在厌氧滤池中的应用研究    夏雨

λDNA体外重包装法进行化学诱变的初步研究    曹佳,曹阳,许丽苹,刘良式,卓鉴波,候永敏

重金属铅的生态效应及其地球化学循环    刘奇;王化可;李文达;

溴酸钾容量法测定天马山金矿中砷的分析方法研究    李琴美

安徽沿淮地区潮土理化性质及低养分机理研究    宋晓梅;桂和荣;陈兆炎;

含锡、镍、铜、锌离子废水的处理    王佑荣;蔡文举;徐玉福;胡献国;

重金属离子捕集剂处理含Cu~(2+)废水的工艺研究    朱明亮;苏庆平;罗旭;

偕肟胺螯合纤维循环复用处理镀铜废液的研究    蔡家胜,陶庭先

小型医院废水处理方案探讨    徐国胜;

复合钛盐混凝剂的制备及其除砷效果的研究    彭艳;唐玉朝;伍昌年;黄显怀;李新;

城市土壤重金属污染研究现状与展望    龚根辉;

水-岩相互作用对矿床底板突水的影响分析——以我国首份河南夹沟铝土矿床突水为例    李满洲;

生物接触氧化法处理生活污水的实验研究    许莹;吴畏;

太湖无锡水域底泥重金属现状及其潜在生态危害评价    朱培瑜;魏轲;陈静;许艳娟;周怡;

沿海滩涂细菌对镉的吸附性能研究    程振远;王斌;张兴;

我国水资源污染治理的技术策略    王宝贞;

养猪废水的治理工程设计和运行    刘惠成;熊代群;陈航;

高密度组装用低温共烧Co-Z型六角铁氧体基板材料    王永明;张仕俊;潘华蓉;

微量元素铬及制革污泥的研究与应用    王全杰;张燕;张玉洲;

磁性功能材料的发展和展望    李国栋;

温敏锰锌铁氧体配方与居里温度的关系的研究    杨云志;冉均国;郑昌琼;

铝柱撑蒙脱石的制备、结构及其吸附性能研究    王桂芳

纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究    胡坤宏

鄱阳湖重金属污染特征研究及环境容量估算    李鸣

粘土基多孔吸附/催化材料及其净化典型VOCs的性能    屈芳

常温下生活垃圾渗滤液处理工艺研究    袁志宇

人工湿地处理城镇污水和猪场废水研究    李淑兰

金属矿区及污水灌溉区抗重金属放线菌的筛选及吸附机理研究    林雁冰

桂中岩溶区铁锰结核土的重金属富积特征及对旱地作物毒害研究    唐建生

离子替代M-型纳米钡铁氧体材料结构及磁性能的研究    韩雁冰

渤海湾与长江口稀有元素生物地球化学特征与沉积环境演变分析    段丽琴

不同结构氧化锰矿物氧化硫化物动力学特点及影响因素    李倩

麦稻、油稻轮作系统中硫砷的交互作用及其效应    钟磊

哈尔滨市城郊菜地土壤重金属污染的研究    罗娇赢

大环江沿岸典型污染区土壤改良技术及对芥菜品质的影响研究    任立研

镀镍废水的处理回用技术研究    李家业

抗铅联合苯酚降解多功能菌的构建    彭冉

模拟人工湿地系统处理酸性重金属废水的效能及机理研究    刘晶晶

HEDP预镀铜废水处理工艺试验研究    胡克伟

农林废弃物对废水中Cr（Ⅵ）、Cu~（2+）、Zn~（2+）、Pb~（2+）的吸附特性研究    官章琴

悬浮载体SBR工艺处理污染河水的脱氮性能研究    李茜

氧化-铁盐法处理酸性废水中的砷    张伟,姚风云

Fe~0对饮用水中砷的去除效率及影响因素    陈春宁;石林;熊正为;刘金香;何少华;谢水波;

免烧粉煤灰建筑陶粒的研制    朱宏军,高振林,姜德民

分形及应用    冯翠莲

中国药典雄黄炮制方法与中成药三氧化二砷含量    刘小兰

粉煤灰的环境危害与利用潜力    王立刚

轻质球形水处理滤料的研制    代文双

中国水资源与水工业的可持续发展    肖羽堂

纳米材料的加工技术    李景新,黄因慧,沈以赴

粉煤灰在废水处理中的最新应用研究    李剑超,褚君达,丰华丽,林广发

混凝过程机理研究及其物理模型    湛含辉,张晓琪

预臭氧化对有机物混凝影响的探讨    高法涛;申世超;黄高飞;李芳芳;张丽;

“陈化”对煤气废水水质及其混凝效果的影响    李生敏,张文启,赵仁杰

铁法烟气脱硫制备聚合硫酸铁及其混凝效果研究    李承禹;张玉;周集体;刘万涛;郭士元;

无定型水合氧化锰应用于原水混凝处理的研究    杨威;

混凝法预处理洗车废水的试验研究    张砚;刘旭东;尹敬杰;解英丽;

水处理中混凝过程的强化    彭定一;欧天立;徐福源;

流体剪切优化PAC混凝过程的研究    钟乐;翟万京;白卫东;

电化学氧化法和高铁混凝法处理染料废水的研究    雷阳明;申哲民;贾金平;陈玉胜;王文华;

混凝沉淀预处理还原段DSD酸生产废水的试验研究    严媛媛;孙力平;

混凝动力学的发展历程    赵宗升;章双霜;柴峰;贾维靖;

单宁酸对硫酸铝混凝的影响研究    王晓荣;陈忠林;沈吉敏;王斌远;

As(Ⅴ)/As(Ⅲ)在FeCl_3混凝过程中的行为比较    关小红;李朝阳;王琪;

新型絮凝剂在焦化废水中的应用    沈健;赵赫;曹宏斌;张懿;

加强混凝对有机物的去除    邹伟国;李春森;

SCD反馈的复合环自动加药系统及其对加强混凝的证明    江家登;

水中悬浮纳米碳管的混凝去除及影响因素    刘嫦丽;李婷婷;林道辉;

微絮凝—深床直接过滤工艺技术的影响因素研究    何华;李桂平;朱文芳;

强化混凝/PAC吸附/超滤(UF)工艺去除砂滤池反洗水天然有机物(DOM)研究    李开伟;马前;陆俊宇;李伟英;蒋福春;

聚合硫酸铁的形态表征及单晶制备的研究    杨波;廖宏兴;陈蓉;焦世珺;张鹏;余炳宏;朱国成;郑怀礼;

破解矿井地下涌水处理困局    本报记者 陈玮英

基于射流流场的微藻混凝共聚气浮采收基础研究    张海阳

适用于微污染水源水的农村饮水浸没式超滤组合工艺研究    张伟

颗粒表面有机物吸附对混凝和沉淀影响的研究    钟润生

超滤膜净化滦河水运行工艺与净化效果的研究    张耀宗

三种预处理技术对超滤膜污染的影响及其机理研究    刘婷

混凝絮体破碎再絮凝机理研究及对超滤膜污染的影响    俞文正

高铁酸盐去除水中双酚A和磷酸盐的效能研究    马维超

物化–生物组合工艺处理垃圾填埋场与焚烧厂渗滤液研究    Abdul Hussain Abdul Kareem Abbas

聚合氯化铁—腐殖酸（PFC-HA）絮体空间形貌的各向异性研究    于富玲

活性炭—超滤复合工艺去除水中典型PPCPs的效能与机理    乔铁军

糖厂二压汁高pH混凝及强化澄清研究    玉泉

天然水中分级有机物的膜混凝特性及机理分析    王正阳

混凝吸附强化分离浓缩生活污水    王忺

混凝—超滤工艺处理滦河水中试研究    冯颜颜

混凝—沉淀—砂滤—超滤工艺对城市小区雨水处理与回用实验研究    岳志芳

预氧化—混凝—沉淀对铜绿微囊藻与SOC复合污染的去除    侯振灵

混凝过程中絮凝体的标度可变性及其分形仿真模拟    冯永宁

臭氧—混凝交互作用初步研究    高艳雄

混凝-气浮用于海水淡化预处理技术研究    李爱斌

混凝滤布过滤—生物滤池组合工艺处理小城镇生活污水研究    李江雯