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《中南林业科技大学》 2009年
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应用硅藻土处理含铁工业废水的初步研究

王绍军  
【摘要】:硅藻土是由硅藻及其它微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩,具有巨大的比表面积和强大的表面吸附性能。硅藻土作为一种新型的天然微孔材料,具有来源广泛、污水处理效果好、后续污泥处理装置简单等特点,其应用前景广阔。 本文研究了硅藻土吸附废水(人工配制)中Fe3+离子的吸附特征及作用机理。通过静态吸附考察了硅藻土用量、作用时间、吸附温度、溶液pH值、溶液中Fe3+离子初始浓度对吸附的影响;通过不同温度下的等温吸附实验,初步研究了硅藻土对Fe3+离子的吸附动力学;对硅藻土用量、振荡时间、温度、pH值四个因素进行正交实验,考察硅藻土原土和酸洗土对Fe3+的最佳吸附条件;考察了投加絮凝剂对硅藻土吸附Fe3+的影响,并将吸附与絮凝相结合形成一套组合工艺处理含铁工业废水。主要研究结果如下: 1)硅藻土本身的性质、在吸附过程中硅藻土用量、作用时间、吸附温度、溶液pH值、溶液中Fe3+离子初始浓度等,是影响硅藻土对Fe3+离子吸附去除的主要因素。其中,硅藻土的纯度越高越有利于Fe3+离子的吸附去除,硅藻土酸洗改性可以提高其对Fe3+离子的吸附。 2)在一定范围内增加用土量、延长吸附作用时间、升高吸附温度、提高pH值均可改善对Fe3+离子的去除效果,而随着Fe3+离子初始浓度的增加其吸附去除率是下降的。 3)硅藻土对Fe3+离子的吸附较好的符合Langmuir吸附等温模型。随着温度的升高,硅藻土的饱和吸附量增大。原土饱和吸附量由20℃时的19.08mg/g增加到30℃时的27.47mg/g,酸洗土饱和吸附量由20℃时的27.40mg/g增加到30℃时的32.15mg/g。 4)硅藻土用量、振荡时间、温度、pH值四个因素对硅藻土吸附Fe3+离子吸附性能的影响从主到次的顺序为:硅藻土用量pH值温度振荡时间,最佳吸附条件为硅藻土用量8g/L、振荡时间60min、温度40℃、pH值4.0。 5)吸附与絮凝有机结合处理含Fe3+废水有较好的应用效果,“酸洗土+PAC”处理效果优于“原土+PAC”,加入聚合氯化铝后,硅藻土很快形成较大的絮体沉降下来,将吸附与絮凝有机结合,可以有效去除废水中Fe3+离子,并且达到固液快速分离的效果。 6)针对株洲永利化工有限公司生产废水采用投加“酸洗土+PAC"的方法进行处理,组合工艺运行时间为20天,处理系统对废水中的CODCr、SS和Fe3+离子均有较好的去除效果,出水水质良好。“酸洗土+PAC"对进入主反应装置的废水中CODcr、SS和Fe3+离子的去除效率分别为70%、85%和99%。CODcr、SS的出水浓度均远低于《污水综合排放标准》中一级标准中的规定值。Fe3+离子出水满足工业废水回用标准。 上述研究成果对指导应用硅藻土处理含铁工业废水具有重要参考价值,为硅藻土的应用提供了理论依据和技术支持。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X703

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