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《北京有色金属研究总院》 2015年
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铜冶炼废水污泥电动修复装置与技术研究

胡艳平  
【摘要】:随着国家加大对水处理力度,污泥特别是重金属冶炼废水污泥产量日益剧增,如果处置不当不但会破坏生态还会损失贵金属资源。电动修复是指在污染体两端通入低直流电,污染体中污染物在电场作用下迁移出来的过程。电动修复技术能迁移出污泥中的大多数金属离子,是一种绿色、高效的新型原位修复技术。通过对污泥的粘度、阳离子交换量(CEC)、Zeta电位、元素含量、物相组成等性质分析,论文用pH=6的硫酸预酸化污泥和污泥浸出渣作为电动修复的主要研究对象。论文针对pH控制过程中出现的耗酸和二次污染的问题,研发了阴极pH电化学控制装置;针对污泥孔隙溶液中金属离子迁移困难等问题,研发了离子强化迁移装置。将阴极pH电化学控制装置应用于电动修复处理污泥原样和酸化污泥中,结果显示,pH电化学控制装置应用于处理酸化污泥的电动去除效果更好,酸化污泥中Cu,Ni, Pb, Cr, Zn, Fe的电动去除率分别为23.32%,54.55%,13.19%,14.29%,69.16%,16.15%。在阴极pH电化学控制装置应用于电动修复的基础上。将离子强化迁移装置应用于电动修复处理酸化污泥中,加离子强化迁移装置的电动修复中的多数金属去除率更高,酸化污泥中Cu, Ni, Cr, Zn, Fe的电动去除率分别为24.72%,69.09%,15.17%,72.39%,16.49%;将离子强化迁移装置应用于电动-修复联合修复处理酸化污泥中,加离子强化迁移装置的电动-吸附联合修复中的多数金属去除率更高,酸化污泥中Cu,Ni, Cr, Zn的电动去除率分别为33.14%,82.61%,70.41%,86.12%。最终,确定了SE-EK-AC装置与技术在处理污泥中的效果最好。研究了SE-EK-AC技术处理污泥浸出渣的几个主要影响因素。对大多数金属而言,一定范围内,电压梯度越大,阴极电解液pH值越小,污泥浸出渣的含水率越大,污泥浸出渣中重金属的电动去除率越大。通电电压为32V,含水率为80%,阴极电解液初始pH值为2的优化条件下工作5天,污泥浸出渣中Cu, Ni, Pb, Cr, Zn, Fe的电动去除率较好,分别17.25%,10.48%,1.43%,39.05%,10.95%,12.35%。在实验研究的基础上,通过阳离子交换方程及其模型、电迁移和电渗析的数学表达式和预酸化污泥电动处理前后的形态分析等,分析了阴极pH电化学控制装置和离子强化迁移装置提高酸化污泥中重金属电动去除率的机理。
【学位授予单位】:北京有色金属研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X758

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