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钢渣处理Cr(Ⅵ)废水的试验研究

作　者: 马岩
导　师: 孙英杰
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 钢渣 Cr(Ⅵ)废水动力学形态分析吸附
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

钢渣是炼钢过程中排出的废弃物,每年有数亿吨排放,大量钢渣弃置堆积不仅占用了大量的土地,如果处理不当还会对环境造成一定的污染。目前,我国钢渣利用率仅为60%左右,如何综合利用钢渣成为当今环境科学重要的研究课题。含铬废水主要产生于电镀、冶金、皮革、印染等行业,对环境会造成严重的污染,其中Cr(Ⅵ)毒性较强,对人体有致癌作用。含铬废水处理方法较多,但传统处理方法成本相对较高,开发高效、低成本的新型处理方法成为当今研究的热点。钢渣来源广泛,价格低廉,对Cr(Ⅵ)有一定的处理能力,并可以实现以废治废的目的。本文对钢渣处理Cr(Ⅵ)废水进行了研究。主要分为三个部分:第一部分:批次试验研究。首先进行了动力学试验,试验表明,钢渣对Cr(Ⅵ)具有较好的去除效果,且可以用Mckay二级反应模型来描述。其次研究了钢渣使用量、钢渣粒度、温度及原水pH值对去除效果的影响,结果表明,pH值对去除效果影响不大,钢渣用量、粒度及温度具有较大的影响。第二部分:柱试验研究。通过层析柱试验模拟现场废水处理情况,结果表明,质量为1.562kg,粒度为80目以下钢渣,共处理20mg/L Cr(Ⅵ)废水105L,且出水溶液浓度均低于0.5mg/L,效果显著,具有广阔的应用前景;但由于受钢渣中碱性氧化物的影响,在一定时间内,存在出水pH值超过9.0的问题(《污水综合排放标准》对pH值要求为6～9),需要对出水进行中和处理。第三部分:去除机理研究。从吸附等温线和形态分析试验两个方面研究Cr(Ⅵ)的去除机理。研究表明,钢渣基本不吸附Cr(Ⅵ),首先还原Cr(Ⅵ)为Cr(Ⅲ), Cr(Ⅲ)一部分被吸附到钢渣表面,一部分生成沉淀。另外,还有一部分Cr(Ⅵ)及Cr(Ⅲ)被钢渣中的铁锰氧化物以化学键的形式结合,被包裹到钢渣内部。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第1章绪论  9-25
  1.1 钢渣概述  9-15
    1.1.1 钢渣的来源和性质  9-11
    1.1.2 钢渣利用现状  11-15
  1.2 含铬废水污染及处理方法  15-23
    1.2.1 含铬废水的来源及危害  15-16
    1.2.2 含铬废水的处理技术现状与发展趋势  16-23
  1.3 课题研究意义及研究内容  23-25
    1.3.1 研究意义  23
    1.3.2 研究内容  23-25
第2章材料与方法  25-32
  2.1 试验原料  25-26
    2.1.1 钢渣  25
    2.1.2 含铬废水  25-26
  2.2 试验试剂与仪器  26-27
    2.2.1 试验试剂  26
    2.2.2 试验仪器  26-27
  2.3 试验方法  27-32
    2.3.1 批次试验  27-29
    2.3.2 柱试验  29
    2.3.3 形态分析试验  29-30
    2.3.4 试验分析方法  30-32
第3章结果与讨论  32-45
  3.1 批次试验结果  32-41
    3.1.1 动力学试验结果  32-33
    3.1.2 影响因素试验结果  33-40
    3.1.3 钢渣对总铬处理效果研究  40-41
  3.2 柱试验结果  41-45
    3.2.1 出水溶液浓度结果及分析  41-43
    3.2.2 出水溶液pH 值结果与分析  43-45
第4章去除机理研究  45-52
  4.1 吸附等温线  46-48
  4.2 形态分析  48-50
  4.3 钢渣去除CR(Ⅵ)机理探讨  50-52
第5章结论与建议  52-54
  5.1 结论  52
  5.2 建议  52-54
参考文献  54-58
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  58-59
致谢  59

钢渣处理Cr(Ⅵ)废水的试验研究

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