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涂装工艺含磷废水的特征及其污染控制研究

作　者: 雷育涛
导　师: 罗建中
学　校: 广东工业大学
专　业: 环境工程
关键词: 涂装含磷废水污染控制
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

涂装是表面工程的重要内容,涂装预处理产生的磷化废水无机磷含量高,化学需氧量和生化需氧量相对较低,用生化法处理难以达到废水排放标准的要求。富营养化污染已成为目前所面临的重大环境问题,多数富营养化水体中控制因素为磷,因此废水的除磷对防止水体富营养化尤为重要。涂装预处理过程是涂装生产主要的污染产生环节、能耗环节、水耗环节,环境污染问题也最严重,是涂装生产推行清洁生产的关键因素所在。本研究对冰箱涂装工艺锌系磷化废水的特征及其污染控制进行了研究,提出了化学沉淀法除磷、除锌和降低COD值等污染的处理方法,从机理上深入探讨了pH对锌系磷化废水去锌除磷的影响,考察了不同药剂、不同的投加量、不同的pH值条件下对除磷的影响。首次从清洁生产角度改造涂装表面预处理工艺,从源头上削除污染,减少磷化药剂的投加量,减少废水和相关污染物的排放等来提高企业的经济效益。本论文首先从理论上探讨了沉淀的原理及其影响因素,主要探讨了用Fe²⁺、Fe³⁺和Ca²⁺为沉淀剂除磷时的最佳pH,理论计算结果表明,以Fe²⁺为沉淀剂,pH不应大于3.95;以Fe³⁺为沉淀剂,pH不应大于3.20;只考虑以Ca²⁺为沉淀剂除去PO₄^3-时,pH以高为好。另外,要除去废水中的锌,pH以8.0～10为宜。进水TP浓度为9.63mg/L～9.68mg/L时,离心分离预处理锌系磷化废水,可除去部分的悬浮物磷酸盐,但去除效果不明显,离心转速为3000r/min,离心时间8min后,对TP的去除率最高也只有10.07%。本实验以Fe²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺为沉淀剂,以PAM为混凝剂,用H₂SO₄、NaOH或Ca（OH）₂调节废水的pH值,通过对沉淀前后废水TP的变化、COD的变化的研究,表明Fe²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺盐对锌系磷化废水的处理具有良好的除磷和除COD效果。TP浓度为11.97mg/L时,Fe₂（SO₄）₃的加入量为0.25kg/t废水,PAM的加入量为0.005kg/t废水,出水TP为0.44mg/L,低于一级排放标准0.5mg/L要求;废水TP浓度为12.44mg/L,FeSO₄的加入量为0.2kg/t废水,PAM的加入量为0.005kg/t废水,出水TP为0.21mg/L,大大低于一级排放标准的要求;废水TP浓度为12.24mg/L,CaCl₂的加入量为0.36kg/t废水,以Ca（OH）₂调节废水的pH,PAM的加入量为0.005kg/t废水,pH为10.72时,出水TP为0.47mg/L,达到了一级排放标准的要求。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-10
Contents  10-13
第一章绪论  13-21
  1.1 废水除磷的研究意义  13-14
  1.2 废水除磷处理方法  14-17
    1.2.1 生物法  14-15
    1.2.2 化学法  15-16
    1.2.3 物理法  16
    1.2.4 联合处理  16-17
  1.3 废水除磷的发展现状与趋势  17-18
  1.4 清洁生产及污染最小化  18-20
  1.5 本课题研究的目的与内容  20-21
第二章磷化废水的来源及处理工艺  21-30
  2.1 锌系磷化废水的产生及其特征  21-25
    2.1.1 脱脂  21-22
    2.1.2 脱酯后水洗  22
    2.1.3 表调  22-23
    2.1.4 磷化  23-24
    2.1.5 磷化后水洗  24
    2.1.6 最终出水  24-25
  2.2 磷化废水处理的主要方法  25-27
  2.3 磷化废水排放最小化技术  27-28
  2.4 废水及废渣的综合利用  28-30
第三章化学沉淀法处理磷化废水理论基础  30-39
  3.1 化学沉淀法  30-32
    3.1.1 化学沉淀法作用及原理  30-31
    3.1.2 氢氧化物沉淀法  31-32
  3.2 磷酸的离解  32-33
  3.3 废水中锌的变化  33-34
  3.4 以Fe~(2+)为沉淀剂  34-35
  3.5 以Fe~(3+)为沉淀剂  35
  3.6 以Ca~(2+)为沉淀剂  35-36
  3.7 影响沉淀效果的因素  36-39
    3.7.1 外在因素  36
    3.7.2 内在因素  36-39
第四章除磷实验基础研究  39-44
  4.1 实验水样  39
  4.2 实验试剂及仪器  39-40
    4.2.1 实验试剂  39
    4.2.2 实验仪器  39-40
  4.3 实验方法  40
  4.4 分析计算方法  40-41
  4.5 离心除磷实验  41-42
  4.6 调节废水pH除磷实验  42-43
  4.7 小结  43-44
第五章铁盐处理磷化废水实验研究  44-54
  5.1 Fe(Ⅱ)除磷实验  44-47
    5.1.1 过量FeSO_4实验  44-45
    5.1.2 适量FeSO_4除磷实验  45-47
  5.2 Fe(Ⅲ)除磷实验  47-53
    5.2.1 Fe(Ⅲ)加入量对除磷及去除COD的影响  47-49
    5.2.2 pH对除磷的影响  49-50
    5.2.3 正交实验  50-53
  5.3 小结  53-54
第六章钙盐处理磷化废水实验研究  54-59
  6.1 钙盐除磷实验  54-55
  6.2 pH对除磷的影响(Ⅰ)  55-56
  6.3 pH对除磷的影响(Ⅱ)  56-57
  6.4 小结  57-59
第七章涂装表面预处理工艺清洁生产  59-65
  7.1 药剂选择优化  59-60
  7.2 涂装表面预处理工艺的优化  60-62
    7.2.1 取消酸洗工序  60
    7.2.2 改变水洗方法  60
    7.2.3 优化清洗水流向  60-61
    7.2.4 回流磷化后部分清洗水  61-62
  7.3 增加线密度  62-63
  7.4 小结  63-65
结论  65-67
参考文献  67-70
攻读硕士学位期间发表论文  70-71
独创性声明  71-72
致谢  72

涂装工艺含磷废水的特征及其污染控制研究

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