湖南柿竹园多金属矿选矿废水处理试验研究北大核心

为了高效稳定的处理选矿废水及降低尾砂的输送阻力保证选厂顺利生产,针对选矿废水排放SS、COD超标等问题,进行了选矿废水水质分析、Fenton氧化机理分析、选矿废水石灰混凝-Fenton氧化-PAM絮凝工艺条件试验及不同废水处理工艺效果对比研究。结果表明,在结合井中加入石灰可破除水玻璃引起所形成的难沉降系统脱稳沉降,SS的去除率高达98%以上且降低了尾砂泵输送阻力,石灰处理后的上层水在反应初始pH=3,H_(2)O_(2)用量1000 mg/L,FeSO_(4)·7H_(2)O用量1000 mg/L,反应时间60 min,COD去除率高达86.98%,使选矿废水COD达标,选矿废水经过Fenton氧化后得到的氧化产物在石灰调pH=7.5~8.5,PAM用量2 mg/L,可快速絮凝沉降使外排水中氧化产物达标,工艺处理成本为1 m3水约需2.95元。研究结果表明,石灰混凝-Fenton氧化-PAM絮凝工艺可快速高效稳定经济处理湖南柿竹园多金属选矿废水。     

臭氧耦合过氧化氢去除煤化工废水中对苯二酚研究

为解决煤化工废水中多元酚难处理的难题,研究了O_3耦合H_2O_2对氧化降解典型多元酚——对苯二酚效率的影响因素及其降解机理,优化了体系的反应参数,为处理实际碎煤制天然气高浓含酚废水奠定理论基础和技术支持。试验结果表明:O_3投加流量和30%H_2O_2投加浓度比在去除和矿化酚类物质中起重要作用。在pH为7.0,O_3投加量为210 mg/(L·min),对苯二酚初始浓度为150 mg/L,H_2O_2投加浓度为0.15%,反应温度为25.0℃时进行试验,对苯二酚的去除率可达100%,TOC去除率为39%;毒性研究进一步表明氧化反应可使多元酚的急性毒性由强毒减弱为中毒,降低了废水的毒性,达到预期处理目标,满足进入生物处理系统的条件。     

Fenton氧化-混凝沉淀处理电镀废水中重金属镍的研究

以某电镀厂含镍废水为处理对象,探究Fenton氧化-混凝沉淀工艺对重金属镍的去除效果。结果表明,Fenton氧化的最佳条件为: H₂O₂投加量2 mmoL/L、FeSO₄/H₂O₂摩尔比0.6、初始pH值5、反应时间80 min; 混凝沉淀的最佳条件为: pH值9、PAC用量12 mg/L、混凝时间12 min、助凝剂用量6 mg/L、沉降时间60 min; 在此最佳条件下,Fenton氧化-混凝沉淀工艺处理含镍电镀废水,镍去除率可达99.8%,出水总镍含量低至0.029 mg/L,处理后的出水水质满足《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表Ⅲ要求。     

含砷酸性废水中砷的氧化过程研究

研究了含砷酸性废水中As(Ⅲ)的氧化过程,分析了As-H2O系E-p H图,采用电解产生的H2SO5对As(Ⅲ)进行氧化和电解,对硫酸-砷混合体系中的砷进行氧化。试验结果表明,三价砷的氧化电位高于0. 3 V,且低于氧气析出电位,随着pH值的增大,砷的氧化电位逐渐降低。电解电压选取6 V,在此条件下会产生过一硫酸,加入0. 5 g/L硫氰酸铵抑制析氧副反应的发生,提高电流效率。对比了相同条件下单纯利用电解产生的过一硫酸氧化As(Ⅲ)和电解氧化As(Ⅲ)的效果,发现电解氧化As(Ⅲ)的氧化率要高于单纯过一硫酸的氧化率,说明在利用较高电压电解氧化三价砷时,其实质是电化学氧化和电解产生的过一硫酸氧化共同作用的结果。     

龙门峡北矿硫化氢综合治理技术研究

根据龙门峡北矿矿井采掘情况和勘探报告,确定了矿井硫化氢赋存规律,制定了加强通风、封闭抽放、防止排水管硫化氢气体溢出、加强硫化氢监测的措施,现风流中硫化氢的浓度在2~5μg/g。使用芬顿试剂对矿井水中硫化氢进行了处理,主要考察了H_2O_2的投加量、FeSO_4·7H_2O的投加量等对处理效果的影响。结果表明,芬顿试剂中FeSO_4·7H:O的最佳用量为0.67 g/L,H_2O_2的最佳用量为0.67 mL/L,在该条件下芬顿试剂处理初始浓度为140 mg/L的硫化氢水溶液时去除率达到93.14%,水中剩余硫化氢浓度仅为2.381 mg/L,有效防止了矿井水中硫化氢的溢出。     

纤维素阴离子吸附剂制备及对水中砷的吸附性能

基于生物吸附法快速、经济、环境友好等特性以及纤维素量大易得的特点,同时为顺应我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中砷含量0.01 mg/L的要求,选取麦糟作为吸附剂原料,采用Na OH预处理—环氧氯丙烷交联—三甲胺季胺化的改性方法制备三价砷(As(Ⅲ))阴离子吸附剂,确定最佳工艺参数。利用扫描电镜、表面酸碱特性等表征麦糟和阴离子吸附剂的结构特征和物理化学性质。静态吸附条件下考察阴离子吸附剂吸附As(Ⅲ)的影响因素和行为机理。与麦糟相比,阴离子吸附剂对As(Ⅲ)的去除率显著提高。     

矿坑废水中试试验研究

在实验室小型试验的基础上,采用100L/h水处理装置进行化学氧化-絮凝法处理矿坑废水验证试验.结果表明,中试的处理效果和操作条件与小型试验基本相符.在Ca(ClO)2加量为(225～450)mg/L、氧化时间10 min、絮凝剂PAM加量0.5 mg/L的条件下,重金属Pb、Zn、Cd和黄药去除率均在95%以上,出水悬浮物小于10mg/L,水质达到了国家一级排放标准(GB8978-1996).     

净化处理铅锌选矿废水的生产实践

内蒙古某铅锌选厂产生的尾矿废水中残留乙硫氮和丁基黄药、PH、CODcr、金属离子和浊度较高，影响铅锌矿物分选和生态环境污染,实践通过采用“絮凝/沉淀-电催化氧化-超过滤”的工艺提高了水质，但CODcr去除率低。为了进一步净化铅锌选矿废水，小试研究采用Fenton氧化剂法代替电催化氧化法降低CODcr，考察了氧化剂种类、试剂条件和用量对结果的影响,选择PH=9.0、18×10-3mol/L H2O2、300ppmFeSO4.7H2O的条件，CODcr从461.1mg/L降低至128.7mg/L，去除率达到72.09%。从工艺的有效性和经济性综合考虑，Fenton氧化剂法代替电催化氧化法明显提高了CODcr的除去效果，实现了铅锌选矿废水的净化与循环利用。     

碱性含铀废水处理试验研究

采用石灰去除CO_3~(2-)—硫酸亚铁中和深度除铀—氯化钡除镭—污渣循环减容工艺处理碱性含铀废水,考察了石灰、硫酸亚铁、氯化钡用量等条件对铀、镭的去除效果。试验结果表明:当Ca(OH)_2用量为化学计量1.1倍、FeSO_4·7H_2O质量浓度为2.0g/L、氯化钡质量浓度为60mg/L时,铀质量浓度降至0.05mg/L以下,镭活度浓度降至1.0Bq/L以下,pH可控制在8.0左右,处理后的废水可达标排放。     

芬顿试剂处理煤矿矿井水中硫化氢技术

为了消除煤矿矿井下硫化氢所造成的安全隐患,使用芬顿试剂对矿井水中硫化氢进行了处理,主要考察了过氧化氢的投加量、FeSO4 ·7H2 O的投加量、pH值、反应时间、摇床转速及反应温度等对处理效果的影响,并讨论了Fenton试剂高级氧化技术除硫化氢的反应动力学。结果表明：Fenton试剂的最佳用量为0.67 g/L FeSO4 ·7H2 O+0.67 mL/L H2 O2 ,反应适应pH值为6~10,最适水流扰动强度为160 r/min的摇床转速,最佳反应温度25 ℃,最佳反应时间10 min。在最佳条件下,Fenton试剂处理初始浓度为140 mg/L的硫化氢水溶液时去除率达到93.14%,水中剩余硫化氢浓度仅为2.381 mg/L,有效防止了硫化氢的溢出。Fenton试剂处理水中硫化氢的过程可以用准二级动力学来描述。     

硅藻土负载铁氧化物催化剂的制备及其对某选矿废水的降解试验

某硫铁矿选矿废水COD偏高,达220 mg/L,通过将铁氧化物负载于硅藻土上制成非均相Fenton法催化剂,用于对该废水进行氧化处理。试验结果表明:非均相Fenton法催化剂适宜的制备条件为Fe3+浓度0.03 mol/L,Na OH与Fe3+的物质的量之比3,焙烧温度150℃;新型硅藻土负载铁氧化物催化剂非均相Fenton法降解废水COD的工艺条件为废水初始p H=5,催化剂投加量为1.5 g/L,H2O2投加量为11.79 mmol/L,反应时间为60 min,废水的COD去除率达85.67%;以资源丰富、负载性能好的硅藻土为原料制备的非均相Fenton法催化剂,可高效、低成本降解选矿废水的COD,处理后的水质符合排放标准,具有工业应用价值。     

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。     

氧化?絮凝法处理钨铋选矿废水

以自制的氧化药剂ME22作为氧化剂,采用氧化-絮凝工艺处理钨铋选矿废水,研究了pH值、氧化剂投加量、氧化时间对废水COD去除效果的影响。结果表明,当pH=9.00,氧化剂投加量416 mg/L,氧化45 min后,再投加体积分数0.10%、浓度1.00 g/L的聚丙烯酰胺絮凝2 min,处理后废水COD含量由196 mg/L降至59.0 mg/L,COD去除率达到69.8%,排放水水质满足GB 8978-1996一级标准。     

粉煤灰/膨润土复合除砷吸附剂的制备及应用

利用粉煤灰、膨润土和硅酸钠制备复合除砷吸附剂,研究原料配比、固化温度、固化时间、吸附时间、p H值等对其除砷性能的影响。试验结果表明:制备的除砷吸附剂可将废水中砷浓度从0.51mg/L降低到0.025mg/L,砷去除率为95.28%,出水达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水质的砷浓度限值要求。动态吸附试验的出水砷浓度最低降到0.059mg/L,砷去除率最高达88.43%。吸附剂对砷的吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好的描述,为单分子层吸附。     

Sb高效富集与As转化稳定化的砷碱渣清洁利用新技术工业试验

为了实现锑冶炼砷碱渣的清洁利用及无害化处置,设计了球磨浸出—重选收锑—废碱喷淋—氧化沉砷—砷稳定固化的砷碱渣清洁利用新工艺。结果表明:常温下液固比为4:1时,砷碱渣经球磨后水浸,球磨和浸出时间分别20 min和40 min,As浸出率为96.78%,碱浸出率为97.35%,实现Sb、As和碱高效分离;为提取回收浸出渣中锑资源,通过摇床高效富集回收Sb,回收率为40%~50%,且精矿中As < 1%,Sb≥10%,可通过冶炼系统回收;基于酸碱中和原理,浸出液（高砷废碱）进入锑冶炼中烟气脱硫喷淋系统与烟气中SO₂发生反应,烟气中SO₂和As含量达到排放标准,实现浸出碱液和烟气SO₂协同治理目的;向高砷废水加入H₂O₂对砷进行氧化,再加入脱砷剂（生物制剂）与砷发生沉淀反应而脱除,经两段脱砷后,废水中As含量降低至150 mg/m3, 脱砷效率分别为88.4%和92.5%;产生的脱砷渣采用铁盐稳定剂处理,在添加质量比为9%时固化体As毒性浸出浓度从348.67 mg/L降至0.65 mg/L,达到危险废物填埋场入场标准。工业扩大试验结果表明,新工艺可达到以废治废、清洁利用砷碱渣目的。      

改性粉煤灰与H_2O_2联用去除亚甲基蓝的动力学分析

采用改性粉煤灰与H_2O_2联用形成类Fenton系统,对亚甲基蓝进行去除分析,考察了反应温度、pH值对去除效果的影响,并分别采用一级反应动力学、二级反应动力学和颗粒内扩散模型对反应过程进行拟合。结果表明,当亚甲基蓝初始质量浓度为40 mg/L,pH值为10,H_2O_2质量浓度为3.3 g/L,温度为90℃,投加0.2 g/200 mL改性粉煤灰,反应10 min亚甲基蓝去除率达96%以上。亚甲基蓝的降解采用二级反应动力学模型拟合效果更佳,对于高质量浓度的亚甲基蓝溶液,随H_2O_2质量浓度的增大去除率相应增加,然而,当H_2O_2质量浓度继续增加时,k2的值反而呈下降趋势。改性粉煤灰吸附亚甲基蓝时,吸附速率受颗粒外扩散过程的控制。     

高砷锑铜阳极的电解精炼

本文用As—H_2O系、Sb—H_2O系电位—pH图分析了砷锑在高砷锑铜电解液中存在的形态。电解液中的As(V)、Sb(V)因其电位较铜正,将被还原成As(Ⅲ)和Sb(Ⅲ);而由As(Ⅲ),Sb(Ⅲ)还原为As、Sb的电位比铜负,故只要电解液中的Cu~(2 )具有良好的传质条件,并限制阴极电流密度,As、Sb就不会在阴极上和铜共同析出。为适应高砷锑铜料电解精炼的需要,我们还研究成功了一种电解液脱砷的新方法——SO_2还原法,可使电解净液的脱砷率从传统方法的30％提高至90％以上。     

黄铁矿废渣/H_2O_2体系处理造纸废水的研究

研究了用黄铁矿废渣/H_2O_2体系对造纸废水生化处理出水的处理。该反应为非均相的类芬顿反应,其处理效果良好。通过正交试验得到处理造纸废水各影响因素的影响权重,而后通过单因素试验得到了适宜处理条件,即pH为中性、反应温度为25℃、H_2O_2用量为15 ml/L、黄铁矿废渣用量为10 g/L、处理时间1 h,COD初始浓度为128 mg/L的造纸废水处理后COD的去除率达到68.06%,出水COD可以达标排放。研究表明,由于多种矿物间的相互作用以及协同催化作用,黄铁矿废渣具有较好的催化活性,pH值影响较小,易于分离沉淀,且能重复利用,可以解决传统反应中pH值调整的问题,黄铁矿废渣利用问题,以及造纸废水达标排放问题。     

絮凝—电催化氧化联合工艺处理某高浓度有机废水

采用絮凝和电催化氧化联合工艺处理某高浓度有机废水,探索絮凝—电催化氧化法的最适条件,提出絮凝—电催化氧化的合理流程,并获得较好指标。控制适宜pH值,首先采用硫酸亚铁和氯化钙絮凝处理废水,再将上清液添加至电解槽中电解,调整pH值为7,电极板间距为10 mm,电流密度为1A/m2,臭氧流量为1L/min,氧化处理2h。最终该高浓度有机废水中有机物去除率可达90%。     

基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton氧化处理柿竹园多金属选矿废水

以柿竹园东波选厂选矿废水为研究对象,采用响应曲面法对Fenton氧化法处理选矿废水的工艺进行优化。以反应pH值、FeSO₄·7H₂O用量、H₂O₂用量为影响因素,COD去除率为响应值,通过Box-Behnken 响应曲面法建立因素与响应值之间的数学模型,得到最佳工艺条件为:反应pH值2.98、FeSO₄·7H₂O用量446.76 mg/L、H₂O₂用量457.66 mg/L,该条件下验证得COD去除率为76.55%,与模型预测值偏差仅1.65个百分点,证明了响应曲面法用于优化Fenton氧化法处理选矿废水工艺的可行性和有效性。