含鉻廢水工藝研究,化工論文

含鉻廢水工藝研究,化工論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【題目】【第一章】【第二章】【第三章】含鉻廢水工藝研究【第四章】【第五章】【第六章】【總結(jié)/以下為參考文獻(xiàn)】第三章含鉻廢水工藝研究從上述文中能夠看出，針對(duì)懸浮物濃度較高的含鉻廢水，若僅采用加堿沉淀工藝則對(duì)廢水中總鉻的去除效果并不理想，本文以為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是含鉻廢水中有較多的有機(jī)物，而通過(guò)參加NaoH所產(chǎn)生的沉淀團(tuán)較小，僅通過(guò)自然沉降的方式易出現(xiàn)沉淀不徹底的現(xiàn)象。故本章設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)分別對(duì)含鉻廢水進(jìn)行比照研究。3.1實(shí)驗(yàn)材料及檢測(cè)方式方法3.1.1實(shí)驗(yàn)用水本實(shí)驗(yàn)所用含鉻廢水取自治污中心鉻液儲(chǔ)存池中的上清液，華而不實(shí)總鉻濃度為75mg/L,pH值為6.4,懸浮物濃度為488mg/L,色度為25倍。3.1.2實(shí)驗(yàn)試劑3.1.3實(shí)驗(yàn)儀器3.1.4檢測(cè)方式方法3.2實(shí)驗(yàn)方式方法及結(jié)果分析3.2.1加堿沉淀工藝取10L水樣于12L容器內(nèi)，緩慢滴加NaoH溶液調(diào)pH值至8.5,在滴加經(jīng)過(guò)中使用增氧泵曝氣攪拌，攪拌結(jié)束后靜置沉淀，每0.5h取上清液進(jìn)行檢測(cè)分析。從圖1中能夠看出，采用加堿沉淀工藝處理含鉻廢水效果并不理想，經(jīng)過(guò)24h自然沉淀之后水中總鉻含量仍有22mg/L,本文以為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是鉻鞣廢水中含有較多的有機(jī)物，而通過(guò)參加NaoH溶液后所產(chǎn)生的Cr〔OH〕3沉淀團(tuán)較小，進(jìn)而導(dǎo)致沉淀不徹底現(xiàn)象的存在。3.2.2加堿-聚合氯化鋁聯(lián)用工藝取若干份10L水樣于12L容器內(nèi)，分別參加5g、10g、15g、20g、25g聚合氯化鋁后緩慢滴加NaoH溶液調(diào)pH值至8.5,在滴加經(jīng)過(guò)中使用增氧泵曝氣攪拌，攪拌結(jié)束后靜置沉淀，每0.5h取上清液進(jìn)行檢測(cè)分析。從圖2中能夠看出，采用加堿-聚合氯化鋁聯(lián)用工藝能夠有效的改善水體的沉降性。隨著聚合氯化鋁用量的增加沉降性越好，在聚合氯化鋁投加量到達(dá)1.5g/L時(shí)，通過(guò)自然沉降5h后水中總鉻含量能夠到達(dá)1.2mg/L,到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。這是由于聚合氯化鋁溶于水后能夠吸附Cr〔OH〕3顆粒等雜質(zhì)構(gòu)成較大的沉淀團(tuán)，沉淀團(tuán)大而重，能夠快速沉淀。3.2.3加堿-硫酸亞鐵聯(lián)用工藝取若干份10L水樣于12L容器內(nèi)，分別參加5g、10g、15g、20g、25g硫酸亞鐵后緩慢滴加NaoH溶液調(diào)pH值至8.5,在滴加經(jīng)過(guò)中使用增氧泵曝氣攪拌至溶液由黑色變成黃色結(jié)束，攪拌結(jié)束后靜置沉淀，每0.5h取上清液進(jìn)行檢測(cè)分析。從圖3中能夠看出，采用加堿-硫酸亞鐵聯(lián)用工藝能夠有效的改善水體的沉降性。隨著硫酸亞鐵用量的增加沉降性越好，在硫酸亞鐵投加量到達(dá)2.0g/L時(shí)，通過(guò)自然沉降8h后水中總鉻含量能夠到達(dá)1.3mg/L,到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。這是由于硫酸亞鐵溶于水后曝氣攪拌構(gòu)成Fe〔OH〕3,Fe〔OH〕3是膠狀物質(zhì)，能夠吸附Cr〔OH〕3顆粒等雜質(zhì)構(gòu)成較大的沉淀團(tuán)，沉淀團(tuán)大而重，能夠快速完成沉淀。3.2.4加堿沉淀后聚合氯化鋁絮凝助沉工藝取若干份10L水樣于12L容器內(nèi)，緩慢滴加NaoH溶液調(diào)pH值至8.5,在滴加經(jīng)過(guò)中使用增氧泵曝氣攪拌，攪拌結(jié)束后靜置沉淀8h.取上清液分別參加2g、4g、6g、8g聚合氯化鋁曝氣攪拌，攪拌結(jié)束后靜置沉淀，每0.5h取上清液進(jìn)行檢測(cè)分析。從圖4中能夠看出，對(duì)經(jīng)過(guò)加堿沉淀工藝處理后的含鉻廢水使用聚合氯化鋁絮凝沉淀方式方法可以以有效去除水體中總鉻含量，在聚合氯化鋁投加量到達(dá)0.6g/L時(shí)，通過(guò)自然沉降5h后水中總鉻含量能夠到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。與加堿-聚合氯化鋁聯(lián)用工藝相比，采用此工藝所消耗的聚合氯化鋁用量較少。3.2.5加堿沉淀后硫酸亞鐵絮凝助沉工藝取若干份10L水樣于12L容器內(nèi)，緩慢滴加NaoH溶液調(diào)pH值至8.5,在滴加經(jīng)過(guò)中使用增氧泵曝氣攪拌，攪拌結(jié)束后靜置沉淀8h.取上清液分別參加2g、6g、8g、10g硫酸亞鐵曝氣攪拌，攪拌至溶液由黑色變成黃色結(jié)束，攪拌結(jié)束后靜置沉淀，每0.5h取上清液進(jìn)行檢測(cè)分析。從圖5中能夠看出，對(duì)經(jīng)過(guò)加堿沉淀工藝處理后的含鉻廢水使用硫酸亞鐵絮凝沉淀方式方法可以以有效去除水體中總鉻含量，在硫酸亞鐵投加量到達(dá)0.8g/L時(shí)，通過(guò)自然沉降6h后水中總鉻含量能夠到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。與加堿沉淀后聚合氯化鋁絮凝助沉工藝相比，采用此工藝所消耗的絮凝劑用量稍有增大。3.2.6加堿沉淀后砂濾罐〔上進(jìn)水式〕過(guò)濾工藝含鉻廢水經(jīng)加堿沉淀后上清液中總鉻含量為22mg/L,取上清液以0.06m3/h的流量通過(guò)砂濾罐模型過(guò)濾，砂濾罐模型簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖6所示，華而不實(shí)濾層自下而上依次為大卵石層、小卵石層、粗砂層、細(xì)砂層組成，濾層高度為0.4m,濾器直徑為0.2m,過(guò)濾面積為0.0314m2,細(xì)砂層石英砂濾料粒徑為1mm.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，每1h取樣檢測(cè)出水中總鉻濃度并記錄液位高度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖7所示。從圖7中能夠看出，加堿沉淀后上清液中總鉻濃度為22mg/L,上清液再經(jīng)上進(jìn)水式砂濾罐工藝處理后，出水中總鉻含量有下降趨勢(shì)，但前期下降趨勢(shì)并不明顯，對(duì)總鉻的去除效果較差，直至24h后出水總鉻濃度才能夠知足國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放要求。罐內(nèi)液位高度隨進(jìn)水時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增高，開(kāi)場(chǎng)進(jìn)水之后6h內(nèi)液位高度沒(méi)有明顯變化，6h~21h之間高度增加較為緩慢，21h之后增加速度明顯加快。本文以為產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要原因是由于上清液中Cr〔OH〕3等雜質(zhì)顆粒密度過(guò)小，前期能夠穿過(guò)細(xì)砂層的攔截，此時(shí)細(xì)砂層僅能攔截下顆粒密度較大的雜質(zhì)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的過(guò)濾之后，細(xì)砂層上方由于濾渣的堆積，能夠構(gòu)成密度很小的濾餅層，進(jìn)而能夠有效的去除Cr〔OH〕3,但同時(shí)也增加了水穿過(guò)砂濾罐的阻力，因而罐內(nèi)液位明顯快速升高。3.2.7加堿沉淀后砂濾罐〔下進(jìn)水式〕過(guò)濾工藝鑒于上進(jìn)水式砂濾罐前期不能有效去除水中總鉻，故改用下進(jìn)水式砂濾罐過(guò)濾工藝，砂濾罐模型簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖8所示，華而不實(shí)濾層自下而上依次為大卵石層、小卵石層、粗砂層、細(xì)砂層組成，濾層高度為0.4m,濾器直徑為0.2m,過(guò)濾面積為0.0314m2,細(xì)砂層石英砂濾料粒徑為1mm.進(jìn)水前6h內(nèi)在水中參加定量的聚合氯化鋁以增加顆粒體積，聚合氯化鋁參加量為0.5g/L,6h后正常進(jìn)水但停止參加聚合氯化鋁，進(jìn)水流量為0.06m3/h.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，每1h取樣檢測(cè)出水中總鉻濃度并記錄液位高度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖9所示。從圖9中能夠看出，加堿沉淀后的上清液采用下進(jìn)水式砂濾罐工藝處理后，出水水質(zhì)中總鉻濃度有了明顯的降低，能夠知足國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放要求；同時(shí)，與上進(jìn)水式砂濾罐工藝相比擬，液位高度的增大速度明顯放緩，處理能力有了大幅增加。本文以為產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要原因是由于在進(jìn)水的前6h內(nèi)，向進(jìn)水中混入0.5g/L的聚合氯化鋁能夠吸附水中雜質(zhì)，構(gòu)成較大體積的顆粒團(tuán)，進(jìn)而被砂濾層攔截下來(lái)。隨著聚合氯化鋁投加量的增加，在細(xì)砂層之下聚合氯化鋁構(gòu)成的顆粒團(tuán)不斷堆積，在罐內(nèi)構(gòu)成吸附層。6h之后的進(jìn)水中固然不再投加聚合氯化鋁，但水樣進(jìn)入砂濾罐后，水中的Cr〔OH〕3顆粒等雜質(zhì)能夠被罐內(nèi)堆積的聚合氯化鋁構(gòu)成的吸附層吸附，進(jìn)而起到有效去除總鉻的效果。隨著進(jìn)水時(shí)間的延長(zhǎng)，砂濾層的密度不斷增加，因此阻力不斷增加，出水濾速不斷減少，過(guò)濾能力開(kāi)場(chǎng)減弱。此時(shí)，需要對(duì)砂濾罐進(jìn)行反沖洗。本文設(shè)定反沖洗經(jīng)過(guò)進(jìn)水流量為0.24m3/h,進(jìn)水換用清水自下而上進(jìn)行，同時(shí)在罐體底部加設(shè)增氧泵曝氣，反沖洗時(shí)間為20min.收集反沖洗水，檢測(cè)上清液中總鉻濃度隨沉降時(shí)間的變化。從圖10中能夠看出，隨著沉降時(shí)間的延長(zhǎng)，水中總鉻濃度不斷下降，2h后水中總鉻濃度能夠到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放要求。這是由于反沖洗前罐體內(nèi)已經(jīng)儲(chǔ)存有大量的聚合氯化鋁，通過(guò)反沖洗經(jīng)過(guò)，聚合氯化鋁伴隨Cr〔OH〕3等雜質(zhì)被沖洗出來(lái)，聚合氯化鋁濃度最大能夠到達(dá)2.5g/L,進(jìn)而能夠使沉淀團(tuán)在水中快速沉降。因而，反沖洗水能夠進(jìn)行單獨(dú)沉降后排入集水井或者排入鉻液沉淀池中以提高鉻液沉淀池中鉻水的沉降能力。3.3藥劑成本分析在上述多組實(shí)驗(yàn)中能夠看出，絮凝劑的投加在處理含鉻廢水時(shí)是必不可少的工序，但絮凝劑經(jīng)過(guò)吸附沉淀后會(huì)混入鉻泥之中，最后會(huì)被視做鉻渣一同處理，而鉻渣作為危險(xiǎn)廢棄物，需要由有相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)公司進(jìn)行收集處理，并且處理費(fèi)用較大。本節(jié)參照2500元/噸的鉻渣處理費(fèi)用扼要分析上述幾組工藝由于絮凝劑的投加而引起含鉻廢水處理成本的增加值。從表4中能夠看出，若僅從絮凝劑消耗來(lái)看，處理每噸含鉻廢水所消耗的絮凝劑用量較少，所產(chǎn)生的成本增加值并不太大，但絮凝劑混入鉻泥之中后被視為鉻渣作為危險(xiǎn)廢棄物一同處理時(shí)所產(chǎn)生的費(fèi)用則是宏大的。華而不實(shí)，加堿-硫酸亞鐵聯(lián)用工藝與加堿-聚合氯化鋁聯(lián)用工藝所產(chǎn)生的成本增加值最大，分別為2.5元/m3和5.25元/m3,因而這兩種工藝在實(shí)際工程運(yùn)行中最不可取。加堿沉淀后硫酸亞鐵絮凝助沉工藝與加堿沉淀后聚合氯化鋁絮凝助沉工藝所產(chǎn)生的成本增加值稍有降低，分別為1.01元/m3和2.1元/m3,因而這兩種工藝合適水量較少，運(yùn)行時(shí)間較短的皮革廢水處理工程。加堿沉淀后砂濾罐〔下進(jìn)水式〕過(guò)濾工藝所使用的絮凝劑用量最少，其所引起的運(yùn)行成本增加值最低，僅有0.22元/m3,但需要增加砂濾罐的設(shè)備投資，一次性投資量大，因而這種工藝合適含鉻廢水水量大，需要長(zhǎng)期運(yùn)行的皮革廢水處理企業(yè)。3.4本章小結(jié)〔1〕從實(shí)驗(yàn)中能夠看出，總鉻濃度為75mg/L的含鉻廢水經(jīng)過(guò)加堿沉淀法處理后水中總鉻濃度為22mg/L,遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放要求，這主要是由于含鉻廢水中含有較多的有機(jī)物，而通過(guò)參加NaoH所產(chǎn)生的Cr〔OH〕3沉淀團(tuán)小而輕，僅通過(guò)自然沉降不能完全沉淀?！?〕加堿-聚合氯化鋁聯(lián)用工藝與加堿-硫酸亞鐵聯(lián)用工藝都能夠有效的改善水體的沉降性。隨著絮凝劑用量的增加沉降性越好，在聚合氯化鋁投加量到達(dá)1.5g/L或者硫酸亞鐵投加量到達(dá)2.0g/L時(shí)，通過(guò)自然沉降后水中總鉻含量能夠到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，但由此所產(chǎn)生的成本增加值卻能夠到達(dá)2.5元/m3和5.25元/m3之多，故經(jīng)濟(jì)效果不好，在實(shí)際工程運(yùn)行中不可取?！?〕加堿沉淀后硫酸亞鐵絮凝助沉工藝與加堿沉淀后聚合氯化鋁絮凝助沉工藝相較于上述加堿-絮凝劑聯(lián)用工藝所消耗的絮凝劑用量稍有減少。在聚合氯化鋁投加量到達(dá)0.6g/L或者硫酸亞鐵投加量到達(dá)0.8g/L時(shí)，通過(guò)自然沉降后水中總鉻含量能夠到達(dá)國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)其所產(chǎn)生的成本增加值分別為1.01元/m3和2.1元/m3,經(jīng)濟(jì)效果適中，合適含鉻廢水水量較少，運(yùn)行時(shí)間較短的皮革廢水處理企業(yè)。〔4〕含鉻廢水加堿沉淀后上清液通過(guò)上進(jìn)水方式經(jīng)砂濾罐過(guò)濾處理后，水中總鉻濃度有所下降，但前期下降趨勢(shì)并不明顯，直至24h后出水總鉻濃度才能夠知足國(guó)標(biāo)中不大于1.5mg/L的排放要求，但同時(shí)濾速也大幅降低，罐內(nèi)液