高盐废水中盐离子与重金属元素的去除研究

作     者：巩梦 

作者单位：新疆农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢海燕;文方

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：高盐废水 石灰铝法 水滑石法 混凝沉淀 

摘      要：高盐废水成分复杂,直接排放会对土壤、水体等产生严重的污染,对整个生态环境造成极大的影响。近年来高盐废水研究的热点在于处理与回收利用,其中,高盐废水中盐离子和重金属元素的去除研究具有重要意义。本论文先以氧化钙+偏铝酸钠、400℃焙烧态水滑石HTCs-400-MgAl两种药剂对高盐废水中无机盐离子(Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-、SO42-)的去除效果进行研究,通过单因素试验探究两种药剂不同的反应条件对盐离子去除效果的影响,通过正交试验探究最佳反应条件,并以处理效果相对较好的药剂+混凝沉淀(混凝剂为十二水硫酸铝钾、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁)的方法对高盐废水中重金属元素(Ni、Cr、Mn、Zn、Cd、V、Sb、Cu)的去除效果进行研究,通过单因素试验探究该处理过程中不同的反应条件对重金属元素去除效果的影响,通过正交试验探究最佳反应条件。经研究分析,结论如下:(1)氧化钙+偏铝酸钠去除废水中盐离子的单因素试验表明,分别在药剂投加比n(Ca):n(Al)为2:1,反应温度为35℃,搅拌速度为1000 r/min,反应时间为1h左右时,各盐离子去除效果均较好;通过正交试验得出的最优水平组合为:药剂投加比n(Ca):n(Al)为2:1,反应温度为35℃,搅拌速度为1000r/min,反应时间为1 h;影响因素的主次顺序为:药剂投加比n(Ca):n(Al)搅拌速度反应时间反应温度;(2)HTCs-MgAl和HTCs-400-MgAl吸附试验表明,同一反应条件下HTCs-400-MgAl对无机盐离子的去除效果更好;HTCs-400-MgAl去除废水中盐离子的单因素试验表明,在100mL废水中,分别在药剂投加量为60 g,反应温度为35℃,搅拌速度为1000 r/min,反应时间为8 h左右时,盐离子去除效果较好;通过正交试验得出该试验最优水平组合为:药剂投加量为50 g,反应温度为35℃,搅拌速度为1000 r/min,反应时间为6 h,影响因素的主次顺序为:药剂投加量反应时间反应温度搅拌速度;(3)氧化钙+偏铝酸钠与不同种类不同浓度的混凝剂去除废水中的重金属元素的试验表明,在同一反应条件下,聚合硫酸铁为混凝剂对废水重金属元素去除效果更好;氧化钙+偏铝酸钠与混凝沉淀去除废水中重金属元素的单因素试验表明,分别在聚合硫酸铁投加浓度为120mg/L、聚丙烯酰胺投加浓度为7 mg/L、搅拌速度和反应时间为200 r/min、2 min左右的条件下重金属元素去除效果较好;通过正交试验结果表明该试验最优水平组合为:聚合硫酸铁投加浓度为100 mg/L,聚丙烯酰胺投加浓度为9 mg/L,搅拌速度和搅拌时间为300 r/min、1 min,影响因素的主次顺序为:聚丙烯酰胺投加浓度搅拌速度及搅拌时间聚合硫酸铁投加浓度。