高炉煤气洗涤水脱氰的研究

【摘要】：针对我国大型高炉煤气洗涤水总氰含量较高的现状,本文运用正交实验设计方法,研究了次氯酸钠法、亚铁—PAM法脱除其氰化物的反应条件、影响因素以及这两种方法的比较。 一 次氯酸钠法,根据直观分析和方差分析方法整理实验数据,结果表明: (1) 次氯酸钠可以非常有效除去高炉煤气洗涤水中的氰化物: (2) 影响因素顺序为:Tα_1pH_2pH_1α_2τ_2τ_1; (3) 在各因素中温度的影响高度显著;液体次氯酸钠的过量系数的影响显著; (4) 最佳反应条件为:T=35℃、pH_1=11、τ_1=25min、α_1=3、pH_2=7.5、τ_2=35min、α_2=2.5。 二 亚铁—PAM法,经过亚铁脱氰、PAM絮凝的研究,可以得到如下结论: (1) 亚铁—PAM法可以有效除去高炉煤气洗涤水中的氰化物; (2) 亚铁脱氰阶段影响因素顺序为:T_1α_1pH_1τr_1τd_1; (3) 亚铁脱氰阶段最佳反应条件为:T_1=30℃、pH_1=6、α_1=3.5、τr_1=40min、τd_1=35min; (4) PAM絮凝阶段影响因素顺序为:T_2τr_2MpH_2τd_2; (5) PAM絮凝阶段最佳反应条件为:T_2=30℃、pH_2=6.5、M=30mg、τr_2=45min、τd_2=45min。 次氯酸钠法可以非常有效的脱除废水中的氰,但在操作过程中可能有剧毒的氯化氰气体逸出,因此操作管理要求非常严格;又因为其反应在较大pH范围条件下运行,管道设备需要防腐处理;药剂也比较昂贵,故导致运行成本较高。亚铁—PAM法虽然没有次氯酸钠法脱除氰的效果好,但是它也能有效除去高炉煤气洗涤水中的氰化物;且操作简易;反应基本上在中性条件下进行,管道设备不需要特殊处理,并且可以利用高炉煤气洗涤水系统中的大部分设备,因此,它在经济上有比较明显的优势。 【关键词】：废水处理 脱氰 氯碱法 亚铁-PAM法
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X784
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 前言10-11
• 第一章 综述11-15
• 1.1.氰化物概述11-12
• 1.2.含氰废水概况12
• 1.3.高炉煤气洗涤废水中氰化物的来源12-13
• 1.4.氰化物的危害13
• 1.5.含氰废水的排放标准13-15
• 第二章 废水脱氰技术的概况15-24
• 2.1.含氰废水处理方法综述15-22
• 2.1.1.回收氰化物的方法15-18
• 2.1.1.1.酸化回收法15
• 2.1.1.2.溶剂萃取法15-16
• 2.1.1.3.硫酸锌法16
• 2.1.1.4.沉淀—净化法16
• 2.1.1.5.电解回收法16
• 2.1.1.6.离子交换法16-17
• 2.1.1.7.膜法17
• 2.1.1.7.1.气态膜法17
• 2.1.1.7.2.液膜法17
• 2.1.1.8.电渗析法17-18
• 2.1.2.破坏氰化物的方法18-22
• 2.1.2.1.SO_2—空气氧化法18
• 2.1.2.2.氯氧化法18-19
• 2.1.2.3.双氧水氧化法19
• 2.1.2.4.臭氧氧化法19
• 2.1.2.5.电解氧化法19-20
• 2.1.2.6.高温水解法20
• 2.1.2.7.硫酸亚铁法20
• 2.1.2.8.燃烧法20-21
• 2.1.2.9.活性炭法21
• 2.1.2.10.离子交换蒙脱土法21
• 2.1.2.11.纳米TiO_2光催化氧化法21-22
• 2.1.2.12.多硫化物处理法22
• 2.1.2.13.微生物法22
• 2.1.2.14.自然降解法22
• 2.2.含氰废水处理进展22-23
• 2.2.1.含氰废水处理研究现状22-23
• 2.2.2.含氰废水处理研究趋势23
• 2.3.实验方案的提出23-24
• 第三章 实验仪器、试剂及氰化物检测24-26
• 3.1.主要试剂24
• 3.2.主要仪器24
• 3.3.实验水样的采集24-25
• 3.4.实验仪器装置图25
• 3.5.氰化物的检测25-26
• 第四章 次氯酸钠法脱氰的研究26-41
• 4.1.氢化氰与pH的关系26-28
• 4.2.实验方案与方法28-32
• 4.2.1.实验原理28
• 4.2.2.含氯药剂的选择28-29
• 4.2.3.正交实验设计29-31
• 4.2.3.1.次氯酸钠法实验方案表头设计29-30
• 4.2.3.2.次氯酸钠法正交实验表30-31
• 4.2.4.实验过程31-32
• 4.2.4.1.局部氧化反应阶段：32
• 4.2.4.2.完全氧化反应阶段：32
• 4.3.实验结果及分析32-34
• 4.3.1.直观分析32-34
• 4.3.2.方差分析34
• 4.4.次氯酸钠法单因素实验34-39
• 4.4.1.次氯酸钠法中温度T的影响35-36
• 4.4.2.局部氧化反应阶段pH_1的影响36-37
• 4.4.3.局部氧化反应阶段投入次氯酸钠过量系数a_1的影响37-38
• 4.4.4.完全氧化反应阶段pH_2的影响38-39
• 4.5.次氯酸钠法重复性实验39-40
• 4.6.次氯酸钠法小结40-41
• 第五章 亚铁—PAM法脱氰的研究41-73
• (一) 亚铁脱氰阶段41-52
• 5.1.亚铁脱氰反应中一些物质的性质41-43
• 5.1.1.亚铁氰化物41-42
• 5.1.2.铁氰化物42-43
• 5.2.实验方案与方法43-46
• 5.2.1.实验原理43-44
• 5.2.2.正交实验设计44-45
• 5.2.2.1.亚铁脱氰阶段实验方案表头设计44
• 5.2.2.2.亚铁脱氰阶段正交实验表44-45
• 5.2.3.实验过程45-46
• 5.3.实验结果及分析46-47
• 5.3.1.直观分析46-47
• 5.4.亚铁脱氰单因素实验47-50
• 5.4.1.亚铁脱氰阶段温度T_1的影响47-48
• 5.4.2.亚铁脱氰阶段pH_1的影响48-49
• 5.4.3.亚铁脱氰阶段投入亚铁过量系数a_1单因素实验49-50
• 5.5.亚铁脱氰重复性实验50-51
• 5.6.亚铁氰阶段小结51-52
• (二) PAM絮凝阶段52-73
• 5.7.絮凝技术概述52-55
• 5.7.1.絮凝剂品种分类52-54
• 5.7.2.絮凝技术中的重要概念54-55
• 5.7.2.1.混凝54-55
• 5.7.2.1.1.凝聚54
• 5.7.2.1.2.絮凝54-55
• 5.8.絮凝作用机理55-59
• 5.8.1.压缩双电层作用机理产生凝聚57-58
• 5.8.2.吸附桥架作用产生絮凝58
• 5.8.3.网捕作用产生絮凝58-59
• 5.9.絮凝动力学59-64
• 5.9.1.颗粒沉降特性59-60
• 5.9.2.絮凝动力学60-64
• 5.9.2.1.异向絮凝60-62
• 5.9.2.2.同向絮凝62-63
• 5.9.2.3.差降絮凝63-64
• 5.10.PAM絮凝实验方案与方法64-66
• 5.10.1.PAM絮凝阶段正交实验64-65
• 5.10.1.1.PAM絮凝阶段实验方案表头设计64-65
• 5.10.1.2.PAM絮凝阶段正交实验表65
• 5.10.2.实验过程65-66
• 5.11.正交实验结果及分析66-67
• 5.11.1.直观分析66-67
• 5.12.PAM絮凝单因素实验分析67-71
• 5.12.1.PAM絮凝阶段温度T_2的影响67-68
• 5.12.2.PAM絮凝阶段pH_2的影响68-69
• 5.12.3.PAM絮凝阶段投入PAM量M的影响69-70
• 5.12.4.PAM絮凝阶段tr_2的影响70-71
• 5.13.PAM絮凝重复性实验71-72
• 5.14.PAM絮凝阶段小结72
• 5.15.亚铁—PAM法小结72-73
• 第六章 结论73-74
• 6.1.次氯酸钠法73
• 6.2.亚铁—PAM法73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文78

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