超声波强化零价铁_过硫酸钾体系处理柠檬酸镍络合废水研究

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1、学校代码10530学号201510151633分类号X703密级公开硕士学位论文超声波强化零价铁/过硫酸钾体系处理柠檬酸镍络合废水研究学位申请人肖泉指导教师田凯勋副教授学院名称环境与资源学院学科专业环境工程研究方向废水处理新技术二零一八年六月一日StudyontreatmentofNickelcitratecomplexationWastewaterbyUltrasonicenhancedZero-valentIronpotassiumPersulfatesystemCandidateXiaoQuanSupe

2、rvisorAssociateProfessorTianKaixunCollegeCollegeofEnvironmentandResourcesProgramEnvironmentalEngineeringSpecializationNewTechnologyofWastewaterTreatmentDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune1th,2018摘要随着工业的不断发展，重金属使用范围扩大，污染也越来越广泛。其中镍是重

3、金属污染重点防治对象之一，镍的来源很广泛，比如采矿业、电镀等。本文以电镀行业中的柠檬酸镍络合废水为处理对象，考察了超声波（US）强化零价铁（Fe0）活化过硫酸钾（PS）高级氧化技术主要反应条件对柠檬酸镍废水中镍去除率的影响，对此体系中过硫酸钾的活化机理和废水中柠檬酸镍的降解机理进行了一系列探究。考察了初始镍浓度、初始pH值、初始过硫酸钾浓度、零价铁与过硫酸钾质量比（m）、超声波功率、零价铁粒径对镍去除率影响。结果表明，在初始镍浓度为50mg·L-1，初始pH值为3，初始过硫酸钾浓度为450mg·L-1，零价铁

4、与过硫酸钾质量比为0.8，超声波功率为600W，零价铁粒径为75μm时，反应1h后镍去除率可达到100%，利用优化条件处理电镀柠檬酸镍实际废水也能达到很好的效果。通过对不同体系中镍去除率、过硫酸钾浓度、铁离子浓度变化规律的对照分析，证明超声波和零价铁对过硫酸钾的活化具有协同作用。超声波功率、零价铁投加量、初始pH值对活化过硫酸钾的影响结果表明，超声波功率增加和零价铁投加量增加会加速过硫酸钾活化，初始pH值为酸性有利于过硫酸钾活化，推测为超声波功率增加会加强零价铁表面清洗释放出更多Fe2+，酸性条件利于腐蚀零价

5、铁表面，增加的Fe2+浓度会加速过硫酸钾分解。自由基抑制实验证明柠檬酸镍去除以硫酸根自由基氧化作用为主。通过研究体系各因素对活化过硫酸钾的贡献推测了过硫酸钾在体系中的活化机理。通过红外光谱图分析，表明柠檬酸镍破络主要是破坏了镍和柠檬酸的羧酸结合；紫外光谱图对体系中柠檬酸浓度和体系中TOC浓度变化规律的结果分析，推测柠檬酸镍在体系中破络是一个快速的过程而柠檬酸矿化是一个相对缓慢的过程；通过反应过程中间产物的分析，对柠檬酸镍的降解途径进行了推测。关键词：超声波；零价铁/过硫酸钾体系；柠檬酸镍络合废水；破络IAbs

6、tractHeavymetalhavebeenusedinallsocialcircles,whichcausedseriousenvironmentalpollution.Nickelisoneofthekeytargetsforheavymetalpollutionprevention,whichiswidelysourced,suchasminingandelectroplating.Inthisstudy,wechoosethenickelcitratecomplexwastewaterintheel

7、ectroplatingindustryasthetreatmenttarget,andtheeffectsofultrasound(US)enhancedzero-valentiron(Fe0)activatedpotassiumpersulfate(PS)advancedoxidationtechnologyonthenickelremovalrateinnickelcitratewastewaterwereinvestigated.Inaddition,Theactivationmechanismofp

8、otassiumpersulfateinthissystemandthedegradationmechanismofnickelcitrateinwastewaterwereinvestigated.Inthispaper,affectingfactorssuchasinitialnickelconcentration,initialpH,initialpotassiumpersulfateconc