模拟工业重金属铜废水处理综合处理

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1、模拟工业重金属铜废水处理综合处理（辛淑芬、尹琪、李一鸣、余佳平、倪宸玮、罗宽龙、邹雪梅、洪艳、高瑞、120222班）摘要：本文通过模拟重金属铜废水进行分析、预处理，使用实验室水处理设备设计工艺参数，主要对药剂投加量、最佳反应时间、最佳搅拌速度与静置时间等对处理效果的影响做了分析，最终制定可行的废水处理方案，使重金属铜废水污水的排放达到国家允许排放的标准。关键字：水处理重金属铜混凝沉淀工业废水1、引言水资源在国民经济发展和社会生产中发挥着重要的作用，同时也是人们生活中不可缺少的一部分。但是随着工农业的迅速发展，工业

2、废水大量排放，使得水体重金属污染日益严重。据统计，我国每年产生400亿吨左右的工业废水。其中重金属废水约占60%。这些废水严重污染地表水与地下水，造成可利用水资源总量急剧下降。重金属废水一般来源于矿山开采、金属冶炼与加工、电镀、制革、农药、造纸、油漆、印染、核技术及石油化工等行业。重金属铜难以生物降解且易被生物吸收富集，毒性具有持续性，是一类极具潜在危害的污染物，如不治理必将对生态环境及人体健康造成严重的威胁。然而，重金属铜作为一类重要的宝贵的资源，又具有很高的使用价值。因此如何有效治理水体重金属铜污染，保护人类

3、健康和生态环境，同时回收利用重金属铜，缓解我国资源和环境的压力，是当前不可忽略的问题。2、废水处理方案设计2.1实验目的1、掌握含铜废水处理的去除机理与过程2、根据水处理设备设计水中重金属的处理工艺3、应用水处理设备试验水处理设计工艺参数与效果4、掌握浊度测量方法和实验数据处理方法2.2实验原理废水在强碱条件下投加酸进行破络反应,再与其他重金属废水混合处理。重金属废水设计采用氢氧化物沉淀法去除废水中重金属污染物,氢氧化物沉淀与PH值有很大的关系。当污水的PH值过高或污水中存在有害的离子配位体时,能与金属离子结合成

4、可溶性络合物,从而使重金属会“反溶解”到水中去。Cu2++2OH-=Cu(OH)2+最佳沉淀pH值>8.0，最佳沉淀pH值9～10。2.3设计内容一般酸性含铜废水中经调整PH值后，再经沉淀、过滤，能达到出水含Cu2+<0.5mg/L。又因铜络合离子在酸性条件下易电解，因此将废水先酸化PH等于2，再加碱中和调至PH为9，将Cu2+去除,能去除废水中大部分的铜离子，且方法简单，工艺成本低、处理效果好。用离子交换法处理铜废水：用强酸性阳离子树脂交换废水中的Cu2+，其反应如下：2RNa+Cu2+=R2Cu+2Na+铜离

5、子与离子交换树脂发生交换，以达到富集铜离子、消除或降低废水中铜离子的目的。离子交换法能有效地去除废水中的铜离子，而且具有处理容量大、出水水质好等特点。废水中Cu2+浓度过高时，应进行除铜预处理，否则树脂易达到饱和。综合沉淀池：调PH调PH为9.0，混凝沉淀池：中加聚合硫酸铁（PFS），搅拌（快转300r/min:1min,慢转60r/min:5min；45r/min:5min；25r/min:5min）。（投加量的确定，观看二沉池的水质变化，或PH值稳定不下降）斜板沉淀池：进口（表面水利负荷q=Q/A;Q———最

6、大时污水流量，A———沉淀池表面面积）一级中间调节池：用NaOH和HCl调节pH值为4.5-7.0石英砂过滤：有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净化水质效果（根据管的尺寸设定流速）活性炭过滤：打开过滤器进水阀、排气阀，待水充满设备时关闭排气阀，打开出水阀。当运行至进出口压差≥0.05～0.07Mpa时，运行周期结束,设备需反洗。离子交换器：电渗析除去大部分金属离子2.4效果及评价方法离子交换树脂法可选择性地回收水体中的重金属，出水水质含重金属离子

7、浓度远低于化学沉淀法处理后的水中重金属离子的浓度，产生的污泥量较少。但是离子交换树脂存在强度低、不耐高温、吸附率低等缺点。提高交换树脂的吸附容量、吸附选择性、交换速度以及再生利用性能及机械强度是实验的关键。3．实验部分3.1实验仪器与试剂仪器：水处理综合实验设备、火焰原子吸收试剂：称25gPAC（此处用FeCl3），溶于500ml水中，配成5%的溶液。称25gNaOH,溶于500ml水中，配成5%的溶液。2ppm的铜标准溶液原水：用氯化铜模拟铜离子配成100mg/L3.3原水水质来源：本实验模拟电镀生产过程中产生

8、的含铜废水中的污染物，铜离子质量浓度为100mg/L配制过程：根据进水搅拌机尺寸（直径710，高1390，顶部有搅拌设备）计算出搅拌机放满时，配成100mg/L所需CuCl2的质量为19.2g,用天平称取19.2gCuCl2溶于烧杯中而后放进储满水的进水调节池中3．4水处理实验3．4.1水处理工艺及其控制参数确定方法①生成的沉淀物易于沉降，能够适应多种搅拌方式。操作控制简