论文部分内容阅读
冷冻法是一种基于冰-水体系中固-液相平衡理论的污染物再分配的方法。其不仅能耗较低,而且形成的浓缩液可回收再利用,冰相融水达标排放。同时也能弥补其它方法在处理低浓度重金属废水时:运行不稳定,产物易变,引入杂质,耗能高,操作复杂等诸多不便。所以统筹经济,可资源化、操作简单、利用天然冷能、绿色环保等优点,冷冻法处理重金属废水有着巨大的经济效益和市场潜质。本课题旨在充分研究:径向渐进冷冻条件下,冷冻温度、原水初始浓度、和冷冻装置比表面积对冷冻过程中Cu2+、Mn2+、Cr6+在冰-水体系中的迁移规律的影响,得出以下结论:(1)采用径向渐进冷冻法处理Cu2+模拟水样,考察了冷冻温度、初始浓度和冷冻装置比表面积对Cu2+在冰-水体系中迁移规律的影响。综合考虑冷冻时间,去除率、分配系数等因子,在冷冻温度为-20℃,原水浓度为50 mg/L,R=2.75 cm时,低浓度阶段去除率最高达到95.14%,R=4.25 cm出水总量最大为667 mL,R=5cm时分配系数最高2.7;R=2.75 cm每小时出水量到达96.7 mL,使得从水样从50 mg/L直接降低至2.68 mg/L,出水效率最佳。(2)采用径向渐进冷冻法处理Mn2+模拟水样,考察了冷冻温度、初始浓度和冷冻装置比表面积对Cu2+在冰-水体系中迁移规律的影响。综合考虑冷冻时间,去除率、分配系数等因子,冷冻温度为-12℃,原水浓度为50 mg/L,R=2.75 cm时,低浓度阶段去除率最高达到97.0%,R=2.75 cm每小时出水量到达97 mL,使得从Mn2+浓度从50 mg/L直接降低1.35 mg/L,出水效率最佳。(3)采用径向渐进冷冻法处理Cr6+模拟水样,考察了冷冻温度、初始浓度和冷冻装置比表面积对Cu2+在冰-水体系中迁移规律的影响。综合考虑冷冻时间,去除率、分配系数等因子,通过实验室试验研究:冷冻温度为-12℃,原水浓度为50 mg/L,R=2.75 cm时,低浓度阶段去除率最高达到97.0%,R=2.75 cm每小时出水量到达71mL,使得从Cr6+浓度从50 mg/L直接降低1.29 mg/L,出水效率最佳。综合表明,冷冻法作为一种简单有效的水处理方法,对含Cu2+、Mn2+、Cr6+重金属废水减量化处理具有良好的效果;同时,不同金属离子在冰-体系中具有不同的分配关系。总之,冷冻法作为一种减量处理方法在重金属废水处理领域具有广阔的前景。