文档介绍：博士学位论文铅锌冶炼烟气洗涤含汞污酸生物制剂法处理新工艺研究学科专业:猚论文答辩日期作者姓名:王庆伟冶金环境工程学院怠⑺:冶金科学与工程学院指导教师:柴立元教授中南大学月分类号密级答辩委员会主●.●●
⋯名肄聊签必期世年鱼月二日蓝牢日期:丝年—臼』日原创性声明学位论文版权使用授权书本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:
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摘要开发了“生物制剂配合一水解砦鬯嵝鹿ひ眨兄屏舜砗汞污酸的生物制剂,并优选了一种高分子阳离子化合物——脱汞剂,我国是世界铅锌第一生产大国,年铅、锌产量分别达万吨和蚨帧Gπ恳绷豆滩拇罅縎烟气主要用于制硫酸,烟气中还含有汞等重金属烟尘,烟气制酸前在洗涤除尘过程中产生大量高浓度酸性重金属废水虺莆鬯。污酸废水酸度高,其中含有多种重金属离子,且重金属离子浓度高,形态复杂,毒性大。传统的硫化处理方法难以实现稳定达标。污酸若得不到有效的处理而排放入环境,将会给水体带来严重的污染。本研究以株洲冶炼集团铅锌冶炼过程烟气洗涤产生的污酸为研究对象,其性质非常复杂。污酸中硫酸的含量在ブ洌谷芙了高浓度的嵝云澹饕:泄⑼⑶Α⑿俊印⑸榈戎亟属离子,以及高浓度的氟、氯及硫酸根离子。针对目前采用硫化法处理含汞污酸难以稳定达标的现状,研究了污酸的性质,提出了污酸生物制剂法处理新工艺,主要研究成果如下:通过研究污酸的性质及其中汞的赋存形态,确定了污酸中汞主要有三种赋存形态:颗粒态、胶体态和离子态;通过研究硫化法处理污酸的热力学,剖析了硫化法处理污酸重金属不能稳定达标的原因,为解决胶体汞去除的难题奠定了理论基础。采用电毛细曲线法研究了污酸中汞胶体的结构,建立了污酸中汞胶体结构模型,结果表明原子态汞进入污酸溶液将优先超载吸附纬扇绮憬峁梗⒍云湫纬山禾寮芙辛朔治觯⑾衷汞表面和洳募芙先酢8軬甋P投怨禾宓膠缥唤辛送扑悖⒖疾炝巳芤褐械慕鹗阳离子对胶体汞稳定性的影响,提出了污酸中胶体汞的破坏方法。通过生物制剂和脱汞剂的协同作用同时深度脱除污酸中的汞及其他重金属离子。生物制剂基于其中含有的多种功能基团脱除污酸中离子态汞和其他重金属离子,实现出水高效净化。脱汞剂主要通过压缩双电层破坏胶体汞的结构,以网捕架桥的作用使胶体汞发生絮凝沉淀。通过单因素和正交试验确定了生物制剂法脱除污酸中汞及其他重金属的最优条件:生物制剂/压镣都恿疞,配合反应时间鈖,水解时间砗蟪鏊懈髦金属离子浓度均达到《污水综合排放标准》.博士学位论文
为了将实验室的研究成果转化为生产力,使化学反应适应实际工业生产,在株冶污酸工段现场进行了污酸痟镏萍亮续化处理的中间试验。研究开发了多级溢流反应设备,基于计算机模拟优化设计了管道反应器,实现了生物制剂、脱汞剂与污酸中重金属的高效混合反应,并优化工艺参数,确定了工业生产过程中各药剂的投加量和生产参数:生物制剂/汞压恋耐都恿课/,水解值.。新工艺在株冶原硫化设施上进行了试运行,通过湖南省环境监测站连续小时的跟踪监测分析,结果表明处理后出水中各重金属离子浓度均达到《污水综合排放标准》基于污酸中不同形态汞的特征,提出增加均化工序以净化颗粒态汞的新思路。在株冶原硫化处理设施上进行工业试验,为污酸生物制剂处理工艺改造提供设计参数,同时为污酸渣的综合利用提供依据。工业试验结果表明,生物制剂法通过均化、配合、水解三个过程,实现对污酸中的汞以及其他重金属同时深度处理,。水解渣中重金属含量低,便于安全处置。在工业试验的基础上,株冶集团根据生物制剂法处理流程对污酸处理系统进行了全面的升级改造。建成了痟的工程示范,该技术列于年度国家先进污染防治示范技术名录,可为国内同类废水处理提供可行技术。关键词铅锌冶炼含汞污酸,生物制剂,脱汞剂,汞胶体模型,
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