合金鋁材加工過程鎳、銅廢水的凈化方法研究.pdf

1、本論文以合金鋁材生產(chǎn)中產(chǎn)生的含鎳廢水為研究對象，以廢棄松木屑為原料，采用熱分解炭化方法制備生物炭，并采用含氮化合物(HMTA)和CO2對生成的生物炭進(jìn)行改性，得到改性生物炭，用作吸附劑研究從廢水中吸附Ni(Ⅱ)的吸附特性。以HMTA和CO2共同改性生物炭計為BC1，分別用CO2和HMTA改性的生物炭記為BC2和BC3。同時，利用電石渣為pH調(diào)整劑，研究了化學(xué)沉淀法從廢水中降低鎳濃度的特性?；谏锾课胶突瘜W(xué)沉淀法的試驗數(shù)據(jù)，提出了電石

2、渣沉淀和生物炭吸附的聯(lián)合處理方案。
　　采用BET、FTIR和Boehm對所制備的生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)進(jìn)行表征，并以改性生物炭為吸附劑，研究了單組分體系Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附特性及雙組份體系競爭吸附特性。表征結(jié)果顯示，比表面積以BC3為最大，而BC2與未改性的生物炭相近，BC1為最小。另一方面，Boehm滴定結(jié)果表明，表面含氧官能團(tuán)含量以BC1最豐富，BC2次之，BC3最少。且含氧官能團(tuán)在對鎳離子和銅離子的吸附中起至關(guān)

3、重要的作用。對Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)吸附試驗結(jié)果表明，分別于pH4～7和4～6，吸附時間為6h和4h，投入量為2g/L、2.5 g/L、3g/L和1 g/L、1.5 g/L、2.0 g/L等最佳吸附條件下，改性生物炭對Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)去除率均超過96.5％，且對Cu(Ⅱ)吸附效果更好，其中BC1對兩種離子的吸附效果要優(yōu)于BC2和BC3。對Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附過程符合Langmuir吸附等溫模型和擬二級吸附動力學(xué)模型。在競爭

4、吸附中，Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)競爭改性生物炭表面的吸附點位而相互抑制，但Ni(Ⅱ)存在可提高BC3對Cu(Ⅱ)的親和性。
　　電石渣化學(xué)沉淀特性研究表明，在投入劑量為1.6 g/L時，可使實際廢水達(dá)標(biāo)排放;BC1在pH為6，投入量為2.5 g/L的條件下，經(jīng)過6h后，模擬含鎳廢水中各金屬離子基本被吸附完全。經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果顯示，沉淀法處理成本約為0.22元/噸，而吸附法則高達(dá)24元/噸。但如果考慮電石渣沉淀-生物炭吸附聯(lián)合使用，使含鎳