铬污染是我国当前面临的重大环境问题之一。目前的铬渣处理处置技术都存在种种不足之处。热解是当前蓬勃兴起的固体废物处理技术,在铬渣 处理方面具有独特的优势。但还原铬渣若处理处置不当则极易产生二次污染。本文主要是研究还原铬渣的处理处置方法。首先考察了600℃和800℃下热解的两种还原铬渣的环境安全性,然后使用这两种还原铬渣处理含磷废水和含铬废水,研究了投加量、pH等一系列因素对铬渣除磷和除铬的影响,并探讨了还原铬渣除磷、除铬的机理。为铬渣无害化后的资源化利用提供了一条新途径。试验结果表明,热解前后铬渣中的元素组成基本不变,六价铬转变成稳定的三价铬,浸出毒性大大降低,稳定性增强
。还原铬渣酸缓冲能力较强,超过10mol/kg。动态溶出及长期稳定性实验也证明了还原铬渣的稳定性,能在较长时间内在自然环境中保持稳定。还原铬渣对模拟含磷废水的处理结果表明:还原铬渣对磷有较好的去除效果。在初始磷浓度50mg/L,投加量2.5g/L,振荡时间2h条件下,两种还原铬渣对磷酸盐的去除率分别为50.1%和99.0%,溶液pH值能显著影响除磷效果。实际水体中共存离子影响实验表明,NaNO3、Na2SO4作为电解质对除磷有促进作用;HCO3-既有促进作用又有抑制作用;水体中Ca2+,Mg2+和NH4+的存在对除磷有促进作用。还原铬渣对模拟含Cr(Ⅲ)废水的处理结果表明:在投加量为2.5g/L时,两种还原铬渣对含Cr(Ⅲ)浓度为25mg/L500mg/L的模拟含铬废水都有较好的去除效果,处理效率都超过95%。还原铬渣对Cr(Ⅲ)的去除机理主要是靠沉淀作用,投加量越大,形成沉淀就越密实,残渣中铬的含量大,具有作为铬矿重新回收利用铬的潜力。
第一章 绪论 11-34
1.1 铬渣的来源、组成及其危害 11-15
1.1.1 铬渣的来源 11-12
1.1.2 铬渣的组成 12-14
1.1.3 铬渣的毒性及危害 14-15
1.2 铬渣无害化处理技术及特点 15-20
1.2.1 湿法解毒 15
1.2.2 干法解毒 15-16
1.2.3 微生物法 16-17
1.2.4 微波法 17
1.2.5 热解法在固体废物处理中的应用 17-20
1.3 铬渣资源化技术及特点 20-22
1.3.1 制水泥 20-21
1.3.2 作玻璃着色剂 21
1.3.3 作炼铁熔剂 21-22
1.4 废渣用于污水处理的研究现状及特点 22-23
1.4.1 钢渣 22
1.4.2 粉煤灰 22-23
1.5 本课题研究思路及意义 23-24
1.6 本课题研究内容 24-25
1.7 技术路线 25
1.8 本章小结 25-26
参考文献 26-34
第二章 试验材料和方法 34-44
2.1 试验材料 34-38
2.1.1 铬渣的来源及性质 34-35
2.1.2 铬渣热解还原方法及设备简介 35-37
2.1.3 试验还原铬渣样品的制备 37-38
2.1.4 模拟废水的配置 38
2.2 测定分析方法 38-43
2.2.1 总铬的测定方法 38-39
2.2.2 Cr(Ⅵ)的测定方法 39-40
2.2.3 固体中毒性物质的浸出方法 40-41
2.2.4 XRD 分析 41
2.2.5 元素分析 41
2.2.6 pH 值测定 41
2.2.7 磷含量分析 41
2.2.8 钙含量分析 41
2.2.9 处理量和处理效率的计算 41-43
参考文献 43-44
第三章 还原铬渣的安全性评价 44-62
3.1 热解前后铬渣的组成变化 44-46
3.1.1 热解前后铬渣的化学组成变化 44-45
3.1.2 热解前后铬渣的矿物成分变化 45-46
3.2 铬渣及还原铬渣的酸中和能力试验 46-48
3.3 铬渣的浸出特性 48-55
3.3.1 国标HVEP 法及TCLP 法浸出特性 48-49
3.3.2 不同pH 值条件下还原铬渣中铬的浸出特性 49-50
3.3.3 浸出时间对铬浸出的影响 50-51
3.3.4 温度对铬浸出的影响 51
3.3.5 动态溶出实验 51-55
3.4 铬分级实验 55-57
3.5 还原铬渣长期稳定性分析 57-59
3.6 本章小结 59-61
参考文献 61-62
第四章 还原铬渣去除水中磷酸盐的研究 62-81
4.1 还原铬渣对废水中磷酸盐的摇瓶试验研究 62-66
4.1.1 还原铬渣投加量对除磷效率的影响 62-63
4.1.2 接触振荡时间的影响 63-64
4.1.3 初始磷浓度的影响 64-65
4.1.4 温度的影响 65
4.1.5 pH 值的影响 65-66
4.2 还原铬渣除磷的机理探讨 66-71
4.2.1 还原铬渣除磷残渣中的磷形态分级 66-68
4.2.2 Ca~(2+)含量对还原铬渣除磷的影响以及沉淀作用 68-70
4.2.3 吸附和静电作用 70-71
4.3 铬渣与其他废渣除磷能力比较 71
4.4 水中共存离子对还原铬渣除磷的影响 71-77
4.4.1 试验方法 72
4.4.2 NO_3~-和SO_4~(2-)对还原铬渣除磷效果的影响 72-73
4.4.3 HCO_3~-和SiO_3~(2-)对还原铬渣除磷效果的影响 73-75
4.4.4 Ca~(2+)和Mg~(2+)对还原铬渣除磷的影响 75-76
4.4.5 NH_4~+对还原铬渣除磷的影响 76-77
4.5 两种还原铬渣在实际水体中的除磷效果分析 77
4.6 本章小结 77-79
参考文献 79-81
第五章 还原铬渣处理含CR(Ⅲ)废水的研究 81-90
5.1 还原铬渣对不同初始CR(Ⅲ)浓度废水的处理效果 81-83
5.2 不同投加量条件下还原铬渣对含CR(Ⅲ)废水的处理效果 83-85
5.3 还原铬渣除CR(Ⅲ)的机理探讨 85-88
5.4 还原铬渣处理实际废水的可行性分析 88
5.5 本章小结 88-89
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