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臭氧-铁氧体法处理布尔哈通河水中锌铜离子的研究

更新时间:2009-03-28

重金属是一类不可降解、在环境中持续存在、并能通过生物放大和食物链传递作用在生物和人体内富集的污染物。目前常用的重金属废水处理工艺主要有硫化沉淀法、电化学法[1]、中和沉淀法[2]等。利用铁氧体法处理废水不仅投资金额少,设备简便,而且处理废水的效果好,得到的沉淀化学性质稳定,不易造成二次污染,值得一提的是产生的铁氧体用途广泛,价格低廉,且可回收利用。

安图县某蓄电池厂早年间向布尔哈通河中游排放过大量含重金属离子的废水,导致布尔哈通河水质遭到污染。本文将臭氧与铁氧体法结合使用,研究在臭氧条件下铁氧体法中温度、pH值、投料比对锌、铜离子去除率的影响,并对臭氧条件下铁氧体法处理含锌、铜离子的布尔哈通河水的最佳操作条件进行了探讨。

1 实验部分

1.1 铁氧体法处理含重金属离子废水的原理

铁氧体是由Fe3+、Fe2+以及少量其他二价或三价金属离子形成的复合磁性氧化物,化学通式为MFeO4,呈尖晶石状立方结晶构造[3]。通过向含重金属离子的废水中投加Fe2+和Fe3+,并用NaOH(铁氧体法一般要用NaOH来调节废水的pH[4,5],在废水中添加石灰后则很难生成铁氧体[6]调节适宜的pH,使金属离子通过吸附、包裹和夹带等作用形成尖晶型复合铁氧体晶体析出。再通过固液分离的方法,使废水中重金属离子得到去除。

1.2 实验方法

测定影响因素的最佳值

1.2.1 臭氧条件下铁氧体法中pH因素的影响

取含铜河水60ml分装在6个烧杯中,在室温下,分别通入臭氧10 min,用H2SO4溶液和NaOH调节溶液的pH值分别为7.00,8.00,9.00,10.00,11.00,按 n(Fe2+):n(Cu2+)=4:1,n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1投加硫酸亚铁和氯化铁。充分反应后,分别测定滤液Cu2+浓度并计算去除率。(含锌废水:调节 pH 为 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0,后期通 O3

1.2.2 臭氧条件下铁氧体法中投料比因素的影响

由表6可知,随着温度的升高,沉淀物颜色逐渐加深,可以得出处理锌离子废水的最佳温度为室温。

1.2.3 臭氧条件下铁氧体法中温度因素的影响

取60 ml含铜河水于6个烧杯中,通臭氧10 min,调节pH为9,按n(Fe2+):n(Cu2+)=4:1,n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1投加硫酸亚铁和氯化铁,使其在温度分别为20、25、30、35℃条件下发生反应,分别测定滤液Cu2+浓度并计算Cu2+去除率。(含锌废水:调节pH为9,反应温度为 20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃,后期通O3)

1.3 废水中锌、铜离子含量的测定

1.3.1 用二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法测量河水中铜含量:

水样加浓硝酸后加热预处理,加入EDTA-柠檬酸铵-氨水混合溶液和氯化铵缓冲溶液,摇匀,用氨水调节pH至8-8.5,加入5.0 ml 0.2%二乙基二硫代甲酸钠溶液摇匀,静置。准确加入10 ml四氯化碳,振荡器振荡4 min静置,使其分层。取有机相在440 nm波长下,以四氯化碳作为参比液,测量吸光度。

1.3.2 用双硫腙分光光度法测量河水中锌离子含量:

使用传统的开颅手术治疗,需要对患者的附近血管和神经进行保护,对功能区域给予保护,避免患者术后神经组织受到损伤,导致患者的神经功能障碍,病灶无法一次性的切除,术后有复发的可能。显微手术能够让患者的瘤体位置被精确的确定。选择正确的手术录入,根据颜色和质地来进行瘤体的切除,获得有效率非常高。

2 结果与讨论

2.1 臭氧条件下铁氧体法中pH因素的影响结果分析

2.1.1 在含铜废水中:

 

表1 臭氧条件下铁氧体法中pH与Cu2+的去除率关系

  

N:序号;C1:初始浓度(mg/L);C2:出水浓度(mg/L);C3:出水平均值(mg/L);A:去除率

 

C N H C C A? ? ?? . ? ? ? ? ? ? ?? . ? ? ? ? ? ? ?? . ? ? ? ? ? ? ?? . ? ? ? ? ? ? ?? . ? ? ? ? ? ? ?

由表2可知,在含锌河水中,碱性条件下比酸性条件下去除率更高,处理锌离子废水的最佳pH值为9.00。

2.1.2 在含锌废水中:

 

表2 臭氧条件下铁氧体法中pH与Zn2+的去除率关系

  

N H C C A? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?

由表1可知,在含铜河水中,铜离子去除率在pH7-11间呈现出先升高再降低的趋势,在pH=9时去除率达到99.88%,且需要考虑到出水溶液的pH,由实验得出去除铜离子的最佳pH值为9.00。

2.2 臭氧条件下铁氧体法中投料比因素的影响结果分析

2.2.1 在含铜河水中:

 

表3 臭氧条件下铁氧体法中投料比与Cu2+的去除率关系

  

N:序号;P:投料比;C1:初始浓度(mg/L);C2:出水浓度(mg/L);C3:出水浓度平均值(mg/L);A:去除率

 

C N P C C A? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?

由表5可知,在含铜废水中,25℃后温度越高,去除率越低,所以处理铜离子废水的最佳温度为室温。

配制0.02%双硫腙四氯化碳溶液;原理是在pH4.0-5.5的水溶液中,锌离子与双硫腙生成红色螯合物,用四氯化碳萃取后,在535nm波长处进行分光光度测定。

2.2.2 在含锌河水中:

 

表4 臭氧条件下铁氧体法中投料比与Zn2+的去除率关系

  

C N P C ? ? ?A? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?

俗话说“面由心生”,面部是一个人情绪最直接的外在表现,面部表情是我们传递情感的一个方式,通过面部表情可以判定一个人喜悦与否,在与人的交往中我们首先是通过眼神、姿态、语气语调来感受对方,而舞蹈是通过肢体语言来传达情感的,在无声的传递中,面部表情显得尤为重要,它是技术动作的延伸,也是情感的传递,起到画龙点睛的作用,甚至有时会起到举足轻重的作用。

2.3 臭氧条件下铁氧体法中温度因素的影响结果分析

2.3.1 在含铜废水中:

 

表5 臭氧条件下铁氧体法中温度与Cu2+的去除率关系

  

T:温度(℃)C1:初始浓度 C2:出水浓度 C3:出水平均值 A:去除率

 

T C C C A? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?

由表3可知,在含铜河水中,随着投料比减小,Cu2+去除率先增大后降低,n(Fe2+):n(Cu2+)=10时,去除率为99.54%,实验得出处理铜离子废水的最佳投料比为10。

由表4可知,在含锌废水中,n(Fe2+):n(Zn2+)=4时去除率为99.03%,本着投料越少越经济的原则,得出处理锌离子废水的最佳投料比为4。

2.3.2 在含锌废水中:

 

表6 臭氧条件下铁氧体法中温度与Zn2+的去除率关系

  

N T C C A 沉淀物颜色? ? ? ? ? 黄绿?? ? ? ? ? 墨绿?? ? ? ? ? 墨绿?? ? ? ? ? 褐色?? ? ? ? ? 褐色?? ? ? ? ? 黑褐?? ? ? ? ? 黑褐?

取含铜河水50ml分装在5个烧杯中,在室温下,通臭氧10 min,调节 pH 为 9,分别投加 n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,n(Fe2+):n(Cu2+)=5.0、8.0、10.0、12.0,充分反应后,分别测定滤液 Cu2+浓度并计算去除率。(含锌河水:调节 pH 为 9,n(Fe2+):n(Zn2+)=0、1.0、2.0、4.0、8.0、12.0、16.0、20.0,后期通 O3

3 结论

3.1 用臭氧-铁氧体法处理含铜废水的最佳工艺条件为:在形成铁氧体结晶后通入臭氧,PH为9.00,投料比为10,温度为室温。

此外,还有多学科诊疗的住院开展形式。一是进行多学科会诊;二是定期病例讨论会,疑难病例讨论,制定特殊病例的个体化多学科综合治疗方案;三是积极举办研讨会。

在分层模型里,基础层代表信息基础设施,传输层反映以宽带网络服务为代表的信息服务水平。在表3中,其相关系数是最低的,表明现阶段在西部地区进一步提高信息基础设施的网络能力对提升信息服务水平的作用有限。

3.2 用臭氧-铁氧体法处理含锌废水的最佳工艺条件为:在形成铁氧体结晶后通入臭氧,PH为9.00,投料比为4,温度为室温。

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参考文献

[1]谢丽萍,付丰连,汤兵.络合重金属废水处理的研究进展[J].工业水处理,2012(8):1-4,40.

[2]郭燕妮,方增坤,胡杰华等.化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J].工业水处理,2011(12):9-13.

[3]汤兵.铁氧体法在重金属污染物解毒处理中的应用[J].环境导报,2001(2):26-29.

[4]张宗恩,徐传宁.从电镀废水制备铬-铁氧体及其性能与结构的研究[J].净水技术,1994,48(2):6-8.

[5]祖光裕,董向红,闰松等.从电镀废水中制取复合铁氧体原料[J].磁性材料及器件,2000,31(12):12-13.

[6]王卫星,曹波,徐政和等.Ca2+对铁氧体法处理酸性矿山废水的影响[J].国外金属矿选矿,1998,26(5):41-44.

 
谢涤菲,后春辉,李梦,蒋皓楠,徐明哲
《科学技术创新》 2018年第16期
《科学技术创新》2018年第16期文献

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