1. 磷肥生產企業的污水處理技術、鍋爐水質處理技術
川化是我國第一個五年計劃期間建設的第一家國產化中型化肥廠, 經過近50年的建設與發展,已成為以生產化肥為主的綜合性特大型化工企業,主要裝置生產能力為年產合成氨600kt、尿素1000kt、三聚氰胺 100kt,其中尿素生產能力分別由不同工藝和規模的3套裝置構成。
1廢水處理技術
1.1大型尿素裝置引進的大型尿素裝置具有C02轉化率高(72%),成品質量好(縮二脲含量低於0.3%)的特點。其尿液加工採用結晶造粒工藝,生產過程中產生的廢水由涼水塔處理,造成噸尿素氨耗增加5kg,同時對大氣造成污染。在2004年初進行的改造中,選用日本東洋工程公司ACES工藝,採用CO2氣提並保留中壓段,將結晶造粒工藝改為蒸發造粒工藝,增建廢水處理裝置,其流程如圖1所示:
來自工藝冷凝液槽的廢水經解吸給料泵加壓與解吸塔下段底部出液換熱後,送至解吸塔上段頂部;解吸了大部分氨和二氧化碳的解吸液從解吸塔上段底部出來,經水解塔給料泵加壓與水解塔出液換熱後送至水解塔。
水解塔操作壓力為2.4MPa、溫度210℃,其溫度通過調節進水解塔的蒸汽量來控制。在水解塔中,廢水中的尿素完全水解為氨和二氧化碳,回收熱量後的水解液進人解吸塔下段頂部,水解塔出氣進人水解塔上段中部。在解吸塔下段底部通人低壓蒸汽(副產,壓力0.54MPa)汽提殘余的氨和二氧化碳,解吸塔的操作壓力為0.41MPa、溫度l53℃。
解吸塔頂部出氣進人低壓分解塔精鎦段下部回收熱量,同時降低了出口氣相中的水含量。經過處理後,解吸塔底出口液相含氨和尿素均低於3X10-6,經解吸液換熱器回收熱量和冷卻器冷卻至45℃以後,外送至界區。
與其它廢水處理技術相比,ACES解吸水解工藝的主要特點為:
( 1 ) 水解塔採用隔板將其分隔為大、小室,大室採用並流水解,小室採用逆流水解,因而可確保較高的水解效果。
( 2 ) 解吸塔出口氣相進人低壓分解塔回收熱量,降低了出口氣相中含水量;低壓分解保留二氧化碳氣提,有利於系統水平衡,簡化了解吸塔的操作,避免了迴流,同時降低了投資與消耗。
1.2中型尿素裝置
限於當時的設計水平和化肥市場形勢, 為降低投資和減少運行費用, 中型尿素裝置在設計中未設置廢水處理裝置, 生產過程中產生的廢水直接外售。隨著市場的變化,廢水銷售受阻,於20世紀80年代初增設廢水處理裝置(解吸裝置)。但隨著環保要求的13益嚴格,該廢水處理裝置已不能滿足要求,因而在2001年結合另一裝置廢水處理的要求,決定在中型尿素裝置界區內新建27rfl/h廢水處理裝置。經過對多種廢水處理裝置的考察和綜合比較後,最終決定採用的單塔水解氣提技術,其流程如圖2所示。
來自廢水槽的廢水經給料泵加壓並與水解氣提塔底部出液換熱後,送至水解氣提塔第41層塔板上,逐層溢流下降。廢水中的尿素水解與所產生氣體的氣提同時進行,所需要的熱量 由塔底加人的1.3MPa蒸汽提供。
水解氣提塔出口氣相進人塔頂冷凝器冷凝回收,水解氣提塔出口液相經換熱器回收熱量後送出界區。水解氣提塔的操作壓力為1.05MPa、溫度l88℃,出口液相中氨、尿素含量小於 3Xl0-6為保證氣提效果和防止腐蝕,在水解氣提塔底蒸汽人口管上還加人了二氧化碳和空氣塔頂迴流冷凝器出口氣相進人尿素尾氣吸收塔繼續處理(或直接放空),迴流冷凝器出口液相部分迴流至水解氣提塔頂部,部分外送至尿素裝置。塔頂迴流冷凝器的操作壓力為0.95~l.00MPa、溫度為85℃,出口液相中水含量為28%~30%。塔頂迴流冷凝器的熱量由調溫水 (65~70℃)移走,調溫水冷卻器熱量由二次水(35~40℃)移走。
與其它廢水處理技術相比,該技術的主要特點為:
(1)氣提裝置由單塔組成,只需1.3MPa蒸汽,尿素的水解和氨的氣提在同一設備內進行,投資省,流程短,操作簡單。
(2)由於冷凝回收壓力高和採用二氧化碳氣提,因而回收液中含水量較低(28%~30%),減少了對尿素裝置的影響, 同時各種消耗(蒸汽、電卻水等)均優於其它技術。
1.3小型尿素裝置
20世紀80年代成套引進的三聚氰胺一尿素裝置採用的是荷蘭斯塔米卡邦低壓法三聚氰胺技術。尿素採用水溶液全循環法,由比利時臘斯特公司負責設計和供貨。2套裝置內稀甲銨液由中壓解吸一水解塔處理,其流程如圖3所示。
三聚氰胺和尿素裝置的稀甲銨液匯集於甲銨液緩沖槽,然後經解吸給料泵加壓並與解吸塔底出液換熱後,送往解吸塔頂部解吸塔由3段組成。稀甲銨液在上段解吸後,氨、二氧化碳基本逸出,解吸塔上段出氣進人尿素中壓段作為原料回收利用。含微量尿素的液相進人中部水解段,在水解段加人高壓蒸汽將溫度升至208℃左右,尿素發生水解,水解段出氣作為解吸塔上段部分熱源。
水解段出液進入解吸塔下段繼續解吸, 並在底部加入高壓蒸汽,逐出液相中殘留的氨和二氧化碳。解吸塔下段出口氣相進人解吸塔上段,作為上段部分熱源。解吸塔底部出液中含氨、 尿素均小於15X10-6,回收熱量後送出界區。解吸塔操作壓力為1.8MPa、溫度208℃。與其它廢水處理技術相比,該技術具有以下特點:
(1)解吸一水解均在同一個塔內分段進行,採用解吸一水解一再解吸方式,因而保證了尿素水解效果。
(2)由於解吸一水解均在中壓(1.8MPa)下進行,因此出口氣相水含量較低,各種消耗(蒸汽、電、冷卻水等)均較低。
(3)由於解吸一水解在中壓下進行,稀甲銨液中部分氨可以回收成液氨。
2 結語
在環保要求日益嚴格和原材料價格不斷上漲的今天,減少外排廢水中的原料損失不只是環境保護的要求,也是企業效益所需。如何在滿足環保要求的前提下實現廢水處理裝置的經濟運行,正確選擇廢水處理技術是一個值得關注的問題。
對於與氣提法尿素裝置配套的廢水處理裝置(或是工廠內有富餘低壓蒸汽),建議採用傳統解吸水解解吸技術,否則會造成低壓蒸汽的較大浪費。
對於與水溶液全循環法尿素裝置配套的廢水處理裝置,如果只有1.3MPa蒸汽,建議選用單塔水解氣提技術;如果有2.5MPa以上的蒸汽,建議採用單塔解吸水解解吸技術
2. PET清洗廢水COD怎麼去除
PET清洗行業生產過程中排放的廢水中含有大量的污染物,PET廢水主要是清洗廢水。其中PET清洗廢水中含有表面活性劑,如不經過處理就排入環境中會使水生動植物中毒而死,所以應對其進行有效處理,以降低其我對環境的污染。
一、PET清洗廢水特點
PET清洗廢水該廢水具有以下的特點:
(一)清洗廢水中含有表面活性劑、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素、油污、塵土顆粒以及各種微生物等
(二) pH為6.5~7.5,
(三)懸浮物含量較高,外觀渾濁
(四)磷酸鹽進入水體會引起水體的富營養化
(五)表面活性劑進入水體後,會使水生動、植物中毒致死,使水中某些微污染物增溶。
(六)清洗廢水量大,有少量泡沫,所含懸浮物較少,COD也較小
二、PET清洗廢水COD去除
(一)採用「絮凝沉澱+生化處理」處理廢水
原水通過格柵去除大顆粒懸浮物質後進入調節池,調節池主要起均衡水質水量的作用,然後進入絮凝池投加葯劑,去除水中部分LAS、COD、懸浮物、色度,最後進入A2O污水處理設施除氮排磷達到一級排放標准。
(一)氧化劑法去除COD
臭氧的分子式O3,是氧的一種同素異形體,與氧具有無色、無臭、無味及無毒等特性不同,它是淡藍色的,且具有特殊的「新鮮」氣味,在濃度稍高時具有毒性。近年來,光催化氧化技術在廢水處理領域的應用具有良好的市場前景和經濟效益,但該領域的研究還存在諸多問題,如尋求更高效的催化劑,催化劑分離與回收等。O3/UV聯合氧化技術是一種在可見光或紫外光作用下進行的光化學過程,因其反應條件溫和(常溫、常壓)、氧化能力強而迅速發展。O3/UV法是20世紀70年代發展起來的,主要用於處理廢水中有毒有害且無法生物降解的物質。自80年代以來,O3/UV法研究范圍擴展到飲用水的深度處理,並已成功地應用於處理工業廢水。
(二)微生物法去除COD
生物法是靠微生物酶來氧化或還原有機物分子,破壞其不飽和鍵及發色基團,從而達到處理目的的一種廢水處理方法。由於微生物繁殖速率快、適應性強、成本低廉,近年來在煮練廢水的處理中得到了廣泛的應用。根據生物處理的反應機制,生物法可分為好氧生物法和厭氧生物法。
(三)電化學法去除COD
電化學法處理廢水的實質,就是直接或間接的利用電解作用,把水中污染物去除,或把有毒物質變成無毒或低毒物質。用電解法或電化學法處理廢水,按照去除對象以及產生的電化學作用來區分,又可分為電化學氧化,電化學還原,電氣浮等法。 (四)微電解法去除COD 微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後,設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2 + 進一步氧化成Fe3 +,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機大分子。其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便,不需消耗電力資源等優點。該工藝用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度,提高廢水的可生化性,同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。
PET清洗行業生產過程中排放的廢水中含有大量的污染物,解決好這些問題,有效的去除其COD能在很大的程度降低其對環境的污染。
甘度環境
3. 三聚氰胺的工藝流程
三聚氰胺(cyanuramide),分子式c3h6n6。又稱蜜胺、2 ,4 ,6- 三氨基-1,3,5-三嗪。白色單斜棱晶。
熔點345℃(分解),密度1.573克/厘米3 (16℃)。微溶於水和熱乙醇。工業上三聚氰胺由雙氰(醯)胺與氨在高溫下反應或由尿素直接在高溫高壓下製得,後者成本低,較多採用,三聚氰胺與甲醛縮合可製得三聚氰胺甲醛樹脂,此外三聚氰胺也用作合成葯物的中間體。
三聚氰胺是一種重要的有機化工中間產品,主要用來製作三聚氰胺樹脂,具有優良的耐水性、耐熱性、耐電弧性、優良阻燃性。用途:可用於裝飾板的製作,用於氨基塑料、粘合劑、塗料、幣紙增強劑、紡織助劑等。
4. 化學題,詳細解法
學習可以這樣來看,它是一個潛移默化、厚積薄發的過程。精品學習網編輯了高中化學解題技巧計算題解題的思維方式,希望對您有所幫助!
一、 化學計算解題的基本思維方式 化學計算題千變萬化,千差萬別,解法不一. 解題雖然沒有一成不變的方式方法,卻應建立解題的基本思維方式. 題示信息+基礎知識+邏輯思維+心理素質,就是這樣一種思維方式. 它強調解題應按一定的基本步驟進行,其中最不可缺少的4個步驟是:
1?認真閱讀,挖掘題示信息 認真審題,明確條件和要求,挖掘題示和信息,弄清要解決的問題. 有些關鍵題示往往成為解題的突破口.
2?靈活組合,運用基礎知識 弄清題意後,在明確化學涵義的基礎上,需選擇、調用貯存在自己腦中的基礎知識塊,使之分解、遷移、轉換、重組. 化學基礎知識的融會貫通、組合運用是解決化學問題的基礎.
3?充分思維,形成解題思路 融入思考,運用化學知識,找出已知項與未知項在量方面的內在聯系;找出突破口,並抓准解題的關鍵環節;廣開思路,使隱滲羨蔽的關系項變明顯,最終形成正確的解題思路,並靈活選擇適合的方法將題解出.
4?調整心態,提高心理素質 一旦形成解題答案後,有些學生或因盲目沖動、或因焦慮程度過高、或因"暗示"干擾等等,忽視了對解題過程的監控和答案合理性驗算,這些都與學生的心理因素有關御首. 尤其是化學計算,需要逐步認識和消除心理性失誤造成對解題成績的影響,才可能考出最佳水平. 以上4個步驟是解題思維的四個基本步驟. 從某種意義上講,它也是一種能力,反映了解決化學問題的基本能力要求,所以我們有時稱"題示信息+基礎知識+邏輯思維+心理素質"為解題的能力公式.
示例 (2002年春季高考題)三聚氰酸C3N3(OH)3可用於消除汽車尾氣中的氮氧化物(如NO2). 當加熱至一定溫度時,它發生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO.
(1)寫出HNCO和NO2反應的化學方程式. 分別指明化合物中哪種元素被氧化,哪種元素被還原,標出電子轉移的方向和數目.
(2)若按上述反應式進行反應,試計算吸收1.0kgNO2所消耗的三聚氰酸的質量.
解析 (1)步驟:寫出HNCO和NO2反應方程式?配平?確定化合價變化?確定N、C、O、H化合價?確定HNCO的結構式(H-NCO),問題得解. (審題、挖掘題示信息) (2)分析反應:H+→+CO2+H2O,反應前後H、O、N化合價不變,根據化合價升降數相等,配平. 根據氧化還原反應概念形成另一答題點. (基礎知識) (3)根據共價化合物化合鎮喊數價概念,可從結構式判斷HNCO中各元素的化合價. 反應中元素化合價升高(或降低)數=元素原子失去(或得到)電子數. 由配平的方程式確定計算關系式:C3N3(OH)3~3HNCO~9/4NO2. (邏輯思維) (4)檢索審題:知識、方法、計算是否有疏漏, 答案的合理性(如得、失電子數是否相等,有效數據取捨等,解題規范性等). (心理素質) HNCO中的氮元素被氧化,NO2中的氮元素被還原. (2)1.2kg.
二、 以高考Ⅰ卷為基準的知識點計算訓練 1?以微觀的質子數、中子數、電子數、質量數、核外電子數、陰、陽離子的電荷數、原子序數為主的有關原子結構的計算. 2?判斷氧化產物、還原產物的價態,以反應過程中原子守恆為主的有關化合價計算. 3?以物質的量、質量、氣體體積、微觀粒子數為主的有關阿伏加德羅常數的計算. 4?以多角度、多綜合為主的有關化學反應速率及化學平衡的計算. 5?以物質的量濃度、pH、H+濃度、粒子濃度為主的有關電解質溶液的計算. 6?有關溶解度、溶液中溶質的質量分數、物質的量濃度相互關系的計算. 7?以確定有機物分子組成為主的計算. 8?以處理圖表數據、定量實驗結果等為主的應用性計算.
題型訓練例釋 ?
1? 今有0.1mol·L-1Na2SO4溶液300 mL,0.1mol·L-1MgSO4溶液200mL和0.1mol·L-1A12(SO4)3溶液100mL,這三種溶液中硫酸根離子濃度之比是( ).
A? 1∶1∶1 B? 3∶2∶1 C? 3∶2∶3 D? 1∶1∶3 (濃度的計算及思維的敏捷性測試.
答:D
2? 6.4g銅與過量的硝酸(8mol/L 60mL)充分反應後,硝酸的還原產物有NO、NO2,反應後溶液中所含H+為nmol,此時溶液中所含NO3-的物質的量為( ).A? 0.28mol B? 0.31mol C? (n+0.2)mol D? (n+0.4)mol (化學方程式計算、守恆法運用. 答:C. )
3? 在一固定容積的密閉容器中,充入2molA和1molB發生如下反應:2A(g)+B(g)?xC(g),達到平衡後,C的體積分數為W%;若維持容器體積和溫度不變以0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質,達到平衡後,C的體積分數也為W%,則x的值為( ). A? 4 B? 3 C? 2 D? 1 (等效平衡計算、思維多向性等.
答:B、C. )
4? C8H18經多步裂化,最後完全轉化為C4H8、C3H6、C2H6、C2H4、CH4五種氣體的混合物. 該混合物的平均相對分子質量可能是( ). A? 28 B? 30 C? 38 D? 40 (平均相對分子質量計算、守恆法和極端假設法運用等. 答:B、C. )
5? 如圖1表示金屬X,Y以及它們的合金Z分別與足量鹽酸反應時產生氫氣量的情況,其中橫坐標表示消耗金屬的物質的量,縱坐標表示產生氫氣的體積(標准狀況). 下列有關Z的組成判斷正確的是( ). A? n(Na)∶n(Fe)=2∶1 B? n(Mg)∶n(K)=1∶2 C? n(Na)∶n(Al)=1∶3 D? n(K)∶n(Al)=1∶1 氣體摩爾體積計算、圖像計算,平均值法和十字交叉法運用等.
答:D.
三、 以高考Ⅱ卷為基準的利用數學工具解決化學問題的化學計算思想方法訓練
近幾年高考化學試題Ⅱ卷中的化學計算試題,要求考生將題目中各種信息轉變成數學條件,邊計算邊討論足量、適量、過量、不過量等各種邊界條件,利用不等式、不定方程、幾何定理、數軸、圖像等數學工具,靈活機智地將化學問題抽象成為數學問題,或者是將隱含的信息變為數學的邊界條件,以解決化 學問題. 高考化學試題中計算題使用的數學思想主要有函數思想、分類討論思想、數形結合思想等.
1?函數思想:就是用運動、變化的觀點去分析和處理化學問題中定量與變數之間的相依關系,建立數學模型,解決化學問題.
2?分類討論思想:按照一定的標准把復雜、綜合的計算題分解成幾個部分或幾種情況,然後逐個解決. 適用於連續、多步化學反應過程的計算,一般使用"特值-數軸"法. 特值:按某個化學方程式恰好反應的比值確定. 數軸:用變化的量或方程式中反應物的比值作為數軸的變數畫出數軸,將連續分步化學反應過程分解為某個范圍的特定反應過程,分段討論,作出完整的答案.
3?數形結合思想:就是將復雜或抽象的數量關系與直觀形象的圖形在方法上互相滲透,並在一定條件下互相轉化和補充的思想,以此開闊解題思路,增強解題的綜合性和靈活性,探索出一條合理而簡捷的解題途徑. 可分為利用數求解形的題目和利用形求解數的題目. 按現行高考化學計算主流題型,分類設計針對性訓練如下.
1?混合物反應的計算
①混合物計算是化學計算中的一種最基本的類型. 混合物可以是固體、氣體或溶液,解題過程中必須仔細審題,理清各物質之間的數量關系,必要時可採用圖示或簡捷的化學用語表示.
②二元混合物是混合物計算中最重要也最基本的一種類型,其一般解題思路是:設二個未知數,然後根據有關反應的化學方程式中物質的量關系,列出二元一次方程組求解.
③在解題過程中注意運用原子守恆、電荷守恆、極值法等方法,以簡化解題過程.
題1 在含有7.16gNaHCO3和Na2CO3的溶液中加入1 mol·L-1的硫酸溶液70 mL,完全反應後生成1.792L(標准狀況下)CO2,計算原溶液中含Na2CO3的質量.
答:2.12g.
2?過量問題的計算
過量判斷的化學計算題出現較多,其判斷的方法因題型(即所給已知條件)不同而不同. 常見的有常規方法、極端假設法、產物逆推法等. 因此判斷的方法靈活多變,具有一定的難度.
題2 在一定條件下,使H2和O2的混合氣體26g充分發生反應. 所得產物在適當溫度下跟足量的固體Na2O2反應,使固體增重2g. 求原混合氣體中O2和H2的質量.
答:O2∶24g,H2∶2g或O2∶16g;H2∶10g.
3?確定復雜化學式的計算
該類題目的特點是:給出一種成分較為復雜的化合物及其發生某些化學反應時產生的現象,通過分析、推理、計算,確定其化學式. 此類題目將計算、推斷融為一體,計算類型靈活多變,具有較高的綜合性,在能力層次上要求較高. 其解題的方法思路:一是依據題目所給化學事實,分析判斷化合物的成分;二是通過計算確定各成分的物質的量之比.
題3 為測定一種復合氧化物型的磁性粉末材料的組成,稱取12.52g樣品,將其全部溶於過量稀硝酸後,配成100 mL溶液. 取其一半,加入過量K2SO4溶液,生成白色沉澱,經過濾、洗滌、烘乾後得4.66g固體. 在餘下的50mL溶液加入少許KSCN溶液,顯紅色;如果加入過量NaOH溶液,則生成紅褐色沉澱,將沉澱過濾、洗滌、灼燒後得3.20 g固體. (1)計算磁性粉末材料中氧元素的質量分數. (2)確定該材料的化學式.
答:①20.45%. ②BaFe2O4(或BaO·Fe2O3).
4?有機物計算
推算有機物的分子式或結構簡式,有機混合物的組成和含量的計算,有機物燃燒反應有關量的討論及有機信息遷移等有關計算.
題4 某含氧有機化合物可以作為無鉛汽油的抗爆震劑,它的相對分子質量為88.0,含碳的質量分數為68.2%,含氧的質量分數為13.6%,紅外光譜和核磁共振氫譜顯示該分子中共有4個甲基. 請寫出其結構簡式.
答:(CH3)3COCH3.
5?多步反應的計算
題目特徵是化學反應原理是多個連續反應發生,起始物與目標物之間存在確定的量的關系. 解題時應先寫出有關反應的化學方程式,再找出已知物和未知物之間的物質的量關系,列出計算.
題5 已知下列化學反應: 4FeS+7O22Fe2O3+4SO2 2H2S+SO2=3S+2H2O Na2SO3+SNa2S2O3用下列途徑制備海波(Na2S2O3·5H2O): (1)計算:原料FeS在反應(a)和(b)中的理論分配比. (2)現有88gFeS,設NaOH溶液吸收SO2的吸收率為96%,問最多制備海波質量為多少﹖
答:①2∶1. ②120g
6?范圍討論計算
依據的化學原理是反應物之間相對含量不同而產物不同(如H2S與O2反應、多元酸與鹼反應、CuO與焦炭反應、Na2O2與NaHCO3共熱、C12與NH3反應等),所以,此類題目實際上是過量計算的演化和延伸. 范圍討論計算的解題方法思路是:
(1)寫方程式、找完全點. 即寫出因反應物相對量不同而可能發生的化學反應方程式並分別計算找出兩者恰好完全反應時的特殊點.
(2)確定范圍、計算判斷. 即以恰好完全反應的特殊點為基準,討論大於、小於或等於的情況,從而劃出相應的區間,確定不同范圍,然後分別討論在不同范圍內推測判斷過量,從而找出計算根據,確定計算關系.
題6 向300 mL KOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體,充分反應後,在減壓低溫下蒸發溶液,得到白色固體. 請回答下列問題:
(1)由於CO2通入量不同,所得到的白色固體的組成也不同,試推斷有幾種可能的組成,並分別列出.
(2)若通入CO2氣體為2.24 L(標准狀況下),得到11.9g的白色固體. 請通過計算確定此白色固體是由哪些物質組成的,其質量各為多少?所用的KOH溶液的物質的量濃度為多少?
答(1)4種. ①KOH、K2CO3. ②K2CO3. ③K2CO3、KHCO3. ④KHCO3.
(2)K2CO3∶6.9g, KHCO3∶5.0g;c(KOH)=0.50mol/L.
7?信息遷移型計算
題目材料給出與計算有關的新信息,為了將給出的信息遷移至題設情境中,需要調用苦幹已有的知識,形成新的知識網路. 信息遷移題的出現,有利於考查計算技能,有利於公平競爭.
題7 參考下列(a)~(c)項的敘述並回答有關問題.
(a) 皂化是使1g油脂皂化所需要的氫氧化鉀的毫克數.
(b) 碘值是使100g油脂加成碘的克數.
(c) 各種油脂的皂化值、碘值列表如下(假設下述油脂皆為(RCOO)3C3H5型的單甘油酯):
(1)主要成分皆為(C17H33COO)3C3H5(相對分子質理884)形成的油,其皂化值是_______.
(2)硬化大豆油的碘值小的原因是_________.
(3)使碘值為180的魚油100g硬化所需要吸收的氫氣在標准狀況下的體積至少是_______L.
(4)比較油脂的皂化值大小,可推知油脂_____.
答:①190. ②主要為飽和脂肪酸甘油酸. ③15.9,④不同的油脂,所含的CC數不同.
8?半定量計算
將化學概念、原理的定性知識和化學定量計算結合的一類試題. 解答此類題應注重對相關化學知識的理解、分析、應用上,從而形成正確的解計算題的思想方法. 刪減繁雜的數學計算是高考化學命題的趨勢.
題8 (1)由2個C原子、1個O原子、1個N原子和若干個H原子組成的共價合物,H的原子數目最多為_____個,試寫出其中一例的結構簡式______.
(2)若某共價化合物分子只含有C、N、H三種元素,且以n(C)和n(N)分別表示C和N的原子數目,則H原子數目最多等於_________. (3)若某共價化合物分子中含有C、N、O、H四種元素,且以n(C)、n(N)和n(O)分別表示C、N和O的原子數目,則H原子數目最多等於_________.
答:①7;H2NCH2-CH2OH. ②2n(C)+n(N)+2. ③2n(C)+n(N)+2.
9? 數據預設型的計算
數據預設型題目的特點是:構成計算要素的已知量預設,要求學生根據計算要求補充這一預設量,然後進行有關計算. 數據預設型計算題是近幾年國家命題組開發出來的成功計算題型. 此類試題對考查學生邏輯思維能力及學習潛能特別有效.
題9 一般情況下,較強的氧化劑[如 MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等]氧化濃鹽酸時,有如下反應規律:氧化劑+濃鹽酸→金屬氯化物+水+氯氣. 將Ag漂粉精(過量)放入BLcmol/L濃鹽酸中. ①寫出發生反應的化學方程式:_____、____;②欲測定鹽酸被漂粉精氧化的最低濃度D,缺少的條件是______(用字母表示,並說明字母含義),列出求D的計算式,D=_____(假設溶液體積不變). ①漂粉精與不同濃度的鹽酸的反應為: Ca(ClO)2+4HCl(濃)=CaC12+2C12↑+2H2O, Ca(ClO)2+2HC1(稀)=CaC12+2HC10. ②需測定"標准狀況下生成C12的體積VL". D=, 或mol/L.
10? 圖表型的計算
本題型特點是解題條件隱含在圖表之中,旨在考查學生挖掘圖表信息能力、觀察能力與思維的深刻性等.
題10 圖2是100mgCaC2O4·H2O受熱分解時,所得固體產物的質量隨溫度變化的曲線. 試利用圖2中信息結合所學的知識,回答下列各問題: (1)溫度分別為t1和t2時,固體產物的化學式A是_____,B是______. (2)由CaC2O4·H2O得到A的化學方程式為___________________________________. (3)由A得到B的化學方程式為________. (4)由圖計算產物C的相對分子質量,並推斷C的合理的化學式. 答:①CaC2O4? CaCO3. ②CaC2O4·H2OCaC2O4+H2O↑. ③CaC2O4CaCO3+CO↑. ④56;CaO.
11? STS計算
計算背景材料為科學、技術與社會內容,反映化學學科發展的時代性和發展性. 如最新科技、化工生產、環境治理等方面計算.
題11 在氯氧化法處理含CN-的廢水過程中,液氯在鹼性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一),氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質.
(1)某廠廢水中含KCN,其濃度為650 mg/L. 現用氯氧化法處理,發生如下反應(其中N均為-3價): KCN+2KOH+C12→KOCN+2KC1+H2O 被氧化的元素是_________.
(2)投入過量液氯,可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣. 請配平下列化學方程式,並標出電子移方向和數目: □KOCN+□KOH+□C12→□CO2+□N2+□KC1+□H2O
(3)若處理上述廢水20L,使KCN完全轉化為無毒物質,至少需液氯______g.
答:①C. ② ③33.5.
題12 已知1mol e-轉移時所通過的電量為1法拉第(F),1F=96500C. 現有一個鉛蓄電池,最初有100gPb和100g PbO2加入過量的硫酸,發生如下反應: Pb+PbO2+2H2SO4PbSO4+2H2O 理論上,一個電池可以放電直到其中的一個電極完全耗盡為止. 假如現不再充電,電池工作到反應完全,若該電池放電電流為1.00A. 通過計算求:
(1)正、負極的電極材料,________極先消耗完.
(2)理論上該電池放電最長時間是多少小時?答:①正. ②22.4h. 學生經過以上化學計算題型訓練,可形成化學計算解題技能,並逐步培養《考試說明》規定的"將化學問題抽象為數學問題,利用數學工具,通過計算和推理?結合化學知識解決化學問題的能力".
5. 化工污水處理葯劑有哪些
化工廠廢水處理過程中用到陽離子聚丙烯醯胺、高分子絮凝劑、聚合氯化鋁、專PAC、鹼等污水處理葯劑屬。
化工廠廢水主要來自石油化學工業、煤炭化學工業、酸鹼工業、化肥工業、塑料工業、制葯工業、染料工業、橡膠工業等排出的生產廢水。
化工廠廢水處理防治的主要措施是:首先應改革生產工藝和設備,減少污染物,防止廢水外排,進行綜合利用和回收;必須外排的廢水,其處理程度應根據水質和要求選擇。一級處理主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等。可採用水質水量調節、自然沉澱、上浮和隔油等方法。二級處理主要是去除可用生物降解的有機溶解物和部分膠體物,減少廢水中的生化需氧量和部分化學需氧量,通常採用生物法處理。
經生物處理後的廢水中,還殘存相當數量的COD,有時有較高的色、嗅、味,或因環境衛生標准要求高,則需採用三級處理方法進一步凈化。三級處理主要是去除廢水中難以生物降解的有機污染物和溶解性無機污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可採用離子交換和膜分離技術等。各種化學工業廢水可根據不同的水質、水量和處理後外排水質的要求,選用不同的處理方法。
6. 電鍍廢水怎麼處理才能達標排放
電鍍廢水的處理與回用對節約水資源以及保護環境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優缺點,以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。
01 化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入葯劑,使溶解態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱,再將其從水中分離出來,從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為操作簡單,技術成熟,成本低,可以同時去除廢水中的多種重金屬等優點,在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。
1.鹼性沉澱法
鹼性沉澱法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等鹼性物質,使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡單等優點,目前被廣泛使用。
但是鹼性沉澱法的污泥產量大,會產生二次污染,而且出水pH偏高,需要回調pH。NaOH由於產生污泥量相對較少且易回收利用,在工程上得到廣泛應用。欣格瑞水處理專家
2.硫化物沉澱法
硫化物沉澱法是通過投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉澱,出水pH在7~9,無需回調pH即可排放。
但是硫化物沉澱顆粒細小,需要添加絮凝劑輔助沉澱,使處理費用增大。硫化物在酸性溶液中還會產生有毒的HS氣體,實際操作起來存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的,令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉澱析出,從而凈化廢水。該法主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵,經過還原、沉澱絮凝,最終生成鐵氧體,因其設備簡單、成本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響,確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2~8,而六價鉻的最佳還原pH為4.00~5.50,最佳絮凝pH則為8.00~10.50,最佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L,總鉻含量小於1.0mg/L,鋅含量小於1.0mg/L,銅含量小於0.5mg/L,達到《電鍍污染物排放標准》(GB21900—2008)中「表2」的要求。
化學沉澱法的局限性
隨著污水排放標準的提高,傳統單一的化學沉澱法很難經濟有效地處理電鍍廢水,常常與其他工藝組合使用。
採用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水:先以鐵氧體法控制pH為11.0,在Fe/Fe。摩爾比O.55,FeSO4·7H2O/Ni質量比21,反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min,出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率達99.84%;然後採用CARBONITE處理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,溫度35℃的條件下反應6h,Ni去除率可達96.48%,出水Ni濃度為0.24mg/L,達到GB21900-2008中的「表2」標准。
採用高級Fenton一化學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水,使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物,然後加鹼沉澱重金屬離子,不僅可以去除鎳離子(去除率最高達98.4%),而且可以降低COD化學需氧量。
02 氧化還原法
1.化學氧化法
化學氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-),再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮氣,可以徹底解決氰化物污染問題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等,其中鹼性氯化法應用最廣。採用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水,在反應初始pH為3.5,H202/FeSO4摩爾比為3.5:1,H202投加量5.0g/L,反應時間60min的最佳條件下,氰化物的去除率可達93%,總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學還原法
化學還原法在電鍍廢水處理中主要針對含六價鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻,再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟,操作簡單,處理量大,投資少,在工程應用中有良好的效果,但是污泥量大,會產生二次污染。採用硫酸亞鐵作為還原劑,處理80t/d的含總鉻7O~80mg/L的電鍍廢水,出水總鉻小於1.5mg/L,處理費用為3.1元/t,具有很高的經濟效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價鉻、pH為6~7的電鍍廢水,出水六價鉻濃度小於0.2mg/L。
03 電化學法
電化學法是指在電流的作用下,廢水中的重金屬離子和有機污染物經過氧化還原、分解、沉澱、氣浮等一系列反應而得到去除。
該方法的主要優點是去除速率快,可以完全打斷配合態金屬鏈接,易於回收利用重金屬,佔地面積小,污泥量少,但是其極板消耗快,耗電量大,對低濃度電鍍廢水的去除效果不佳,只適合中小規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極,電解時產生Fe2+、Fe或Al,隨著電解的進行,溶液鹼性增大,形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3,通過絮凝沉澱去除污染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作,會使電極板發生鈍化,近年來高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統的電混凝法,它不僅克服了極板鈍化的問題,而且電流效率提高20%~30%,電解時間縮短30%~40%,節省電能30%~40%,污泥產生量少,對重金屬的去除率可達96%~99%。欣格瑞水處理專家
採用高壓脈沖電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍廢水,Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結合使用,利用電凝聚法和臭氧氧化法聯合處理電鍍廢水,以鐵和鋁做極板,出水六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來內電解法受到廣泛關注。內電解法利用了原電池原理,一般向廢水中投加鐵粉和炭粒,以廢水作為電解質媒介,通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉澱等多種反應的綜合作用,可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能,處理成本低,污泥量少。通過靜態試驗研究了鐵碳微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果,去除率分別達到了59.01%和95.49%。然而,採用微電解反應柱研究連續流的運行結果顯示,14d後微電解出水的COD去除率僅為10%~15%,銅的去除率降低至45%~50%之間,可見需要定期更換填料或對填料進行再生。
04 膜分離技術
膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等,利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。
該方法去除效果好,可實現重金屬回收利用和出水回用,佔地面積小,無二次污染,是一種很有發展前景的技術,但是膜的造價高,易受污染。
對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析,結果表明:結合常規廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝,電鍍廢水被處理後的水質達到排放標准;電鍍綜合廢水經UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理後,水質達到回用水標准,RO和NF產水的電導率分別低於100gS/cm和1000gS/cm,COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜後,鎳的濃縮高達25倍以上,實現了鎳的回收,RO產水水質達到回用標准。
投資與運行費用分析表明:工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。
液膜法並不是採用傳統的固相膜,而是懸浮於液體中很薄的一層乳液顆粒,是一種類似溶劑萃取的新型分離技術,包括制膜、分離、凈化及破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了乳狀液膜分離技術,該技術同時具有萃取和滲透的優點,把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節約能源和基建投資少的特點,對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離,常用的離子交換劑有腐殖酸物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。
此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點,但離子交換劑成本高,再生劑耗量大。
研究強酸性離子交換樹脂對含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結果表明:pH為6~7有利於強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃,適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸,脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液,平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹脂對cr(VI)的吸附能力,發現Cr(VI)在低濃度時,樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和化學反應控制的。CHS一1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2~3,在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來洗脫,再生後吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚,在鹼性條件下進行水解,制備出磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC一1。
通過對重金屬Cu的吸附研究發現,NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大,因而具有較快的動力學性能。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
06 蒸發濃縮法
蒸發濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發,使液體濃縮達到回用的效果。一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水,用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大,不經濟。
在處理電鍍廢水中,蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用,可實現閉路循環,效果不錯,比如常壓蒸發器與逆流漂洗系統聯合使用。蒸發濃縮法操作簡單,技術成熟,可實現循環利用,但是濃縮後的干固體處置費用大,制約了它的應用,目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術
生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化,該方法運行成本低,污泥量少,無二次污染,對於水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱來凈化水質的方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外、具有絮凝活性的代謝物,能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉澱。
生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比,具有處理廢水安全無毒、絮凝效果好、不產生二次污染等優點,但其存在活體生物絮凝劑不易保存,生產成本高等問題,限制了它的實際應用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類:
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑,如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高分子物質,如酵母細胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙醯葡萄糖胺、絲狀真菌細胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑。代謝產物主要有多糖、蛋白質、脂類及其復合物等。
近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質類,前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附研究。
其研究結果表明,在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理效果,實驗證明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬,然後通過固液分離,從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母、黴菌、藻類等。該方法成本低,吸附和解析速率快,易於回收重金屬,具有選擇性,前景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響,結果表明:pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間為10min的條件下,廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯草芽胞桿菌細胞膨大,色澤變亮,細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞表面的鈉進行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種鹼性天然高分子多糖,由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙醯基處理而得到,可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球,然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季銨基團改性,所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應。
用它來去除酸性廢水中的cr(VI),在pH為2.5、溫度為25℃的條件下,最大吸附能力為233.1mg/g,平衡時間為40~120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生,解吸率達到95.6%,因此該生物吸附劑具有很高的重復使用性。
3.生物化學法
生物化學法是指微生物直接與廢水中的重金屬進行化學反應,使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種,在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發現,有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物,如無色桿菌、土壤細菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等,其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI),其餘大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發現灰色鏈黴菌能在24~48h內把cr(VI)還原成cr(III),並能夠將cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內分離篩選出35株菌種,並獲得了SR系列復合功能菌,該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效,並在此基礎上進行了工程應用,取得較好的效果。
4.植物修復法
植物修復法是利用植物的吸收、沉澱、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物,達到治理污水、修復生態的目的。
該方法對環境的擾動較少,有利於環境的改善,而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用,是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物,在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾,用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水,使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d1時,出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標準的要求;當進水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時,仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質量平衡表明,鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物,從而達到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑,可以吸附多種重金屬,吸附容量大,但是活性炭價格昂貴,使用壽命短,需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料,如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等,也具有較好的吸附能力,但由於各種原因,幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水,發現在靜態條件下,沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI),
然後通過外部磁場分離,使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選後,濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後,磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料,如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術是指在1~100nm尺度上研究和應用原子、分子現象,由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯系的科學技術。納米顆粒由於具有常規顆粒所不具備的納米效應,因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積,所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現出巨大的潛力。雷立等l採用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs),並應用於對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明:pH=5時,初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L,吸附性能優於傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能環保的新型處理技術,得到人們的廣泛認同,具有很大的發展潛力。
09 光催化技術
光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產物徹底、無二次污染等特點。
光催化的核心是光催化劑,常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO:在受到一定能量的光照時會發生電子躍遷,產生電子一空穴對。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子,而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基,從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H:0等無機物,被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態的TiO2為催化劑,在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明:當TiO2投加量為2g/L,廢水pH=4時,在300W高壓汞燈照射下,載入60mL/min的空氣反應40rain,對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了「物化一光催化一膜」處理電鍍廢水的工程實例,出水COD去除率達到70%以上,同時TiO2光催化劑可重復使用。
膜法的引入可大大提高水質,使處理後水質達到中水回用標准,提高了電鍍廢水的資源化利用率,回用率達到85%以上,大大節約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制,如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低,催化劑的載體不成熟,遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降,等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔的處理技術,將會有很大的應用前景。欣格瑞水處理專家
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑,它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作用,生成的高分子螯合鹽不溶於水,通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬廢水中剩餘的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標准。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果,對Cu去除率在99%以上,出水Cu濃度小於0.05mg/L,出水遠低於GB21900-2008的「表3」標准。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理,發現三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著,投加量少且效果穩定,但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強,對3種重金屬離子均具有良好的去除效果,可達到GB21900-2008中的「表3」排放標准,且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC),對Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。
7. 工業污水處理一般需要哪些化工葯劑、需要詳細的
包括:氨基三甲叉膦酸(ATMP),羥基乙叉二膦酸(HEDP),聚合氯化呂,聚丙版烯酸鈉(PAAS),液氯,權次氯酸鈣,二氯三氯,三聚六偏等等,還有一些無機葯劑。
如果是現場操作, 還需要制定一系列的加葯方案:
1、水質情況、污水系統參數、循環水補充水質、葯劑的選擇、需要做靜態阻垢實驗等、
2、殺菌劑及清洗葯劑的篩選由於循環冷卻水系統是一個特殊的生態環境,很多種類的微生物都適宜在這一水系統中快速生長繁衍,其結果必然阻礙系統正常運行,造成污泥大量沉積、水力輸送阻力增加、傳熱效率急劇下降、水質組成嚴重惡化、過水金屬表面腐蝕加劇等一系列問題,為了保證系統正常運行並延長系統運行壽命,應投加殺菌滅藻劑以達到預期效果
根據上面的水質分析補充水和循環水的水質阻垢實驗進行葯品的選擇。
3、循環冷卻水系統葯劑消耗的計算包括:阻垢緩蝕劑的投加量、循環水系統日常運行管理
4、清洗過後的預膜處理,
以及過程中緊急情況的處理。
使用的葯劑很多,但要綜合考慮,不同區域的水質及不同濃縮保有水量加葯劑量是不同的。
8. 甲醛廢水處理工藝
甲醛廢水中除了含有大量的甲醛外.還含有醇、苯、酚、三聚甲醛、甲縮醛、二氧內五環容、乙二醇等物質。低濃度甲醛對微生物生長具有抑製作用,高濃度的甲醛可以使蛋白質變性.微生物很難存活。另外苯、多聚甲醛、縮聚醛、二氧五環等環狀及較大分子物質化學性質穩定,很難通過普通的化學方法或生物方法進行徹底降解。
甲醛廢水的處理方法根據廢水中有無酚的存在分為2種,含酚的甲醛廢水可以用縮合法、氧化
法、混凝法等來處理;不含酚的甲醛廢水處理方法主要有:氧化法、吹脫法、生物處理法、石灰法、縮合法等。
建議採用吹脫法+厭氧酸化+SBR工藝