高岭土酸性废水处理和处理后废水脱钙技术研究-环境工程专业论文.docxVIP

万方数据 湘潭大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日  高岭土酸性废水处理和处理后废水脱钙技术研究 万方数据 摘 要 高岭土生产过程中产生大量的酸性废水，且在其生产过程存在较大的分质用 水空间，如将酸性废水处理后进行回用，既能减少环境污染，又能降低生产成本。 本研究以高岭土选矿酸性废水为研究对象，先采用石灰对高岭土酸性废水进行中 和处理，然后采用“诱导结晶-絮凝沉淀”新工艺对中和除渣后的废水进行脱钙 处理，得到最优工艺参数，并开展了 CaCO3 和 CaSO4 共沉淀过程的研究工作。 结果如下： 1.CaCO3 和 CaSO4 共沉淀过程：（1）随着硫酸根离子浓度的增加，钙离子的 平衡浓度也增加，当硫酸根离子浓度达到 50%～80%时，影响接近平稳。（2）随 着温度的升高，钙离子和硫酸根离子的平衡浓度均减小，即达到平衡时，c(Ca2+) 2- 60℃ ＞c(Ca2+) 70℃ ＞c(Ca2+) 80℃ ，c(SO42-) 60℃＞c(SO42-) 70℃＞c(SO4 ) 80℃。（3）随着 温度的升高，不同溶液中的硫酸钙的溶度积均减小，且随着硫酸根离子比例的增 加，硫酸钙的溶度积也随之增大。单种沉淀物的溶度积已经不适应于共沉淀过程。 （4）纯碳酸钙沉淀晶体呈乳白色粉末状，纯硫酸钙沉淀晶体成透明针状，在两 者的混合溶液中几乎用肉眼看不到针状晶体。采用扫描电镜对各晶体进行表征分 析发现，纯碳酸钙晶体为六角形结构，纯硫酸钙晶体为针形状结构，而当两种溶 液混合时，六角形的晶体长在针形状晶体上。 2.高岭土酸性废水中和、脱钙处理：（1）可采用石灰对高岭土酸性废水进行 中和、除铁处理，最佳反应条件是： pH 值控制在 9～12 之间；搅拌时间为 15min； 沉淀时间为 20min。（2）可采用“诱导结晶-絮凝沉淀”新工艺对中和除渣后的 高岭土废水进行脱钙处理，处理后的废水不存在结垢现象。（3）诱导结晶过程中， 单因素实验结果表明，最佳搅拌温度是 50℃，最佳搅拌时间为 40min，最佳晶种 投加量是 1mg/L，用二氧化碳曝气调节 pH 值至 8.8 时脱钙率最高，最佳搅拌速 率是 150r/min。正交试验得到的最佳脱钙工艺条件为：搅拌温度 60℃，搅拌时 间 40min，pH 值为 8.8。在最佳脱钙工艺条件下进行 4 次平行实验，平均脱钙率 为 51.26%。采用晶体成长动力学模型对诱导结晶过程进行拟合，相关系数 r2＞ 0.98。（4）絮凝沉淀过程中，最佳工艺条件为： PAM 投加量为 1mg/L；慢速搅 拌速率选择 50r/min；慢速搅拌时间是 8min；沉淀时间 30min。通过 SEM 分析进 一步说明该工艺处理过程中存在碳酸钙和硫酸钙的共沉淀现象，生成了两者的混 晶。 关键词：高岭土酸性废水；共沉淀；脱钙；诱导结晶；絮凝 I 湘潭大学硕士学位论文 Abstract There are many acidic waste water produced and high quality water space in the kaolin production process. If reusing the treated acidic wastewater, it can reduce the environmental pollution and reduce the production cost. This study was aimed to treat the kaolin mineral processing wastewater after neutralization by lime and decalcifying by induced crystallization - flocculation precipitation new process for the optimal process parameters