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| 編輯推薦： |
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《选冶工业废水新处理技术》详细介绍了利用工业固体废弃物合成新型材料对选矿废水综合治理的研究。
|
| 內容簡介： |
《选冶工业废水新处理技术》系统地介绍了最新的选冶工业废水处理技术及基本原理，包括
电磁场絮凝、阻垢技术、介孔γ-Al2O3 处理高含盐量废水及对金属离子
的吸附与回收、粉煤灰合成的改性沸石处理、高浓度氨氮废水的机理及
影响因素、综合水处理系统设计、组建与动态测试技术；同时介绍了相
关吸附剂的制备和吸附剂再生技术；对高梯度磁处理器动态模拟装置制作
原理和方法做了详细的介绍，设计综合水处理系统，研究了静态与动态吸
附实验过程中对 24
SO . 、F.、氨氮的吸附去除的影响、因素和运行参数。
|
| 關於作者： |
|
张雪峰，教授、博士、硕士研究生导师，多年从事科学研究工作，主持科研经费超过1余万元。获国家冶金行业科技进步二等奖，内蒙古科技进步一等奖，被评为自治区“321人才工程”、包头市“新世纪人才工程”、包头市政府特殊津贴专家、宝钢优秀教师、内蒙古优秀教师。发表论文8余篇，授予专利1项，编写教材、学术专著五部。
|
| 目錄：
|
前言
第 1 章 选冶工业废水处理常用方法概述........................................................... 1
1.1 选冶工业废水概述 ............................................................................... 1
1.2 选冶工业水处理方法概述 .................................................................... 1
1.3 工业废水回用技术现状........................................................................ 3
1.4 工业循环冷却水水质稳定及处理技术................................................... 4
1.5 腐蚀的控制方法 .................................................................................. 6
1.6 结垢的控制方法 .................................................................................. 6
1.7 微生物的控制方法 ............................................................................... 7
1.8 电磁场水处理技术的优点 .................................................................... 7
参考文献 ..................................................................................................... 8
第 2 章 电磁处理技术及性能测试 ..................................................................... 9
2.1 电磁水处理技术及其应用 .................................................................... 9
2.1.1 电磁场水处理技术的优点 .............................................................. 9
2.1.2 电磁场水处理技术及其理论 ........................................................... 9
2.1.3 电磁处理非磁性或弱磁性污染物废水 .............................................14
2.1.4 磁处理技术.................................................................................14
2.1.5 电磁场处理废水的生物效应机理 ....................................................18
2.1.6 电磁场的基本理论——麦克斯韦方程组...........................................19
2.1.7 分子动力学模拟的基本原理 ..........................................................20
2.1.8 国内外磁处理环保技术的发展概况和应用前景.................................26
2.2 高梯度磁处理器的设计理论基础.........................................................29
2.2.1 废水处理流程 .............................................................................29
2.2.2 高梯度磁处理器设计的理论基础 ....................................................30
2.2.3 高梯度磁场的获得和磁处理器的设计 .............................................33
2.3 运行过程工艺参数的确定 ...................................................................35
2.3.1 高梯度磁处理器运行参数的确定 ....................................................35
2.3.2 磁种的选用与制备 .......................................................................35
2.3.3 冲洗时间和反冲洗时间的确定 .......................................................36
.iv. 选冶工业废水新处理技术
2.4 高梯度磁场处理河流废水研究 ............................................................37
2.4.1 废水预处理.................................................................................38
2.4.2 各种工业参数对悬浮物去除的影响.................................................42
2.4.3 工艺参数对浊度的影响.................................................................46
2.4.4 工艺参数对 COD 的影响...............................................................46
2.4.5 工艺参数对 pH 的影响 .................................................................50
2.4.6 工艺参数对除菌的影响.................................................................52
2.4.7 高梯度磁处理器捕集能力的测定 ....................................................58
2.5 高梯度磁场处理生活废水和钢铁工业废水试验 ...................................60
2.5.1 高梯度磁场处理废水试验装置的组建 .............................................60
2.5.2 试验内容及方案 ..........................................................................63
2.5.3 高梯度磁场处理生活废水的试验研究 .............................................64
2.5.4 高炉循环冷却水水质稳定试验研究.................................................68
2.5.5 高梯度磁场净化轧钢废水可行性研究 .............................................85
2.6 包钢总排回水调查与分析 ...................................................................99
2.6.1 包钢总排回水水质现状调查 ..........................................................99
2.6.2 包钢高炉循环冷却水系统调查 .....................................................102
2.6.3 水垢种类的判断 ........................................................................103
2.6.4 包钢总排回水水质倾向判断 ........................................................ 106
2.7 磁场阻垢防垢机理分析及设备选择 ................................................... 110
2.7.1 水样配制.................................................................................. 110
2.7.2 试验设备.................................................................................. 110
2.7.3 实验方法.................................................................................. 111
2.7.4 试验结果与分析 ........................................................................ 112
2.8 包钢总排回水用做高炉循环冷却水水质稳定研究 .............................. 123
2.8.1 低频高梯度磁场对包钢总排回水水质稳定研究...............................123
2.8.2 药剂处理包钢总排回水水质稳定实验 ...........................................137
2.8.3 低频高梯度磁场协同药剂处理包钢总排回水动态模拟实验............... 145
参考文献 .................................................................................................. 154
第 3 章 介孔 γ-Al2O3 ...................................................................................... 159
3.1 介孔材料概述 ................................................................................... 159
3.1.1 介孔材料..................................................................................159
3.1.2 介孔材料的合成机理 ..................................................................159
3.1.3 介孔材料的合成 ........................................................................ 162
3.1.4 介孔材料的结构类型 ..................................................................164
3.1.5 介孔材料的应用 ........................................................................ 167
目 录 .v.
3.2 介孔氧化铝 ...................................................................................... 169
3.2.1 常见氧化铝的晶型 .....................................................................170
3.2.2 介孔氧化铝的合成 .....................................................................171
3.2.3 介孔氧化铝的应用 ..................................................................... 175
3.3 介孔γ-Al2O3 的合成及性能表征 ....................................................... 176
3.3.1 模板剂的浓度 ...........................................................................177
3.3.2 干燥温度..................................................................................179
3.3.3 其他影响因素综合分析............................................................... 183
3.4 吸附机理 ..........................................................................................185
3.4.1 吸附分离原理 ...........................................................................185
3.4.2 吸附曲线..................................................................................187
3.4.3 吸附模型的研究 ........................................................................188
3.4.4 介孔氧化铝的吸附机理............................................................... 189
3.5 静态吸附 .......................................................................................... 190
3.5.1 对常规阳离子Ca2+的吸附..........................................................190
3.5.2 介孔 γ- Al2O3 对 Pb2+的吸附.........................................................194
3.5.3 介孔 γ- Al2O3 对 Cu2+的吸附 ........................................................196
3.5.4 介孔 γ- Al2O3 对 La3+的吸附.........................................................198
3.5.5 介孔 γ- Al2O3 对 Ce4+的吸附.........................................................200
3.5.6 介孔 γ- Al2O3 对 24
SO . 的吸附 ........................................................201
3.5.7 介孔 γ- Al2O3 对 F.的吸附 ........................................................... 203
3.6 动态吸附 .......................................................................................... 205
3.6.1 装置设计..................................................................................206
3.6.2 装置运行..................................................................................207
3.6.3 动态吸附.................................................................................. 207
3.7 介孔 γ-Al2O3 的再生 .......................................................................... 210
3.7.1 影响介孔 γ-Al2O3 再生的分析 ......................................................210
参考文献 .................................................................................................. 214
第 4 章 粉煤灰沸石的合成及对氨氮的吸附性能 ............................................. 220
4.1 概述 ................................................................................................. 220
4.1.1 沸石 ........................................................................................220
4.1.2 粉煤灰沸石的合成方法...............................................................221
4.1.3 粉煤灰沸石在废水处理中的应用 .................................................. 224
4.1.4 氨氮的来源与危害 ..................................................................... 226
4.1.5 氨氮的处理方法 ........................................................................227
4.1.6 粉煤灰沸石吸附氨氮的机理 ........................................................ 229
.vi. 选冶工业废水新处理技术
4.2 粉煤灰沸石的合成 ............................................................................ 230
4.2.1 粉煤灰沸石合成原料及性能评价方法 ...........................................230
4.2.2 碱熔融-水热法合成粉煤灰沸石 ....................................................230
4.2.3 碱熔融-微波法合成粉煤灰沸石 .................................................... 237
4.3 粉煤灰沸石结构表征 ........................................................................ 244
4.3.1 晶体结构..................................................................................244
4.3.2 形貌特征..................................................................................246
4.3.3 比表面积和孔径分布 .................................................................. 250
4.4 粉煤灰沸石吸附氨氮 ........................................................................ 252
4.4.1 粉煤灰沸石的氨氮吸附性能 ........................................................252
4.4.2 粉煤灰沸石静态吸附氨氮 ........................................................... 253
4.5 粉煤灰沸石颗粒的氨氮吸附性能....................................................... 257
4.5.1 粉煤灰沸石颗粒动态吸附氨氮 .....................................................257
4.5.2 粉煤灰沸石颗粒吸附穿透 ...........................................................258
4.5.3 粉煤灰沸石颗粒静态再生 ...........................................................259
4.5.4 粉煤灰沸石颗粒动态再生 ........................................................... 260
参考文献 .................................................................................................. 262
第 5 章 综合水处理系统设计、组建与测试 .................................................... 265
5.1 综合水处理系统的设计..................................................................... 265
5.1.1 综合水处理系统设计方案 ...........................................................265
5.1.2 综合水处理系统设备 .................................................................. 268
5.2 综合测试 .......................................................................................... 269
5.2.1 综合测试方案 ...........................................................................269
5.2.2 综合测试条件 ...........................................................................269
5.2.3 综合测试结果及其分析............................................................... 270
第 6 章 中水水质评价及电磁协同水稳药剂深度处理 ...................................... 275
6.1 污染因子对高炉循环冷却水系统的腐蚀情况 ..................................... 275
6.2 研究内容与思路 ............................................................................... 276
6.2.1 研究内容..................................................................................276
6.2.2 研究思路.................................................................................. 277
6.3 包钢尾矿坝渗漏水中水..................................................................... 277
6.4 中水处理 .......................................................................................... 277
6.4.1 中水磁场处理流程 ..................................................................... 277
6.4.2 静态阻垢实验方法 .....................................................................277
6.4.3 静态缓蚀实验方法 .....................................................................278
6.4.4 动态模拟试验系统与综合实验系统的连接 .....................................279
目 录 .vii.
6.4.5 动态模拟试验方法 ..................................................................... 280
6.5 水稳药剂的筛选 ............................................................................... 280
6.5.1 试验条件..................................................................................280
6.5.2 四种预选药剂静态阻垢缓蚀效果 ..................................................280
6.5.3 动态模拟循环冷却水系统试验及其结果 ........................................ 283
6.6 污染因子对阻垢缓蚀的影响.............................................................. 287
6.6.1 阻垢缓蚀剂的筛选 .....................................................................287
6.6.2 污染因子的阻垢缓蚀实验 ...........................................................289
6.6.3 各污染因子的正交实验............................................................... 293
6.7 小结 ................................................................................................. 294
附录 ................................................................................................................ 295
|
| 內容試閱：
|
第 1 章 选冶工业废水处理常用方法概述
1.1 选冶工业废水概述
选冶废水是选冶工艺排水、尾矿池流水和矿场排水的统称。矿山采矿、冶炼厂、
稀土厂、电镀、电解及电线制造等行业排出的废水为选冶废水的主要来源[1]。废水
水量大，悬浮物含量高，含有害物质种类较多而浓度较低。每吨矿石选冶用水量为
5~10 吨。随着全国各地矿产冶金产量的不断攀升，对环境的污染也日趋加重，其
中原生选矿过程中排放的工业废水，突出表现在 Cu2+、Pb2+、SO4 2
.、NH4
+ 等污染因
子。由于选冶对水质要求不高，所以尾矿坝中的上清液可以在选矿中循环使用，但
附近稀土厂稀土废水的排入，使来水量远超出了选冶用水量。选冶废水作为一种循
环载体，不断将选矿过程中的一些污染成分带入尾矿坝中，使得废水远比选冶废水
的成分复杂得多，且水位持续升高，同时各稀土厂排出的废水基本上没有经过处理
即被排放，危害水产和植物及人体健康，从而带来了一系列的环境问题。一般设置
大容积尾矿水选矿工艺排水与尾矿浆沉淀-储存池，常利用峡谷、坡地、河滩等地
形并以堤坝围筑而成，悬浮物沉积于底部，废水在池内停留大于一昼夜，溢流水可
循环使用，并根据要求经中和、吸附、氧化补充处理后，将尾矿坝渗水沟排出的选
矿废水处理后提供给相关企业使用，同时降低对周边生态环境的破坏，是非常有意
义的一项工作。
1.2 选冶工业水处理方法概述
工业用水与废水的污染控制，是水污染治理的主要工作。工业用水通常包括工
艺用水、锅炉用水、洗涤用水以及冷却用水等[2]。不同用途的水，其水质要求也不
相同。就工业循环冷却用水而言，对水质的要求是相当高的。为了保证生产稳定，
不损坏设备，能长周期运转，对各指标有严格的限制，如冷却水水体温度、浊度要
低，且要不易结垢，不易对金属设备产生腐蚀，不易滋生藻类等。
选冶工业废水处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物化学法[3]，
各种方法的处理对象及范围不同，有各自不同的优缺点。目前工业废水的处理方法
?2? 选冶工业废水新处理技术
多采用化学法，但由于在处理的过程中需要添加化学药剂，存在成本增加和二次污
染的现象。作为物理法之一的高梯度磁水处理法，是近年来发展起来的一种水处理
技术[4,5]。它是利用高梯度电磁场或永磁场作用，使水体的性质产生某些
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