高铁酸钾在垃圾渗滤液处理中的应用及改进

摘要

高铁酸钾是20世纪50年代以来开发的一种新型水处理剂，它具有良好的氧化除污功效、优异的混凝助凝作用、优良的杀菌消毒作用及高效的脱味除臭功能，而且不会对处理后的水样带来二次污染。但是由于高铁酸钾的稳定性不佳，且制备复杂、成本较高，一直未能实现大规模的工业应用。 垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水，具有水质复杂、有机物种类繁多；污染物浓度高、水质水量变化范围大：金属、氨氮含量高等特性，是一种处理工艺复杂、处理成本高昂的废水。 本论文以自制的饱和次氯酸钾溶液和硝酸铁为原料，制得了纯度为98％的高铁酸钾晶体，并通过其纯度随时间的变化分析得知高铁酸钾的稳定保存期约为20d。通过条件实验得出高铁酸钾纯品去除废水中氨氮最佳投加量为4:1，最佳pH值为9，处理效果受温度影响不大。采用高铁酸钾晶体直接处理氨氮初始浓度为1015mg/L的垃圾渗滤液，氨氮去除率可达60％。实验中发现，高铁酸钾晶体一经投放到渗滤液中即分解，表明其氧化性能未能充分发挥。 针对采用高铁酸钾晶体直接处理垃圾渗滤液中存在的问题，本论文改用高铁酸钾晶体制备过程中制得的高铁酸钾滤液及经活化的吸附剂负载后的高铁酸钾处理垃圾渗滤液。实验结果表明：高铁酸钾滤液对垃圾渗滤液中氨氮具有非常好的去除效果，对废水中COD<,Cr>、BOD<,5>也有一定的去除效果。100mL垃圾渗滤液中投加4mL浓度为21.45mmol/L的高铁酸钾滤液，对氨氮的去除率可达到约80％，COD<,Cr>去除率达到46.5％，BOD<,5>去除率达到约70％，且浓度较低的高铁酸钾滤液稳定性也大大提高，在60d内仅少量分解；而活性炭型负载型高铁酸钾对垃圾渗滤液中COD<,Cr>具有非常好的协同去除效果，当药剂投加量为15g(高铁酸钾最大释放量约为9mg)时，100mL垃圾渗滤液中COD<,Cr>的去除率达到89％。 通过对三种高铁酸钾产品在处理垃圾渗滤液中的效果比较，论文总结了三种产品各自的优缺点。研究结果可为高铁酸钾的深入研究提供科学依据，对于开发实用性强的高铁酸钾产品具有重要的理论意义和指导价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1概述

1.2高铁酸钾的理化性质

1.2.1高铁酸钾的外观及晶体结构

1.2.2高铁酸钾的热稳定性

1.2.3高铁酸钾的氧化性

1.2.4高铁酸钾的混凝絮凝作用

1.3高铁酸钾的国内外研究概况

1.3.1高铁酸钾制备方法

1.3.2高铁酸钾的测定方法

1.3.3高铁酸钾的稳定性

1.3.4高铁酸钾的应用

1.4垃圾渗滤液的特性与常用处理方法

1.5本文研究的主要内容、创新点和科学意义

1.5.1主要研究内容

1.5.2主要创新之处和科学意义

第二章 高铁酸钾产品的制备

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1主要仪器与试剂

2.2.2实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1饱和次氯酸钾溶液的制备

2.3.2 ClO-浓度的高低对高铁酸钾制备的影响

2.3.3高铁酸钾固体保存的稳定性探讨

2.3.4高铁酸钾滤液保存的稳定性探讨

2.3.5负载型高铁酸钾的研制

2.4本章小结

第三章 高铁酸钾晶体处理水样中氨氮的条件试验

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1主要仪器与试剂

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1氨氮标准曲线的绘制

3.3.2垃圾渗滤液水质

3.3.3 K2FeO4投加量对氨氮去除效果的影响

3.3.4 pH值对K2FeO4去除氨氮的影响

3.3.5温度对K2FeO4去除氨氮的影响

3.3.6K2FeO4对不同浓度氨氮去除效果比较

3.3.7高铁酸钾晶体处理垃圾渗滤液探讨

3.4本章小结

第四章 高铁酸钾处理垃圾渗滤液的应用

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1材料与试剂

4.2.2实验方法

4.3结果与讨论

4.3.1高铁酸钾滤液处理垃圾渗滤液的效果

4.3.2负载型高铁酸钾处理垃圾渗滤液的效果

4.3.3高铁酸钾产品处理垃圾渗滤液的效果综合评估

4.4本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果