《選冶工業廢水新處理技術》是2014年2月1日科學出版社出版的圖書，作者是張雪峰、姚衛華。
基本介紹
- 書名：選冶工業廢水新處理技術
- 作者：張雪峰、姚衛華
- ISBN：9787030355133
- 頁數：308
- 定價：88.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2014年2月1日
- 裝幀：平裝
- 開本：32
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
《選冶工業廢水新處理技術》系統地介紹了最新的選冶工業廢水處理技術及基本原理，包括 電磁場絮凝、阻垢技術、介孔γ-Al2O3 處理高含鹽量廢水及對金屬離子 的吸附與回收、粉煤灰合成的改性沸石處理、高濃度氨氮廢水的機理及 影響因素、綜合水處理系統設計、組建與動態測試技術；同時介紹了相 關吸附劑的製備和吸附劑再生技術；對高梯度磁處理器動態模擬裝置製作 原理和方法做了詳細的介紹，設計綜合水處理系統，研究了靜態與動態吸 附實驗過程中對 24 SO . 、F.、氨氮的吸附去除的影響、因素和運行參數。
作者簡介
張雪峰，教授、博士、碩士研究生導師，多年從事科學研究工作，主持科研經費超過1餘萬元。獲國家冶金行業科技進步二等獎，內蒙古科技進步一等獎，被評為自治區“321人才工程”、包頭市“新世紀人才工程”、包頭市政府特殊津貼專家、寶鋼優秀教師、內蒙古優秀教師。發表論文8餘篇，授予專利1項，編寫教材、學術專著五部。
圖書目錄
前言
第 1 章 選冶工業廢水處理常用方法概述........................................................... 1
1.1 選冶工業廢水概述 ............................................................................... 1
1.2 選冶工業水處理方法概述 .................................................................... 1
1.3 工業廢水回用技術現狀........................................................................ 3
1.4 工業循環冷卻水水質穩定及處理技術................................................... 4
1.5 腐蝕的控制方法 .................................................................................. 6
1.6 結垢的控制方法 .................................................................................. 6
1.7 微生物的控制方法 ............................................................................... 7
1.8 電磁場水處理技術的優點 .................................................................... 7
參考文獻 ..................................................................................................... 8
第 2 章 電磁處理技術及性能測試 ..................................................................... 9
2.1 電磁水處理技術及其套用 .................................................................... 9
2.1.1 電磁場水處理技術的優點 .............................................................. 9
2.1.2 電磁場水處理技術及其理論 ........................................................... 9
2.1.3 電磁處理非磁性或弱磁性污染物廢水 .............................................14
2.1.4 磁處理技術.................................................................................14
2.1.5 電磁場處理廢水的生物效應機理 ....................................................18
2.1.6 電磁場的基本理論——麥克斯韋方程組...........................................19
2.1.7 分子動力學模擬的基本原理 ..........................................................20
2.1.8 國內外磁處理環保技術的發展概況和套用前景.................................26
2.2 高梯度磁處理器的設計理論基礎.........................................................29
2.2.1 廢水處理流程 .............................................................................29
2.2.2 高梯度磁處理器設計的理論基礎 ....................................................30
2.2.3 高梯度磁場的獲得和磁處理器的設計 .............................................33
2.3 運行過程工藝參數的確定 ...................................................................35
2.3.1 高梯度磁處理器運行參數的確定 ....................................................35
2.3.2 磁種的選用與製備 .......................................................................35
2.3.3 沖洗時間和反衝洗時間的確定 .......................................................36
.iv. 選冶工業廢水新處理技術
2.4 高梯度磁場處理河流廢水研究 ............................................................37
2.4.1 廢水預處理.................................................................................38
2.4.2 各種工業參數對懸浮物去除的影響.................................................42
2.4.3 工藝參數對濁度的影響.................................................................46
2.4.4 工藝參數對 COD 的影響...............................................................46
2.4.5 工藝參數對 pH 的影響 .................................................................50
2.4.6 工藝參數對除菌的影響.................................................................52
2.4.7 高梯度磁處理器捕集能力的測定 ....................................................58
2.5 高梯度磁場處理生活廢水和鋼鐵工業廢水試驗 ...................................60
2.5.1 高梯度磁場處理廢水試驗裝置的組建 .............................................60
2.5.2 試驗內容及方案 ..........................................................................63
2.5.3 高梯度磁場處理生活廢水的試驗研究 .............................................64
2.5.4 高爐循環冷卻水水質穩定試驗研究.................................................68
2.5.5 高梯度磁場淨化軋鋼廢水可行性研究 .............................................85
2.6 包鋼總排回水調查與分析 ...................................................................99
2.6.1 包鋼總排回水水質現狀調查 ..........................................................99
2.6.2 包鋼高爐循環冷卻水系統調查 .....................................................102
2.6.3 水垢種類的判斷 ........................................................................103
2.6.4 包鋼總排回水水質傾向判斷 ........................................................ 106
2.7 磁場阻垢防垢機理分析及設備選擇 ................................................... 110
2.7.1 水樣配製.................................................................................. 110
2.7.2 試驗設備.................................................................................. 110
2.7.3 實驗方法.................................................................................. 111
2.7.4 試驗結果與分析 ........................................................................ 112
2.8 包鋼總排回水用做高爐循環冷卻水水質穩定研究 .............................. 123
2.8.1 低頻高梯度磁場對包鋼總排回水水質穩定研究...............................123
2.8.2 藥劑處理包鋼總排回水水質穩定實驗 ...........................................137
2.8.3 低頻高梯度磁場協同藥劑處理包鋼總排回水動態模擬實驗............... 145
參考文獻 .................................................................................................. 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 介孔材料的合成機理 ..................................................................159
3.1.3 介孔材料的合成 ........................................................................ 162
3.1.4 介孔材料的結構類型 ..................................................................164
3.1.5 介孔材料的套用 ........................................................................ 167
目 錄 .v.
3.2 介孔氧化鋁 ...................................................................................... 169
3.2.1 常見氧化鋁的晶型 .....................................................................170
3.2.2 介孔氧化鋁的合成 .....................................................................171
3.2.3 介孔氧化鋁的套用 ..................................................................... 175
3.3 介孔γ-Al2O3 的合成及性能表征 ....................................................... 176
3.3.1 模板劑的濃度 ...........................................................................177
3.3.2 乾燥溫度..................................................................................179
3.3.3 其他影響因素綜合分析............................................................... 183
3.4 吸附機理 ..........................................................................................185
3.4.1 吸附分離原理 ...........................................................................185
3.4.2 吸附曲線..................................................................................187
3.4.3 吸附模型的研究 ........................................................................188
3.4.4 介孔氧化鋁的吸附機理............................................................... 189
3.5 靜態吸附 .......................................................................................... 190
3.5.1 對常規陽離子(Ca2+)的吸附..........................................................190
3.5.2 介孔 γ- Al2O3 對 Pb2+的吸附.........................................................194
3.5.3 介孔 γ- Al2O3 對 Cu2+的吸附 ........................................................196
3.5.4 介孔 γ- Al2O3 對 La3+的吸附.........................................................198
3.5.5 介孔 γ- Al2O3 對 Ce4+的吸附.........................................................200
3.5.6 介孔 γ- Al2O3 對 24
SO . 的吸附 ........................................................201
3.5.7 介孔 γ- Al2O3 對 F.的吸附 ........................................................... 203
3.6 動態吸附 .......................................................................................... 205
3.6.1 裝置設計..................................................................................206
3.6.2 裝置運行..................................................................................207
3.6.3 動態吸附.................................................................................. 207
3.7 介孔 γ-Al2O3 的再生 .......................................................................... 210
3.7.1 影響介孔 γ-Al2O3 再生的分析 ......................................................210
參考文獻 .................................................................................................. 214
第 4 章 粉煤灰沸石的合成及對氨氮的吸附性能 ............................................. 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 粉煤灰沸石在廢水處理中的套用 .................................................. 224
4.1.4 氨氮的來源與危害 ..................................................................... 226
4.1.5 氨氮的處理方法 ........................................................................227
4.1.6 粉煤灰沸石吸附氨氮的機理 ........................................................ 229
.vi. 選冶工業廢水新處理技術
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評價方法 ...........................................230
4.2.2 鹼熔融-水熱法合成粉煤灰沸石 ....................................................230
4.2.3 鹼熔融-微波法合成粉煤灰沸石 .................................................... 237
4.3 粉煤灰沸石結構表征 ........................................................................ 244
4.3.1 晶體結構..................................................................................244
4.3.2 形貌特徵..................................................................................246
4.3.3 比表面積和孔徑分布 .................................................................. 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 粉煤灰沸石靜態吸附氨氮 ........................................................... 253
4.5 粉煤灰沸石顆粒的氨氮吸附性能....................................................... 257
4.5.1 粉煤灰沸石顆粒動態吸附氨氮 .....................................................257
4.5.2 粉煤灰沸石顆粒吸附穿透 ...........................................................258
4.5.3 粉煤灰沸石顆粒靜態再生 ...........................................................259
4.5.4 粉煤灰沸石顆粒動態再生 ........................................................... 260
參考文獻 .................................................................................................. 262
第 5 章 綜合水處理系統設計、組建與測試 .................................................... 265
5.1 綜合水處理系統的設計..................................................................... 265
5.1.1 綜合水處理系統設計方案 ...........................................................265
5.1.2 綜合水處理系統設備 .................................................................. 268
5.2 綜合測試 .......................................................................................... 269
5.2.1 綜合測試方案 ...........................................................................269
5.2.2 綜合測試條件 ...........................................................................269
5.2.3 綜合測試結果及其分析............................................................... 270
第 6 章 中水水質評價及電磁協同水穩藥劑深度處理 ...................................... 275
6.1 污染因子對高爐循環冷卻水系統的腐蝕情況 ..................................... 275
6.2 研究內容與思路 ............................................................................... 276
6.2.1 研究內容..................................................................................276
6.2.2 研究思路.................................................................................. 277
6.3 包鋼尾礦壩滲漏水中水..................................................................... 277
6.4 中水處理 .......................................................................................... 277
6.4.1 中水磁場處理流程 ..................................................................... 277
6.4.2 靜態阻垢實驗方法 .....................................................................277
6.4.3 靜態緩蝕實驗方法 .....................................................................278
6.4.4 動態模擬試驗系統與綜合實驗系統的連線 .....................................279
目 錄 .vii.
6.4.5 動態模擬試驗方法 ..................................................................... 280
6.5 水穩藥劑的篩選 ............................................................................... 280
6.5.1 試驗條件..................................................................................280
6.5.2 四種預選藥劑靜態阻垢緩蝕效果 ..................................................280
6.5.3 動態模擬循環冷卻水系統試驗及其結果 ........................................ 283
6.6 污染因子對阻垢緩蝕的影響.............................................................. 287
6.6.1 阻垢緩蝕劑的篩選 .....................................................................287
6.6.2 污染因子的阻垢緩蝕實驗 ...........................................................289
6.6.3 各污染因子的正交實驗............................................................... 293
6.7 小結 ................................................................................................. 294
附錄 ................................................................................................................ 295
第 1 章 選冶工業廢水處理常用方法概述........................................................... 1
1.1 選冶工業廢水概述 ............................................................................... 1
1.2 選冶工業水處理方法概述 .................................................................... 1
1.3 工業廢水回用技術現狀........................................................................ 3
1.4 工業循環冷卻水水質穩定及處理技術................................................... 4
1.5 腐蝕的控制方法 .................................................................................. 6
1.6 結垢的控制方法 .................................................................................. 6
1.7 微生物的控制方法 ............................................................................... 7
1.8 電磁場水處理技術的優點 .................................................................... 7
參考文獻 ..................................................................................................... 8
第 2 章 電磁處理技術及性能測試 ..................................................................... 9
2.1 電磁水處理技術及其套用 .................................................................... 9
2.1.1 電磁場水處理技術的優點 .............................................................. 9
2.1.2 電磁場水處理技術及其理論 ........................................................... 9
2.1.3 電磁處理非磁性或弱磁性污染物廢水 .............................................14
2.1.4 磁處理技術.................................................................................14
2.1.5 電磁場處理廢水的生物效應機理 ....................................................18
2.1.6 電磁場的基本理論——麥克斯韋方程組...........................................19
2.1.7 分子動力學模擬的基本原理 ..........................................................20
2.1.8 國內外磁處理環保技術的發展概況和套用前景.................................26
2.2 高梯度磁處理器的設計理論基礎.........................................................29
2.2.1 廢水處理流程 .............................................................................29
2.2.2 高梯度磁處理器設計的理論基礎 ....................................................30
2.2.3 高梯度磁場的獲得和磁處理器的設計 .............................................33
2.3 運行過程工藝參數的確定 ...................................................................35
2.3.1 高梯度磁處理器運行參數的確定 ....................................................35
2.3.2 磁種的選用與製備 .......................................................................35
2.3.3 沖洗時間和反衝洗時間的確定 .......................................................36
.iv. 選冶工業廢水新處理技術
2.4 高梯度磁場處理河流廢水研究 ............................................................37
2.4.1 廢水預處理.................................................................................38
2.4.2 各種工業參數對懸浮物去除的影響.................................................42
2.4.3 工藝參數對濁度的影響.................................................................46
2.4.4 工藝參數對 COD 的影響...............................................................46
2.4.5 工藝參數對 pH 的影響 .................................................................50
2.4.6 工藝參數對除菌的影響.................................................................52
2.4.7 高梯度磁處理器捕集能力的測定 ....................................................58
2.5 高梯度磁場處理生活廢水和鋼鐵工業廢水試驗 ...................................60
2.5.1 高梯度磁場處理廢水試驗裝置的組建 .............................................60
2.5.2 試驗內容及方案 ..........................................................................63
2.5.3 高梯度磁場處理生活廢水的試驗研究 .............................................64
2.5.4 高爐循環冷卻水水質穩定試驗研究.................................................68
2.5.5 高梯度磁場淨化軋鋼廢水可行性研究 .............................................85
2.6 包鋼總排回水調查與分析 ...................................................................99
2.6.1 包鋼總排回水水質現狀調查 ..........................................................99
2.6.2 包鋼高爐循環冷卻水系統調查 .....................................................102
2.6.3 水垢種類的判斷 ........................................................................103
2.6.4 包鋼總排回水水質傾向判斷 ........................................................ 106
2.7 磁場阻垢防垢機理分析及設備選擇 ................................................... 110
2.7.1 水樣配製.................................................................................. 110
2.7.2 試驗設備.................................................................................. 110
2.7.3 實驗方法.................................................................................. 111
2.7.4 試驗結果與分析 ........................................................................ 112
2.8 包鋼總排回水用做高爐循環冷卻水水質穩定研究 .............................. 123
2.8.1 低頻高梯度磁場對包鋼總排回水水質穩定研究...............................123
2.8.2 藥劑處理包鋼總排回水水質穩定實驗 ...........................................137
2.8.3 低頻高梯度磁場協同藥劑處理包鋼總排回水動態模擬實驗............... 145
參考文獻 .................................................................................................. 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 介孔材料的合成機理 ..................................................................159
3.1.3 介孔材料的合成 ........................................................................ 162
3.1.4 介孔材料的結構類型 ..................................................................164
3.1.5 介孔材料的套用 ........................................................................ 167
目 錄 .v.
3.2 介孔氧化鋁 ...................................................................................... 169
3.2.1 常見氧化鋁的晶型 .....................................................................170
3.2.2 介孔氧化鋁的合成 .....................................................................171
3.2.3 介孔氧化鋁的套用 ..................................................................... 175
3.3 介孔γ-Al2O3 的合成及性能表征 ....................................................... 176
3.3.1 模板劑的濃度 ...........................................................................177
3.3.2 乾燥溫度..................................................................................179
3.3.3 其他影響因素綜合分析............................................................... 183
3.4 吸附機理 ..........................................................................................185
3.4.1 吸附分離原理 ...........................................................................185
3.4.2 吸附曲線..................................................................................187
3.4.3 吸附模型的研究 ........................................................................188
3.4.4 介孔氧化鋁的吸附機理............................................................... 189
3.5 靜態吸附 .......................................................................................... 190
3.5.1 對常規陽離子(Ca2+)的吸附..........................................................190
3.5.2 介孔 γ- Al2O3 對 Pb2+的吸附.........................................................194
3.5.3 介孔 γ- Al2O3 對 Cu2+的吸附 ........................................................196
3.5.4 介孔 γ- Al2O3 對 La3+的吸附.........................................................198
3.5.5 介孔 γ- Al2O3 對 Ce4+的吸附.........................................................200
3.5.6 介孔 γ- Al2O3 對 24
SO . 的吸附 ........................................................201
3.5.7 介孔 γ- Al2O3 對 F.的吸附 ........................................................... 203
3.6 動態吸附 .......................................................................................... 205
3.6.1 裝置設計..................................................................................206
3.6.2 裝置運行..................................................................................207
3.6.3 動態吸附.................................................................................. 207
3.7 介孔 γ-Al2O3 的再生 .......................................................................... 210
3.7.1 影響介孔 γ-Al2O3 再生的分析 ......................................................210
參考文獻 .................................................................................................. 214
第 4 章 粉煤灰沸石的合成及對氨氮的吸附性能 ............................................. 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 粉煤灰沸石在廢水處理中的套用 .................................................. 224
4.1.4 氨氮的來源與危害 ..................................................................... 226
4.1.5 氨氮的處理方法 ........................................................................227
4.1.6 粉煤灰沸石吸附氨氮的機理 ........................................................ 229
.vi. 選冶工業廢水新處理技術
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評價方法 ...........................................230
4.2.2 鹼熔融-水熱法合成粉煤灰沸石 ....................................................230
4.2.3 鹼熔融-微波法合成粉煤灰沸石 .................................................... 237
4.3 粉煤灰沸石結構表征 ........................................................................ 244
4.3.1 晶體結構..................................................................................244
4.3.2 形貌特徵..................................................................................246
4.3.3 比表面積和孔徑分布 .................................................................. 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 粉煤灰沸石靜態吸附氨氮 ........................................................... 253
4.5 粉煤灰沸石顆粒的氨氮吸附性能....................................................... 257
4.5.1 粉煤灰沸石顆粒動態吸附氨氮 .....................................................257
4.5.2 粉煤灰沸石顆粒吸附穿透 ...........................................................258
4.5.3 粉煤灰沸石顆粒靜態再生 ...........................................................259
4.5.4 粉煤灰沸石顆粒動態再生 ........................................................... 260
參考文獻 .................................................................................................. 262
第 5 章 綜合水處理系統設計、組建與測試 .................................................... 265
5.1 綜合水處理系統的設計..................................................................... 265
5.1.1 綜合水處理系統設計方案 ...........................................................265
5.1.2 綜合水處理系統設備 .................................................................. 268
5.2 綜合測試 .......................................................................................... 269
5.2.1 綜合測試方案 ...........................................................................269
5.2.2 綜合測試條件 ...........................................................................269
5.2.3 綜合測試結果及其分析............................................................... 270
第 6 章 中水水質評價及電磁協同水穩藥劑深度處理 ...................................... 275
6.1 污染因子對高爐循環冷卻水系統的腐蝕情況 ..................................... 275
6.2 研究內容與思路 ............................................................................... 276
6.2.1 研究內容..................................................................................276
6.2.2 研究思路.................................................................................. 277
6.3 包鋼尾礦壩滲漏水中水..................................................................... 277
6.4 中水處理 .......................................................................................... 277
6.4.1 中水磁場處理流程 ..................................................................... 277
6.4.2 靜態阻垢實驗方法 .....................................................................277
6.4.3 靜態緩蝕實驗方法 .....................................................................278
6.4.4 動態模擬試驗系統與綜合實驗系統的連線 .....................................279
目 錄 .vii.
6.4.5 動態模擬試驗方法 ..................................................................... 280
6.5 水穩藥劑的篩選 ............................................................................... 280
6.5.1 試驗條件..................................................................................280
6.5.2 四種預選藥劑靜態阻垢緩蝕效果 ..................................................280
6.5.3 動態模擬循環冷卻水系統試驗及其結果 ........................................ 283
6.6 污染因子對阻垢緩蝕的影響.............................................................. 287
6.6.1 阻垢緩蝕劑的篩選 .....................................................................287
6.6.2 污染因子的阻垢緩蝕實驗 ...........................................................289
6.6.3 各污染因子的正交實驗............................................................... 293
6.7 小結 ................................................................................................. 294
附錄 ................................................................................................................ 295
