内容简介
《聚铝废渣的资源化利用》介绍了在聚合氯化铝的生产过程中产生的聚铝废渣的资源化利用方法,包括将聚铝废渣通过酸或碱改性后,作为污泥调理剂使用。此外,碱改性聚铝废渣具有良好的污泥脱水效果、污染物吸附效果,也可作为一种新型吸附剂。可通过动力学、热力学分析其吸附行为,利用响应曲面法优化其工艺处理参数。碱改性聚铝废渣还可应用于含镍废水、刚果红染料废水、含磷废水等的处理。
《聚铝废渣的资源化利用》可作为水和废水处理、污泥处理与处置等领域的研究及生产实践科技人员的参考书,也可供高等学校环境科学与工程、给排水工程等相关专业的师生参阅。
目录
第1章 绪论
1.1 聚合氯化铝的概况及生产方法
1.1.1 聚合氯化铝的概况
1.1.2 聚合氯化铝的生产方法
1.2 聚铝废渣的处理处置与资源化利用
1.2.1 聚铝废渣的来源与危害
1,2.2 聚铝废渣处理处置与资源化利用的途径
1.3 聚铝废渣资源化利用途径的可行性
1.3.1 废渣调理污泥的可行性
1.3.2 废渣对水体中重金属和染料去除的可行性分析
主要参考文献
第2章 不同聚铝废渣实现污泥调理的条件优化与分析
2.1 污泥概况
2.1.1 污泥的来源及危害
2.1.2 污泥中的水分分布
2.1.3 污泥的处理处置
2.2 实验材料和方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 污泥调理方法
2.2.3 理化指标分析方法
2.3 不同聚铝废渣污泥调理条件的优化与分析
2.3.1 投加量
2.3.2 改性酸/碱浓度
2.3.3 颗粒粒径
2.3.4 改性时间
2.3.5 碱与废渣结合方式对调理效果的影响
2.3.6 聚铝废渣改性前后活性表征
2.3.7 小结
2.4 改性聚铝废渣条件的优化分析
2.4.1 正交实验
2.4.2 酸改性聚铝废渣响应曲面
2.4.3 碱改性聚铝废渣响应曲面
2.4.4 小结
主要参考文献
第3章 碱改性聚铝废渣应用于含镍废水的处理
3.1 含镍废水处理技术
3.1.1 重金属镍污染的来源与危害
3.1.2 含镍废水处理技术进展
3.2 吸附行为分析
3.2.1 吸附动力学
3.2.2 吸附等温线
3.2.3 吸附热力学
3.3 实验材料与方法
3.3.1 聚铝废渣改性方法
3.3.2 含镍废水的处理
3.3.3 理化指标分析方法
3.4 不同聚铝废渣的除镍效果
3.4.1 对照实验
3.4.2 单因素实验
3.4.3 表征分析
3.4.4 小结
3.5 碱改性聚铝废渣对镍吸附行为的研究
3.5.1 吸附性能分析
3.5.2 不同材料对镍离子的吸附性能比较
3.5.3 小结
3.6 碱改性聚铝废渣除镍实验条件的优化分析
3.6.1 正交实验
……
第4章 碱改性聚铝废渣应用于刚果红染料废水的处理
第5章 碱改性聚铝废渣的除磷效果分析
附录1:相关论文和专利情况
附录2:相关标准
前言/序言
聚合氯化铝(polyaluminium chloride,PAC)是20世纪60年代末发展起来的一种无机高分子混凝剂。聚合氯化铝的应用领域较为广泛,包括污水处理、造纸和化妆品等行业。随着公众环境意识的提高,国家正积极推进“加强生态环境保护,全面推进美丽中国建设”的政策,使得聚合氯化铝在水处理领域的应用前景愈加广阔。近年来,国内聚合氯化铝产业产量保持在200万吨以上。据统计,在生产聚合氯化铝过程中,利用铝酸钙粉作为原料会产生至少15%(以绝干计)的压滤残渣,即聚铝废渣。此类废渣呈黏稠状,具有弱酸性,如不处理会对环境产生极大的危害。目前,国内外对聚铝废渣的主要处理方式是填埋和堆弃,不仅处理成本高且污染环境、占用土地资源,因此,如何将聚铝废渣资源化,赋予其新的使用价值,实现对聚铝废渣的“吃干榨净”、零排放循环利用,是件非常有意义的事,值得关注研究。
我们课题组在处理聚铝废渣方面具有多年的科研、工程及社会实践经验,与常州清流环保科技有限公司建立了长期的科研合作关系。该公司是一家集科研、生产、经营、服务于一体的企业,也是上海大学环境与化学工程学院的产学研基地之一。本书介绍了该公司在生产聚合氯化铝过程中产生的聚铝废渣的资源化利用情况,包括将聚铝废渣通过酸或碱改性后作为一种污泥调理剂,以及将其碱改性后作为一种新型的吸附剂。本书整体偏向于实际工程应用方面,具体内容分为5章:第1章简述了聚合氯化铝的生产现状、聚铝废渣的来源与危害,以及实现聚铝废渣资源化的途径,并分析了聚铝废渣作为污泥调理剂和吸附剂的可行性;第2章详细说明了聚铝废渣经酸或碱改性后在污泥调理中的应用,同时考察了不同改性条件和工艺操作参数对污泥的处理效果,并通过响应曲面法给出了实现污泥调理的优化条件;第3章介绍了碱改性聚铝废渣在含镍废水处理中的应用,在考察除镍效果的基础上,通过动力学、热力学分析其吸附行为,并通过响应曲面法进行工艺处理过程中参数的优化;第4章介绍了碱改性聚铝废渣在刚果红染料废水处理中的应用,同时考察了刚果红染料废水脱色的影响因素,用动力学、热力学分析碱改性聚铝废渣的吸附脱色行为,并通过响应曲面法对工艺处理条件进行优化;第5章比较了原聚铝废渣、酸/碱改性聚铝废渣的除磷效果,利用动力学、热力学方法讨论了碱改性聚铝废渣的除磷效果。
本书各章节主要编写人员有陆永生(上海大学)、韩晓刚(常州清流环保科技有限公司),由陆永生统稿、定稿。本书涉及的研究工作主要由李晴淘、张淳之等硕士研究生完成,陈晨博士研究生,曹蕊、董慧、杨哲贤等硕士研究生也参与了部分工作。
在研究过程中得到了蒋晓春(常州清流环保科技有限公司),邱慧琴、钱光人、刘建勇、刘强、许云峰、张佳(上海大学),周吉峙(南京工业大学),鲁金凤(南开大学),万俊锋(郑州大学),赵谨(《工业水处理》杂志社),尹显才(南京南南精细化工有限公司)等的大力支持和帮助,在此表示由衷的感谢!
在本书的编写过程中,编者参阅和引用了大量的有关文献和资料,在此向所引用文献的作者致以诚挚谢意!
本书的出版得到了常州清流环保科技有限公司的资助,以及教育部首批虚拟教研室建设试点“环境工程原理课程虚拟教研室”、南开大学“新工科”环境类融合式创新虚拟教研室和上海大学出版社等单位的大力支持和帮助,在此一并表示衷心的感谢!
本书可作为水和废水处理、污泥处理与处置等方面的研究人员及生产实践科技人员的参考书,也可供高等学校环境科学与工程、给排水工程等相关专业的师生参阅。
由于作者的技能和水平有限,加之编写经验不足,书中难免存在疏漏,敬请广大读者和同行提出宝贵意见和批评,以便进行修正和完善。