电解锰废水氨氮处理研究

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1、电解锰废水氨氮处理研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：邱江指导教师：刘仁龙教授专业：化学学科门类：理学重庆大学化学化工学院二O一五年五月StudyonTreatmentofAmmoniaWastewaterfromElectrolyticManganeseAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByQiuJiangSupervisedbyProf.LiuRenl

2、ongSpecialty:ChemistryCollegeofChemistryandChemicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要近年来，电解锰行业的迅速发展极大地带动了当地的经济发展，但同时也带来了严重的环境污染问题。电解锰生产过程产生的环境污染以废水污染最为严重，其中含有锰和氨氮等有害物质，而且废水悬浮物多，色度大，排放到环境中对生态环境和人体健康会造成严重的威胁。目前我国电解锰企业几乎都没有配套专门针对废水中氨氮的处理设施

3、，多为直接排放，因此必须采取措施对氨氮废水进行控制。本文针对重庆某电解锰厂的氨氮废水，分别对采用电化学法和化学沉淀法处理电解锰生产过程废水和锰渣渗滤液中的氨氮。研究结果主要如下：①本论文采用DSA阳极，采用电化学氧化法对电解锰过程废水中的氨氮进行了研究，探讨了氨氮电化学氧化的影响因素。实验发现，氨氮的直接电氧化效果不明显，而在有氯离子存在的情况下，具有较好的间接氧化效果。为了避免了添加氯离子带来的二次污染，本文设计了隔膜电解槽，采用电化学法同时去除废水-+中的锰离子和氨氮。实验探讨了NO2和NH4摩尔比、槽电压和初始pH值等因素对氨氮去除的

4、影响。在最佳条件下，初始浓度为120mg/L的氨氮废水处理后，97.2%的氨氮得以去除。此外，实验采用循环伏安技术研究了氨氮在铂电极上的电催化反应过程和特征。在最佳实验条件下，使用该工艺处理电解锰废水，氨氮和锰的浓度可以达到国家排放标准（15mg/L、2mg/L）。②研究发现磷酸铵镁结晶法可以有效处理锰渣渗滤液中的氨氮。本文探讨了各影响因素对氨氮去除的影响，MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O沉淀剂组合对氨氮2++3−的去除效果最好，处理的最佳pH值为8，Mg:NH4:PO4摩尔比为1.2:1:1，处理后氨氮的浓度低于15mg/

5、L。通过XRD分析、FTIR分析和扫描电镜分析表明，沉淀产物的主要成分为磷酸铵镁，且为粗糙的不规则晶体。同时，为了减少处理成本，实现沉淀产物资源化及循环利用的目的，根据沉淀物的性质，实验研究了沉-+淀产物热解循环处理，当热解温度为90~100℃，OH:NH4为1:1时，热解时间3小时时，通过XRD分析、FTIR分析证明产物为MgNaPO4。在氨氮废水中加入热++解产物MgNaPO4，NH4可以置换出MgNaPO4中的Na，生成MgNH4PO4，达到沉淀物循环利用的目的。关键词：电解锰，废水，氨氮，电化学法，磷酸铵镁法I重庆大学硕士学位论文英

6、文摘要ABSTRACTIntherecentdecades,electrolyticmanganeseindustrydevelopedrapidlyandpromotedthelocaleconomicconstruction,simultaneously,broughtseriousenvironmentalproblems.Waterpollutionisthemostseverewhichcontainstheharmfulsubstances,suchasmanganeseionsandammonia,suspendedsolid

7、s,chromaticityandsoon.Atpresent,China’selectrolyticmanganeseenterprisesdonotformacompletesetfortheammoniatreatment,almostdirectemissionsittoriverwhichwouldposeaseriousthreattoenvironmentandhuman.Itisveryurgenttocontrolammoniapollutionandadoptcorrespondingmeasurestodisposei

8、tforelectrolyticmanganeseindustry.Thispaperadoptedelectrochemicalmethodandchemicalprecipi