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基本信息

項(xiàng)目名稱：
電解錳廢水處理及錳回收研究
小類：
能源化工
簡介：
主要通過離子交換法資源回收電解錳廢水中的錳和氨污染物，減少重金屬錳和氨氮的排放并能回用廢水，回收的錳液用于生產(chǎn)過程電解階段，達(dá)到提高錳的產(chǎn)品收率，減少中和產(chǎn)生的固體廢物：含錳污泥
詳細(xì)介紹：
首先設(shè)計(jì)并采用可行方法比較研究對含錳廢水的處理效果： （1）加堿沉淀法，加入NaOH溶液使水樣中Mn2+沉淀形成Mn(OH)2，靜置澄清后取上層清液測定錳濃度，計(jì)算去除效率（即轉(zhuǎn)化成沉淀中錳的比例）。 (2）碳酸錳沉淀法，加入碳酸鈉使水樣中Mn2+形成MnCO3沉淀，靜置澄清后取上層清液測定錳濃度，計(jì)算去除效率。 (3) 離子交換法：加入離子交換樹脂，攪拌一段時(shí)間后使Mn2+與離子交換樹脂中Na+離子交換而吸附在樹脂中，取上層清液測定錳和氨濃度，計(jì)算去除效率。再生時(shí)，取再生液測錳離子濃度，計(jì)算解脫率。試驗(yàn)考察了不同溫度、pH值、時(shí)間等因素對吸附的影響，再生濃度、體積、時(shí)間對解脫率的影響。 其次，根據(jù)研究數(shù)據(jù)選擇最合適的方法即離子交換法。再用控制變量法，在不用影響因素下試驗(yàn)，找出離子交換樹脂的最佳吸附條件和最佳解析條件。 再次，綜合以上實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)作出總結(jié)。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

主要通過離子交換法資源回收電解錳廢水中的錳和氨污染物，減少重金屬錳和氨氮的排放并能回用廢水，回收的錳液用于生產(chǎn)過程電解階段，達(dá)到提高錳的產(chǎn)品收率，減少中和產(chǎn)生的固體廢物：含錳污泥。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

實(shí)驗(yàn)采用離子交換法，將廢水通過陽離子交換樹脂吸附廢水中的Mn2+、NH4，出水水質(zhì)可以達(dá)到排放及回用標(biāo)準(zhǔn)。再通過再生工序，獲得高濃度的含Mn2+、NH4+溶液，送至電解槽回收錳。是一種減污增效的清潔生產(chǎn)工藝，消除了傳統(tǒng)中和沉淀法處理產(chǎn)生的廢渣，出水水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，并符合該行業(yè)的廢水治理清潔生產(chǎn)方向。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

該技術(shù)不同于現(xiàn)有的還原曝氣中和沉淀法等廢水處理工藝，具有明顯的錳和氨資源化特點(diǎn)，提高錳資源利用水平，減少了錳和氨的排放，緩解地表水環(huán)境壓力，且投資較低，回收率高，處理工藝可靠實(shí)用，是電解錳廢水處理一條新路徑。

學(xué)術(shù)論文摘要

比較采用離子交換法對電解錳工業(yè)中生產(chǎn)廢水和渣場廢水進(jìn)行了處理及錳的回收試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，加堿中和法、碳酸錳沉淀法、離子交換法三種方法中，前兩種廢水中錳難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)2mg/L，且過濾困難，離子交換法顯示優(yōu)良的吸附性和再生性能。通過考察離子交換工藝處理電解錳廢水的主要影響因素，顯示出較強(qiáng)的吸附性，操作穩(wěn)定性，解吸容易。離子交換交換柱試驗(yàn)，出水水質(zhì)極好，單次再生效率84.5%，表現(xiàn)該法是具有實(shí)際價(jià)值的減污增效的可行方法

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

2006年前在我國湖南、貴州、重慶交界處以錳礦聞名，又稱“錳三角”，存在大量的電解錳企業(yè)，排放了大量的有毒有害廢水，對當(dāng)?shù)氐乇硭h(huán)境和居民飲水及身體健康造成了強(qiáng)烈的不良影響。為遏制該行業(yè)繼續(xù)污染當(dāng)?shù)丨h(huán)境的行為，環(huán)保部組織了環(huán)保風(fēng)暴行動(dòng)，監(jiān)督組織企業(yè)進(jìn)行污染治理。污染的勢頭得到了改善。 傳統(tǒng)的污水處理工藝注重末端治理、未考慮資源回收，顯得越來越不符合清潔生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。目前采取污水治理的措施，多采用硫酸鐵還原，加石灰沉淀法，曝氣吹脫，使Mn2+形成沉淀進(jìn)入污泥中，氨氣進(jìn)入大氣中。企業(yè)需要不斷更新工藝技術(shù)，采用先進(jìn)的廢水的治理及回收技術(shù)，所以采用傳統(tǒng)的石灰中和法存在很多的弊端，一是產(chǎn)生污泥，增加了渣場的負(fù)荷；二是浪費(fèi)錳資源，使錳變成了污泥廢渣；三是處理過程略顯復(fù)雜，步驟較長。 目前因?yàn)殡娊忮i行業(yè)的整治，廢水基本做到達(dá)標(biāo)排放，國內(nèi)外的進(jìn)一步深入研究較少，少量的研究注重回收碳酸錳，及采用交換膜法回收錳，但從事離子交換法的具體試驗(yàn)研究論文僅有一篇，且采用僅含錳離子的模擬廢水，沒有考慮廢水中銨根對工藝的影響，需要進(jìn)一步深入地解決氨氮的去除問題。而這一行業(yè)的污染歷史及對廢水處理技術(shù)的需求，表明簡單實(shí)用的可回收資源的廢水處理工藝，將可獲得企業(yè)的廣泛應(yīng)用。 本論文研究了離子交換法回收工藝的錳回收效率和實(shí)用性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該法降低資源浪費(fèi)率，提高錳的回收率，有利于提高水的重復(fù)利用率，減少錳和氨的排放，減少固體廢物污泥的產(chǎn)生量。同時(shí)也可以回收渣場滲濾水中錳和氨，減少了傳統(tǒng)中和法的處理成本，同時(shí)回收的錳和氨都能回收重復(fù)利用，增加了效益。該法是可行的有實(shí)際價(jià)值并能減污增效的廢水治理技術(shù)，是目前電解錳行業(yè)需要引入的廢水及資源回收利用技術(shù)，是有利于改善廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生提高自動(dòng)化程度的清潔生產(chǎn)技術(shù)。
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