【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程： （）式中：y—吸光度；x—溶液中硫酸鹽的質(zhì)量，mg。 乙烯廢堿液中硫化物檢測(cè)取20 mL乙烯廢堿液置于廣口瓶中，加入20 mL 雙氧水，加熱煮沸20 min，待冷卻后加蒸餾水至50 mL，向水樣中加入1 mL mol/L鹽酸溶液，加熱煮沸5 min左右。取下后再各加10 mL鉻酸鋇懸濁液，再煮沸5 min左右。取下錐形瓶，稍冷后，向各瓶逐滴加入（1+1）氨水至呈檸檬黃色，在多加2滴。待溶液冷卻后，用慢速定性濾紙過濾，濾液收集于50 mL比色管內(nèi)（如濾液渾濁，應(yīng)重復(fù)過濾至透明）。用蒸餾水洗滌錐形瓶及濾紙三次，濾液收集于比色管中，用蒸餾水稀釋至標(biāo)線。在420 nm波長(zhǎng)，用10 mm比色皿測(cè)量吸光度。硫酸鹽濃度的計(jì)算公式如下： 硫酸鹽 （）式中：M—由校準(zhǔn)曲線查得的SO42量，mg； V—取水樣體積，mL。硫酸鹽去除率的計(jì)算公式如下： （）式中：C—處理后水樣中硫化物濃度，mg/L； C0—原水樣中硫化物濃度，mg/L。 乙烯廢堿液中COD的檢測(cè) mL混合均勻的水樣置205 mL磨口的回流錐形瓶中， mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及數(shù)粒洗凈的玻璃珠或沸石，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上口慢慢加入30 mL硫酸—硫酸銀溶液，輕輕搖動(dòng)錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2 h（自開始沸騰時(shí)計(jì)時(shí)）。冷卻后，用90 mL水從上部慢慢沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶，溶液總體積不得少于140 mL、否則因酸度太大，滴定終點(diǎn)不明顯。溶液再冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)。記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量。測(cè)定水樣的同時(shí)，以20 mL重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗(yàn)。記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。COD的計(jì)算公式如下： （）式中：C—硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L； V0—滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，mL； V1—滴定水樣時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL； V—水樣的體積，mL；8—氧（1/2O）摩爾質(zhì)量，g/mol。COD去除率的計(jì)算公式如下： （）式中：C—處理后水樣中COD濃度，mg/L； C0—原水樣中COD濃度，mg/L。 硅藻土改性實(shí)驗(yàn) g硅藻土，置于廣口瓶中，向廣口瓶中加入改性劑鹽酸溶液，放在恒溫水浴振蕩器中振蕩，控制好改性溫度和改性時(shí)間，待改性結(jié)束后，將改性硅藻土水洗至中性過濾，然后置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重，得到改性硅藻土。 g改性硅藻土放入裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，放在恒溫水浴振蕩器中在于25 ℃下振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取過濾后水樣分析其硫化物濃度。通過改變液固比，鹽酸濃度，改性時(shí)間，改性溫度四個(gè)因素，考察其對(duì)硅藻土改性效果的影響趨勢(shì)，確定改性的最佳工藝條件。 改性硅藻土處理乙烯廢堿液的實(shí)驗(yàn) g改性硅藻土，置于裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口杯中，放在恒溫水浴振蕩器中振蕩，控制好吸附時(shí)間和吸附溫度，待吸附結(jié)束后，取出廣口瓶過濾，取過濾后水樣分析其硫化物濃度。通過改變吸附時(shí)間、吸附溫度、改性硅藻土加入量、廢水的pH四個(gè)因素，考察其對(duì)乙烯廢堿液中硫去除率的影響趨勢(shì)，確定改性硅藻土的最佳工藝條件。第3章 結(jié)果與討論 硅藻土改性實(shí)驗(yàn) 液固比對(duì)硅藻土改性效果的影響 g硅藻土，再分別加入3 mL、6 mL、9 mL、6 mL、12mL、15 mL、18 mL的質(zhì)量濃度為12 mol/L鹽酸溶液，于25 ℃下放在恒溫水浴振蕩器中振蕩，30 min后取出，將改性硅藻土水洗至中性后過濾，將濾渣放到電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重，得到改性硅藻土。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度,通過考察硫去除率來確定液固比對(duì)硅藻土改性效果的影響趨勢(shì)。液固比對(duì)改性效果的影響趨勢(shì)見圖31。圖31 液固比對(duì)改性效果的影響由圖31可以看出，當(dāng)液固比較低時(shí)，隨著液固比增大，廢水中硫去除率增大較快，曲線呈明顯上升趨勢(shì)；當(dāng)液固比為4:1時(shí)，%；再增大液固比時(shí)，硫去除率沒有明顯變化，曲線趨于平坦。液固比對(duì)硅藻土改性效果有較大影響。液固比越大，改性劑鹽酸用量越多，從而使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力。因此，隨著液固比的增大，改性硅藻土吸附的硫越來越多，硫去除率也越來越高，即增大液固比有利于硫的去除。但當(dāng)液固比為4:1時(shí)曲線趨于平坦，說明再增大液固比對(duì)改性效果影響不大。所以本實(shí)驗(yàn)選用的最佳液固比為4:1。 鹽酸濃度對(duì)硅藻土改性效果的影響 g硅藻土，再分別加入濃度為1 mol/L、2 mol/L、3 mol/L、4 mol/L、5 mol/L、6 mol/L的12 mL鹽酸溶液，于25 ℃下放在恒溫水浴振蕩器中振蕩，30 min后取出，將改性硅藻土水洗至中性后過濾，將濾渣放到電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重，得到改性硅藻土。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定鹽酸濃度對(duì)硅藻土改性效果的影響趨勢(shì)。鹽酸濃度對(duì)改性效果的影響趨勢(shì)見圖32。圖32 鹽酸濃度對(duì)改性效果的影響由圖32可知，隨著鹽酸濃度增大，廢水中硫去除率增大較快，曲線呈明顯上升趨勢(shì)；當(dāng)鹽酸濃度為 4 mol/L時(shí)，%；再增大鹽酸濃度時(shí)，硫去除率增加較慢，曲線趨于平緩。鹽酸濃度對(duì)硅藻土改性效果有很大影響。隨著鹽酸濃度增大，改性劑鹽酸用量越多，從而使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力。但是當(dāng)鹽酸濃度為4 mol/L時(shí)，再增大鹽酸濃度，對(duì)硫去除率沒有太大的影響。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，本實(shí)驗(yàn)選用最佳鹽酸濃度為4 mol/L。 改性時(shí)間對(duì)硅藻土改性效果的影響 g硅藻土，再分別加入12 mL濃度為4 mol/L的鹽酸溶液，放在恒溫水浴振蕩器中振蕩40 min后取出，溫度分別為將改性硅藻土水洗至中性后過濾，將濾渣放到電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重，得到改性硅藻土。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定改性時(shí)間對(duì)硅藻土改性效果的影響趨勢(shì)。改性時(shí)間對(duì)改性效果的影響趨勢(shì)見圖33。圖33 改性時(shí)間對(duì)改性效果的影響由圖33可以看出，隨著改性時(shí)間延長(zhǎng)，廢水中硫去除率增大，曲線呈明顯上升趨勢(shì)；當(dāng)改性時(shí)間為40 min時(shí)，%；再延長(zhǎng)改性時(shí)間時(shí)，硫去除率增加緩慢，曲線趨于平緩。改性時(shí)間對(duì)硅藻土改性效果有一定影響。隨著改性時(shí)間延長(zhǎng)，使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力。但是當(dāng)改性時(shí)間為40 min時(shí)，顆粒的比表面積和孔容都接近完全，再延長(zhǎng)改性時(shí)間，對(duì)硫去除率沒有太大的影響反而會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和能源。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，本實(shí)驗(yàn)選用的最佳改性時(shí)間為40 min。 改性溫度對(duì)硅藻土改性效果的影響 g硅藻土，再分別加入12 mL濃度為4 mol/L的鹽酸溶液，放在恒溫水浴振蕩器中振蕩40 min，其溫度分別設(shè)為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃，待吸附結(jié)束后取出，將改性硅藻土水洗至中性后過濾，將濾渣放到電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重，得到改性硅藻土。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定改性時(shí)間對(duì)硅藻土改性效果的影響趨勢(shì)。改性溫度對(duì)改性效果的影響趨勢(shì)見圖34。圖34 改性溫度對(duì)改性效果的影響由圖34可以看出，當(dāng)溫度較低時(shí)，提高改性溫度，廢水中硫去除率增加較快，曲線明顯呈上升趨勢(shì)；當(dāng)溫度達(dá)35 ℃時(shí)，%；再提高改性溫度，硫去除率變化不明顯，曲線趨于平緩。改性溫度對(duì)硅藻土改性效果有較大影響。改性溫度越高，越有利于改性劑進(jìn)入硅藻土，使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力，即，隨著改性溫度的升高，改性硅藻土吸附的硫量增加，硫去除率也越高。但是當(dāng)改性溫度達(dá)35 ℃時(shí)，再升高改性溫度，對(duì)硫去除率沒有太大的影響。所以從經(jīng)濟(jì)角度考慮，本實(shí)驗(yàn)選用的最佳改性溫度35 ℃。 改性硅藻土處理乙烯廢堿液實(shí)驗(yàn) 吸附時(shí)間對(duì)硫去除率的影響 g改性硅藻土和20 mL乙烯廢堿液，再將廣口瓶置于恒溫水浴振蕩器中在25 ℃下振蕩反應(yīng)，其時(shí)間分別設(shè)為10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min，待吸附結(jié)束后，將廣口瓶取出過濾, 取過濾后水樣分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響趨勢(shì)。吸附時(shí)間對(duì)硫去除率的影響趨勢(shì)見圖35。從圖35可以看出，隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，硫去除率也增大，曲線呈明顯上升趨勢(shì)；當(dāng)吸附時(shí)間為40 min時(shí)，%；再延長(zhǎng)吸附時(shí)間時(shí)，硫去除率沒有明顯的變化，曲線趨勢(shì)趨于平坦。吸附時(shí)間對(duì)于廢水中硫去除率有一定影響。吸附時(shí)間越長(zhǎng)，改性硅藻土吸附的硫量越多，乙烯廢堿液中硫去除的越完全，硫去除率越高。但是當(dāng)吸附時(shí)間為40 min時(shí)，吸附趨于平衡，再延長(zhǎng)吸附時(shí)間，廢水中硫去除率幾乎不變?？梢姡倮^續(xù)延長(zhǎng)吸附時(shí)間不會(huì)明顯增加硫去除率反而會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和能源，故本試驗(yàn)選用最佳吸附時(shí)間為40 min。 吸附溫度對(duì)硫去除率的影響 g改性硅藻土和20 mL乙烯廢堿液，再將廣口瓶置于恒溫水浴振蕩器中振蕩反應(yīng)30 min，其溫度分別設(shè)為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃，待吸附結(jié)束后，將廣口瓶取出過濾, 取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定吸附溫度對(duì)吸附效果的影響趨勢(shì)。圖35 吸附時(shí)間對(duì)硫去除率的影響吸附溫度對(duì)硫去除率的影響趨勢(shì)見圖36。圖36 吸附溫度對(duì)硫去除率的影響從圖36可以看出，當(dāng)吸附溫度較低時(shí)，廢水中硫去除率變化不明顯；當(dāng)吸附溫度為20 ℃時(shí)，%，曲線趨于平坦；當(dāng)吸附溫度較高時(shí)，隨著吸附溫度的升高，曲線變化呈明顯下降趨勢(shì)，硫去除率越來越低。吸附溫度對(duì)于廢水中硫去除率有一定影響。在吸附過程中，隨著吸附溫度的升高，廢水中的硫去除的越少，去除率也越低。這是因?yàn)楦男怨柙逋廖竭^程是放熱反應(yīng)[29]，當(dāng)溫度升高時(shí)，平衡向減小吸附的方向進(jìn)行，升高溫度吸附效果變差，所以本實(shí)驗(yàn)選用最佳吸附溫度為20℃。 改性硅藻土加入量對(duì)硫去除率的影響 g、 g、 g、 g、 g、 g、 g、 g、 g改性后的硅藻土和20 mL乙烯廢堿液，再將廣口瓶置于恒溫水浴振蕩器中在20 ℃振蕩反應(yīng)40 min，待吸附結(jié)束后，將廣口瓶取出過濾, 取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定改性硅藻土加入量對(duì)吸附效果的影響趨勢(shì)。改性硅藻土加入量對(duì)硫去除率的影響趨勢(shì)見圖37。圖37 改性硅藻土加入量對(duì)硫去除率的影響從圖37可以看出，在改性硅藻土加入量較少時(shí)，隨著加入量的增多，廢水中硫去除率顯著提高，曲線呈明顯上升趨勢(shì)； g時(shí)，%，加入量再增多，硫去除率變化較小，曲線趨于平緩。改性硅藻土加入量對(duì)于硫去除率具有顯著影響。隨著加入量增多，改性硅藻土吸附的硫量增加，硫去除率也越高， g時(shí)，再增多加入量，對(duì)硫去除率的影響不大，這是因?yàn)楦男怨柙逋翆?duì)廢水中硫的吸附已趨于完全。再繼續(xù)增多改性硅藻土加入量，硫去除率不會(huì)有較大的改變，反而會(huì)浪費(fèi)改性硅藻土，增加處理成本。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮， g。 乙烯廢堿液的pH對(duì)硫去除率的影響 g改性硅藻土和20 mL乙烯廢堿液，調(diào)節(jié)乙烯廢堿液的pH分別為113，再將廣口瓶置于恒溫水浴振蕩器中在20 ℃振蕩反應(yīng)40 min，待吸附結(jié)束后，將廣口瓶取出過濾, 取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定廢水的pH對(duì)吸附效果的影響趨勢(shì)。乙烯廢堿液的pH對(duì)硫去除率的影響趨勢(shì)見圖38。圖38 乙烯廢堿液的pH對(duì)硫去除率的影響從圖38可以看出， pH 小于3時(shí)，硫去除率變化不明顯，曲線趨于平坦；pH 等于3時(shí)，%；pH 大于5時(shí)，隨著pH增大，硫去除率降低，曲線呈明顯下降趨勢(shì)。乙烯廢堿液的pH對(duì)硫去除率有一定影響。隨著廢水pH的不斷降低，廢堿液中的硫去除率不斷增加，這是因?yàn)橐蚁U堿液中的S2與H+發(fā)生反應(yīng)生成H2S氣體[30]。在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)廢水pH達(dá)到3時(shí)，硫去除率基本保持不變，說明廢水中H+足夠多，所加入的H+基本能與乙烯廢堿液