09环境工程 创新创业

附件1序号： 编码： 2010年兰州大学学生创新创业行动计划 立项申请书课题名称：有色金属冶炼中含砷废水的处理工艺及设计方案 学 院：资源环境学院 申请者姓名 （集体名称）：09环工创新小组 负责人姓名 （集体申报）冯韵 指导教师： 李忠国 类别：自然科学类 哲学社会科学类 A申请者情况说明：1、必须由申请者本人按要求填写 2、本部分中的学院领导小组签章视为对申请者情况的确认。申请者情况姓 名冯韵性别女出生年月1990.08申请项目全称专 业环境工程年级2009学制4年入学时间2009.09联系地址兰州大学榆中校区23#学生公寓512常住地联系地址兰州大学榆中校区23#学生公寓512联系电话13639321970指导教师姓 名性别年龄学历所在单位备注李忠国男36博士资源环境学院合作者情况姓 名性别年龄学历所在单位备 注董翠萍女21本科资源环境学院09级环境工程有无合作者请在此说明有无范泽宇男20本科资源环境学院09级环境工程周万利男21本科资源环境学院09级环境工程资格 认定学院创新创业领导小组意见 负责人签名： 年 月 日B申请项目情况（自然科学类） 说明：1、 必须由申请者本人填写；2、 作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；申请项目全称有色金属冶炼中含砷废水的处理工艺及设计方案作 品 分 类（E）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、 工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）立项的目的和基本思路(300字以内)立项目的：研究硫化亚铁-石灰-过氧化氢对含砷废水的处理效果，探究在不同条件下硫化亚铁-石灰-过氧化氢对砷的去除率，探究最佳去除砷的条件，为含砷废水处理技术的深入研究提供支持，同时也为有色金属冶炼厂找到一种新除砷方法，使其在对原有设备不进行较大改动的前提下，既能将外排砷的浓度降低到国家排放量，又能实现资源有效利用。基本思路： 本课题以有色金属冶炼厂排放的含砷废水为研究对象，提出一种新的处理含砷废水的方法（硫化亚铁石灰过氧化氢法），研究该法的对砷的处理效果，探究该法对砷去除的最佳条件，从而获得工业上处理废水的最佳运作参数，并对原有的工艺流程提出改进，使经处理后废水各项污染指数达到排放标准。和国内目前研究现状(500字以内)含砷废水的处理在20世纪60年代就已得到世人的关注，国内外研究者已对其作了大量研究工作，其中比较系统的处理方法有化学沉淀法、物化法以及生物法法。 化学法：是目前应用范围最广,操作最简便的处理方法,由于该法普遍要加入大量的化学药剂，并使之成为沉淀物的形式沉淀出来，这些废渣的处理目前尚无较好的处理处置方法，所以对其在工程上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面作用。物化法：大都是近年来发展起来的新方法，如离子交换 、吸附、萃取、反渗透等，但实用的尚不多见，因其只能处理浓度较低，处理量不大，组成单纯且有较高回收价值的废水，而工业废水的成分较复杂，所以其工程化程度较低。生物法：是近年工业处理含砷废水发展较快的一种方法,它利用活性污泥对砷的选择性表面吸附以及细胞内吸收等去除作用降低水体内砷的浓度,使之达到除砷的目的。但其对废水中五价砷离子的处理作用不明显，因而有局限性。参考文献：（1） 李晔、聂静 武汉理工大学硕士学位论文有色金属冶炼中含砷废水及废渣的治理研究（2） 李亚林、黄羽、杜冬云 利用硫化亚铁从污酸废水中回收砷（3） .杨力 砷污染及含砷废水治理期刊论文 有色金属加工项目计划及实施步骤(500字以内)前期准备（5.1-5.30）：1.收集资料，参阅文献2.对榆中县的有色金属厂进行实地考察，了解其含砷废水的处理工艺3.准备实验所需的仪器中期实践（6.1-9.30）：实验一：研究FeS-石灰-过氧化氢法对砷的去除效果1.对有色金属冶炼厂的水样进行实验室测定 测定水样中砷的含量及PH值2.将经过实验室测定的水样进行处理a.向水样中加入FeS进行第一次沉砷，将废渣过滤，取上清液b.再加入石灰中和废水中的硫酸使pH=1011，同时进行第二阶段的除砷，滤去废渣，取上清液c.加入过氧化氢，使Fe2+氧化成Fe3+，进行铁盐混凝反应，滤去废渣，对上清液的砷含量测定3.回收利用将处理过程中生成的雌黄作为商品出售，少量中和污泥（石膏）返回冶炼配料实验二：探究最佳除砷条件，确定三段处理法的最佳运作参数1.FeS的投加量对砷去除率的影响 在装有100ml水样的六个烧杯中分别按理论投药量/实际头摇摩尔质量的比为1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2.0投加FeS，取滤液测定其中的砷含量。2.考察PH对砷去除率的影响 取经第一阶段处理的水样300ml,用1mol/L的NaOH分别调节PH为5、6、7、8、10、12，加入等量的过氧化氢，静置取上清液，测得水样中砷含量3.反应时间对砷去除率的影响在100ml水样中，按理论投药量2倍分别投加FeS，控制反应时间，测水样中砷含量4.过氧化氢加入量对砷去除率的影响 取经第二阶段处理后的水样250ml,控制投加过氧化氢的量，静置后测定水中砷含量后期整理（10.1-11.30） 1.参阅文献分析实验结果 2.汇总结果，确定三段处理法的最佳运作参数，提出改进措施 3.撰写项目结项报告项目的实际应用价值和现实意义(300字以内) 1.有色金属冶炼废水中砷含量很高，若这类废水不经处理而直接排放，将对水体和土壤造成严重污染，并最终危害人类健康。因此研究、开发高效经济的含砷废水处理技术具有重大的社会、经济和环境意义2.根据石灰-铁盐法除砷的基本原理，结合项目中酸性含砷废水中铁离子含量较高的特点创新地提出了FeS-石灰-过氧化氢混凝法处理含砷酸性处理废水的新工艺，并对原有工艺进行改进，确定最佳运作参数，能够及时地解决各大有色金属冶炼厂所面临的实际问题3.与传统方法相比，本方法具有原料易得，成本低廉，操作简单，处理效果好等优点，并可在实现含砷废水达标处理的同时，有效地利用资源，获取经济和环境的综合效益项目的预期成果(300字以内)1. 利用FeS-石灰-过氧化氢的处理工艺，对有色金属冶炼过程中产生的含砷废水进行处理，使经处理后的废水中含砷量达到排放标准。2. 本课题的研究可为FeS-石灰-过氧化氢的处理工艺的工业化应用提供可靠的依据和指导。3. 通过对影响砷去除率的因素的探究，确定三段处理法最佳的运作参数提出合理的废水处理研究方案 4. 在废水达到排放标准的同时，还可以回脱水性能及纯度都较好的石膏副产品，实现了资源的循环利用，为企业降低了运行成本，并且防止了二次污染。 5. 通过对处理含砷废水的新工艺的探究，找到经济、环保、有效的处理废水的新工艺，对冶炼企业处理高砷酸性废水具有借鉴意义 6. 降低废水中砷含量，使工业废水达标排放，减少对水体和土壤的污染，降低工业废水的危害 学院创新创业行动计划专家小组初审意见