09環(huán)境工程 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

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1、 附件1 序號(hào)： 編碼： 2010年蘭州大學(xué)學(xué)生"創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃" 立項(xiàng)申請(qǐng)書 課題名稱：有色金屬冶煉中含砷廢水的處理工藝及設(shè)計(jì)方案 學(xué) 院：資源環(huán)境學(xué)院 申請(qǐng)者姓名 （集體名稱）：09環(huán)工創(chuàng)新小組 負(fù)責(zé)人姓名 （集體申報(bào)）馮韻 指導(dǎo)教師： 李忠國

2、 類別： √自然科學(xué)類 □哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類 A．申請(qǐng)者情況 說明：1、必須由申請(qǐng)者本人按要求填寫 2、本部分中的學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組簽章視為對(duì)申請(qǐng)者情況的確認(rèn)。 申請(qǐng)者情況 姓 名 馮韻 性別 女 出生年月 1990.08 申請(qǐng)項(xiàng)目全稱 專 業(yè) 環(huán)境工程 年級(jí) 2009 學(xué)制 4年 入學(xué)時(shí)間 2009.09 聯(lián)系地址 蘭州大學(xué)榆中校區(qū)23#學(xué)生公寓512 常住地 聯(lián)系地址 蘭州大學(xué)榆中校區(qū)23#學(xué)生公寓512 聯(lián)系電話 13639321970 指導(dǎo)教

3、師 姓 名 性別 年齡 學(xué)歷 所在單位 備注 李忠國 男 36 博士 資源環(huán)境學(xué)院 合 作者 情況 姓 名 性別 年齡 學(xué)歷 所在單位 備 注 董翠萍 女 21 本科 資源環(huán)境學(xué)院09級(jí)環(huán)境工程 有無合作者請(qǐng)?jiān)诖苏f明 √有 □無 范澤宇 男 20 本科 資源環(huán)境學(xué)院09級(jí)環(huán)境工程 周萬利 男 21 本科 資源環(huán)境學(xué)院09級(jí)環(huán)境工程 資 格 認(rèn) 定 學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)小組意見 負(fù)責(zé)人簽名：

4、 年 月 日 B．申請(qǐng)項(xiàng)目情況（自然科學(xué)類） 說明：1、 必須由申請(qǐng)者本人填寫； 2、 作品分類請(qǐng)按作品的學(xué)術(shù)方向或所涉及的主要學(xué)科領(lǐng)域填寫； 申請(qǐng)項(xiàng)目全稱 有色金屬冶煉中含砷廢水的處理工藝及設(shè)計(jì)方案 作 品 分 類 （E）A．機(jī)械與控制（包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控制、 工程、交通、建筑等） B．信息技術(shù)（包括計(jì)算機(jī)、電信、通訊、電子等） C．?dāng)?shù)理（包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等） D．生命科學(xué)（包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健康、衛(wèi)生、食品等）

5、E．能源化工（包括能源、材料、石油、化學(xué)、化工、生態(tài)、環(huán)保等） 立項(xiàng)的目的和基本思路(300字以內(nèi)) 立項(xiàng)目的： 研究硫化亞鐵-石灰-過氧化氫對(duì)含砷廢水的處理效果，探究在不同條件下硫化亞鐵-石灰-過氧化氫對(duì)砷的去除率，探究最佳去除砷的條件，為含砷廢水處理技術(shù)的深入研究提供支持，同時(shí)也為有色金屬冶煉廠找到一種新除砷方法，使其在對(duì)原有設(shè)備不進(jìn)行較大改動(dòng)的前提下，既能將外排砷的濃度降低到國家排放量，又能實(shí)現(xiàn)資源有效利用。 基本思路： 本課題以有色金屬冶煉廠排放的含砷廢水為研究對(duì)象，提出一種新的處理含砷廢水的方法（硫化亞鐵—石灰—過氧化氫法），研究該法的對(duì)砷的處理效果，探究該法對(duì)砷去

6、除的最佳條件，從而獲得工業(yè)上處理廢水的最佳運(yùn)作參數(shù)，并對(duì)原有的工藝流程提出改進(jìn)，使經(jīng)處理后廢水各項(xiàng)污染指數(shù)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 和國內(nèi)目前研究現(xiàn)狀(500字以內(nèi)) 含砷廢水的處理在20世紀(jì)60年代就已得到世人的關(guān)注， 國內(nèi)外研究者已對(duì)其作了大量研究工作，其中比較系統(tǒng)的處理方法有化學(xué)沉淀法、物化法以及生物法法。 化學(xué)法：是目前應(yīng)用范圍最廣,操作最簡(jiǎn)便的處理方法,由于該法普遍要加入大量的化學(xué)藥劑，并使之成為沉淀物的形式沉淀出來，這些廢渣的處理目前尚無較好的處理處置方法，所以對(duì)其在工程上的應(yīng)用和以后的可持續(xù)發(fā)展都存在巨大的負(fù)面作用。 物化法：大都是近年來發(fā)展起來的新方法，如離子交換 、吸附

7、、萃取、反滲透等，但實(shí)用的尚不多見，因其只能處理濃度較低，處理量不大，組成單純且有較高回收價(jià)值的廢水，而工業(yè)廢水的成分較復(fù)雜，所以其工程化程度較低。 生物法：是近年工業(yè)處理含砷廢水發(fā)展較快的一種方法,它利用活性污泥對(duì)砷的選擇性表面吸附以及細(xì)胞內(nèi)吸收等去除作用降低水體內(nèi)砷的濃度,使之達(dá)到除砷的目的。但其對(duì)廢水中五價(jià)砷離子的處理作用不明顯，因而有局限性。 參考文獻(xiàn)： （1） 李曄、聶靜 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文《有色金屬冶煉中含砷廢水及廢渣的治理研究》 （2） 李亞林、黃羽、杜冬云 《利用硫化亞鐵從污酸廢水中回收砷》 （3） .楊力 砷污染及含砷廢水治理[期刊論文] 《有色金屬加工》

8、 項(xiàng)目計(jì)劃及實(shí)施步驟(500字以內(nèi)) 前期準(zhǔn)備（5.1-5.30）： 1.收集資料，參閱文獻(xiàn) 2.對(duì)榆中縣的有色金屬廠進(jìn)行實(shí)地考察，了解其含砷廢水的處理工藝 3.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的儀器 中期實(shí)踐（6.1-9.30）： 實(shí)驗(yàn)一：研究FeS-石灰-過氧化氫法對(duì)砷的去除效果 1.對(duì)有色金屬冶煉廠的水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)定 測(cè)定水樣中砷的含量及PH值 2.將經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的水樣進(jìn)行處理 a.向水樣中加入FeS進(jìn)行第一次沉砷，將廢渣過濾，取上清液 b.再加入石灰中和廢水中的硫酸使pH=10~11，同時(shí)進(jìn)行第二階段的除砷，濾去廢渣，取上清液 c.加入

9、過氧化氫，使Fe2+氧化成Fe3+，進(jìn)行鐵鹽混凝反應(yīng)，濾去廢渣，對(duì)上清液的砷含量測(cè)定 3.回收利用 將處理過程中生成的雌黃作為商品出售，少量中和污泥（石膏）返回冶煉配料 實(shí)驗(yàn)二：探究最佳除砷條件，確定三段處理法的最佳運(yùn)作參數(shù) 1.FeS的投加量對(duì)砷去除率的影響 在裝有100ml水樣的六個(gè)燒杯中分別按理論投藥量/實(shí)際頭搖摩爾質(zhì)量的比為1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2.0投加FeS，取濾液測(cè)定其中的砷含量。 2.考察PH對(duì)砷去除率的影響 取經(jīng)第一階段處理的水樣300ml,用1mol/L的NaOH分別調(diào)節(jié)PH為5、6、7、8、10、12，加入等量的過氧

10、化氫，靜置取上清液，測(cè)得水樣中砷含量 3.反應(yīng)時(shí)間對(duì)砷去除率的影響 在100ml水樣中，按理論投藥量2倍分別投加FeS，控制反應(yīng)時(shí)間，測(cè)水樣中砷含量 4.過氧化氫加入量對(duì)砷去除率的影響 取經(jīng)第二階段處理后的水樣250ml,控制投加過氧化氫的量，靜置后測(cè)定水中砷含量 后期整理（10.1-11.30） 1.參閱文獻(xiàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 2.匯總結(jié)果，確定三段處理法的最佳運(yùn)作參數(shù)，提出改進(jìn)措施 3.撰寫項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)報(bào)告 項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義(300字以內(nèi)) ? 1.有色金

11、屬冶煉廢水中砷含量很高，若這類廢水不經(jīng)處理而直接排放，將對(duì)水體和土壤造成嚴(yán)重污染，并最終危害人類健康。因此研究、開發(fā)高效經(jīng)濟(jì)的含砷廢水處理技術(shù)具有重大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義 2.根據(jù)石灰-鐵鹽法除砷的基本原理，結(jié)合項(xiàng)目中酸性含砷廢水中鐵離子含量較高的特點(diǎn)創(chuàng)新地提出了FeS-石灰-過氧化氫混凝法處理含砷酸性處理廢水的新工藝，并對(duì)原有工藝進(jìn)行改進(jìn)，確定最佳運(yùn)作參數(shù)，能夠及時(shí)地解決各大有色金屬冶煉廠所面臨的實(shí)際問題 3.與傳統(tǒng)方法相比，本方法具有原料易得，成本低廉，操作簡(jiǎn)單，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，并可在實(shí)現(xiàn)含砷廢水達(dá)標(biāo)處理的同時(shí)，有效地利用資源，獲取經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的綜合效益 項(xiàng)目的預(yù)期成果(300字以

12、內(nèi)) 1. 利用FeS-石灰-過氧化氫的處理工藝，對(duì)有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的含砷廢水進(jìn)行處理，使經(jīng)處理后的廢水中含砷量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 2. 本課題的研究可為FeS-石灰-過氧化氫的處理工藝的工業(yè)化應(yīng)用提供可靠的依據(jù)和指導(dǎo)。 3. 通過對(duì)影響砷去除率的因素的探究，確定三段處理法最佳的運(yùn)作參數(shù)提出合理的廢水處理研究方案 4. 在廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還可以回脫水性能及純度都較好的石膏副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，為企業(yè)降低了運(yùn)行成本，并且防止了二次污染。 5. 通過對(duì)處理含砷廢水的新工藝的探究，找到經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、有效的處理廢水的新工藝，對(duì)冶煉企業(yè)處理高砷酸性廢水具有借鑒意義 6. 降低廢水中砷含量，使工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放，減少對(duì)水體和土壤的污染，降低工業(yè)廢水的危害 學(xué)院"創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃專家"小組初審意見