含鈾廢水酸化去碳沉澱

A. 急求，調節池、水解酸化池、生物接觸氧化池、沉澱池、混凝氣浮池，BOD,COD,SS,色度，去除率各為多少

不同的廢水有區別的，像食品廢水類廢水去除率會較高，醫葯化工等廢水去除率就低。
講些一般的數據吧
調節池：起到廢水水質水量的調節作用，一般沒有去除率；
水解酸化池：一般按照40%去除率計算；對色度有一定的去除率；
生物接觸氧化池：按照80%的去除率計算；一般不考慮色度的去除率；
氣浮池：看用在哪個階段，如果是用在生化後面，那麼對COD\BOD基本沒有去除率，一般寫可以按照5%-10%來寫；對SS來說處理達到排放標準是沒問題的；如果想氣浮用在造紙廢水的前處理工藝，那麼BOD\COD\SS均可以達到60%以上的去除率（我做過70%去除率的） ，對於色度有一定的去除率，關鍵看色度產生的原因。

剛才漏了個沉澱池，補充一下：如果是初沉池，主要去SS，固液分離的效果，COD、BOD去除率控制在10%以內。有加葯混凝的話能去色度。

B. 水解酸化的作用是什麼為什麼要設置廢水酸化沉澱池

水解酸化工藝是大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程，從而改善廢水的可生化性，為後續生化創造條件。

C. 氧化還原反應的地球化學意義

自然氧化還原反應對變價元素的遷移、共生、沉澱有重要控製作用。變價元素的價態組合及其濃度比值定量地指示地質作用的環境條件。

1.介質的氧化還原電位決定了離子在水中的狀態及其共生關系

酸性介質中,據E_h 值的不同 (以 0.77V為界),鐵離子的價態將以 Fe³⁺或 Fe²⁺為主,由於半反應

地球化學

在酸性水溶液中由於MnO₂ 獲得電子還原,實際上只有Mn²⁺存在。在環境E_h<0.77V的相對還原介質中,Fe²⁺不能氧化為Fe³⁺,Fe²⁺與Mn²⁺共生;在1.28V>E_h>0.77V的酸性介質較氧化環境中,Fe²⁺可以氧化為Fe³⁺,但錳仍呈Mn²⁺存在,此時Mn²⁺將與Fe³⁺共生。

鹼性介質中,

地球化學

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當E_h<-0.56V時,Fe (OH)₂將與Mn (OH)₂共生;當E_h=-0.56～-0.05V時,Fe (OH)₃與Mn (OH)₂共生;當E_h>-0.05V時,Fe (OH)₃將與MnO₂共生。這表明在鹼性介質中Mn²⁺比在酸性介質中更易於氧化為MnO₂ ,但任何時期都見不到 Fe (OH)₂與MnO₂共生。

錳在實驗室中還有更高價的離子

存在,但其氧化還原電位:

地球化學

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都高於水的穩定上限,所以在自然界地球化學反應中,錳的四價以上狀態是不存在的。錳以四價出現也有限,而以Mn²⁺為主要存在狀態。這樣,在內生成岩成礦過程中,Fe²⁺與Mn²⁺緊密共生,而在表生氧化的鹼性條件下,Fe³⁺與 Mn²⁺在地球化學行為上將表現出明顯的不同而發生分離。

2.據礦物共生組合推測作用的氧化還原條件

地球化學中把常見的變價及其相應礦物作為氧化還原條件的標型物。據標型礦物組合及某些礦物的不出現推測作用的氧化還原條件。在不同的氧化還原環境中,將形成不同的代表性礦物。以Fe和S的價態及其組合劃分氧化還原環境,如表4-8 所示。

表4-8 Fe 和 S 的價態及礦物組合

3.表生作用環境中鈾的富集與開采

世界上大多數可開採的鈾礦是砂岩容礦的 UO₂ (晶質鈾礦),伴生釩和銅。形成這樣的一個礦床所必需的氧化還原條件是什麼? 這一形成過程能否用於指導鈾礦的開采? 在回答這一問題之前,先論述與鈾產出地質環境有關的幾個溶液化學特徵 (McSween et al., 2003)。

鈾能夠以幾種氧化狀態存在,自然界中最重要的是U⁴⁺和U⁶⁺。在還原條件下的高度酸性的溶液中,U⁴⁺能夠作為自由離子存在,或以氟化物絡合物形式存在。然而,更為常見的是四價的鈾與水結合形成可溶性的氫氧化物絡合物。在還原條件下,溶液中鈾也可以作為

呈正五價態出現,甚至呈正六價態存在時鈾與氧呈現更為顯著的結合趨勢。在大多數自然pH條件下,U⁶⁺與含氧離子如

、

、

、

以及

等形成穩定絡合物,出現在大多數氧化的河流和地下水中。在250℃和

約為10^-2.5atm的典型地下水環境中,最為豐富的是鈾醯的碳酸鹽絡合物,直到pH約為5還能穩定存在。然而Langmuir (1978)已經證明,在一些環境中,鈾的磷酸鹽和氟化物絡合物的濃度至少與鈾醯碳酸鹽物種不相上下(圖4-17)。pH<5時,U⁶⁺一般形成

形式。除了這些無機物種外,一些有機螯合物也對鈾的溶解度作出貢獻,但我們對此了解得更少。

圖4-17 Wyoming 州 Wind River 建造地下水中鈾醯絡合物分布對一些典型配位體濃度圖

(據McSween et al.,2003)

條件:25℃、

=10^-2.5atm,∑F=0.3×10^-6,∑Cl=10×10^-6,

=100×10^-6,

=0.1×10^-6,∑Si=30×10^-6

因此在大多數近地表環境中的自然水體中,鈾很容易遷移。幾乎沒有多少鈾能夠呈正六價態沉澱。在一些地方,

可能接近大氣的數值,鈾醯絡合物與釩酸鹽結合沉澱出釩鉀鈾礦(K₂(UO₂)₂(VO₄)₂),或釩鈣鈾礦(Ca(UO₂)₂(VO₄)₂),或者與磷酸鹽或二氧化硅結合形成鈣鈾雲母或硅鈣鈾礦。這些礦物僅組成可采鈾礦的很小一部分,絕大多數鈾是作為U⁴⁺呈鈾的主要礦石礦物晶質鈾礦UO₂ 和硅鈾礦USiO₄ 沉澱富集的。

野外觀察表明,上面的簡要論述與圖4-18 所表示的一致。在該圖上,根據實驗測定的穩定常數確定的E_h 和pH條件下,計算了豐富鈾物種的穩定域。該圖是定量的,只展示了在25℃,

=10^-2.5atm條件下穩定的U-O₂-CO_--H₂ O體系中的物種,忽略了其他物種的作用。盡管有這樣的簡化,還是能夠定性地推斷形成特徵的砂岩型鈾礦所經歷的流體路徑。

地球化學

(據McSween et al.,2003)

涉及水溶物種的穩定邊界是假定溶解物種的總活度等於 10^-6繪制的

沉積物中鈾的主要來源可能是花崗岩類岩石,後者含鈾高達 (2～15)×10^-6。地表水pH 值典型範圍在 5～6.5,E_h>0.4V。因此,在花崗岩風化過程中,鈾很容易呈中性的

或

形式在溶液中遷移。研究表明,鋁硅酸鹽礦物的遞進風化作用引起 pH 值增大。當這種作用發生時,溶液中

也可能擔當重要的角色。在圖4-18 中占據著寬廣的中到高E_h和pH 值范圍的這些活潑鈾醯絡合物,可能被還原以致沉澱出晶質鈾礦。這同時涉及鐵、碳或硫被氧化以產生低的E_h 環境。例如,Langmuir (1978)指出,由細菌過程產生的 HS^-可能在 pH=8 時被氧化通過如下反應形成

:

地球化學

或者Fe²⁺被氧化形成難溶的氫氧化物礦物沉澱:

地球化學

在上述任何情況下,一個鈾醯絡合物都會被還原產生難溶的 UO₂。另一個還原機理假說涉及鈾醯絡合物被碳氫化合物吸附,導致有機質的逐漸被氧化和晶質鈾礦的沉澱。

美國西南部幾個鈾礦床的采礦技術是上述鈾礦沉澱的逆過程,即人工增大礦體的E_h值,通過鑽探打一口鑽進含鈾砂岩地層的鑽孔,向深部地層注入具有適當高E_h 值的富氟酸性溶液,然後自殘留的礦井中通過水泵抽出流體。這種經過含礦岩石的萃取液含有呈鈾醯氟化物絡合物或

的6價鈾,以這種方式能夠有效開采鈾而不必開展大規模的采礦挖掘工作。

4.地球化學梯度和地球化學障

由前蘇聯地球化學家彼列爾曼 (ПерельманАИ.,1965)提出。

地球化學梯度 (gradients) 描述一個地球化學景觀 (landscape)中元素含量的逐漸變化。指在一個岩性相對穩定的地區,特定元素在空間上離開礦床在垂向和水平方向上表現的含量分布變化,離開礦床一定距離後從異常濃度降至背景濃度。

地球化學障 (barrier) 描述一個地球化學景觀中元素含量的急劇變化。指地殼中物理或化學梯度具有突變的地帶,常伴隨元素聚集或堆積作用,即在元素遷移過程中經過物理化學環境發生急劇變化地帶時,介質中原來穩定的元素遷移能力下降,形成化合物沉澱。地球化學障包括力學障、物理化學障、生物化學障以及人類行為障 (anthropogenic or technogenic)等。物理化學障包括酸性障、鹼性障、還原障、氧化障、蒸發障、吸附障以及熱力學障等。

由pH值引起的酸性障和鹼性障陰離子如Mo (

,

等)和一些配合物變得不活潑,金屬陽離子(Cu等)更為活潑,其沉澱與溶解度有關。pH<4 時鋁活潑,pH=5～9時沉澱。pH 低時SiO₂ 難溶,鹼性易溶。酸性環境破壞了碳酸鹽—重碳酸鹽緩沖體系,是控制水溶液pH 變化的反饋機制。pH 值<4.5時碳酸鹽和重碳酸鹽轉化為碳酸,水失去緩沖pH 的能力,使用重碳酸鹽作為無機碳源光合作用的有機物會受到抑制或死亡。環境一旦酸化,即使沒有再多酸進入,緩沖能力需要相當長時間才能恢復。因此碳酸鹽—重碳酸鹽體系對於許多金屬的活動性有直接和間接的影響。

由E _h 值引起的氧化障與還原障 氧化還原反應改變元素原有的遷移狀態,在短距離內發生沉澱,稱為氧化障和還原障。Fe、Mn、Cu、Eu、Tl等弱鹼性元素在低價狀態易於在水溶液中遷移,高價離子兩性遷移能力弱,因此還原環境 (不含 H₂ S)有利於此類元素遷移,氧化導致沉澱。另一類元素,如U、Mo、V、S、As等低價離子具兩性,易於水解沉澱。高價形成易溶於水的酸根絡離子遷移,氧化導致這類元素遷移活化,還原造成沉澱。S是典型代表,氧化態

是金屬元素絡合劑、攜帶劑,還原態S^2-是成礦元素沉澱劑。

D. 某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍色．一同學取少量廢水，用鹽酸酸化，有白色沉澱生成（不溶於稀硝酸

廢水和鹽酸反應生成不溶於硝酸的白色沉澱是氯化銀；由於鹽酸是過量的，所以濾液中沒回有銀離子，答所以和硫酸反應反應生成不溶於硝酸的白色沉澱是硫酸鋇；和氫氧化鈉反應生成藍色沉澱是氫氧化銅；所以廢水中含有Ba²⁺、
Ag⁺、Cu²⁺；
（1）過濾後，向濾液中滴加NaOH溶液，開始時觀察不到藍色沉澱，原因是濾液中含有未反應鹽酸，NaOH會和鹽酸發生中和反應；
（2）①由題中的圖知：廢水加過量固體X，然後向濾液中加氫氧化鈉，產生白色沉澱又變成紅褐色沉澱，由題中信息知白色沉澱是氫氧化亞鐵，紅褐色沉澱是氫氧化鐵；可知金屬X是鐵，廢水中含有銀離子、鋇離子和銅離子，鐵可將銀離子和銅離子置換出來，還有過量的鐵，所以固體A中一定含有Fe、Ag和Cu；
②B溶液中的溶質一定含有Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；
故答案為：
（1）濾液中含有未反應鹽酸，NaOH會和鹽酸發生中和反應；
（2）①Fe、Ag和Cu；
②Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；

E. 怎麼測量核廢料中排出含鈾廢液中鈾的含量

該如何測量核廢料中排出含鈾廢液中鈾的含量呢？

由於現在對於核能源的使用，讓很多之前大家熟都不熟悉的金屬物質，開始逐漸現在。在核經過反應之後，會產生很多的核廢料。而在一些核廢料當中，會排出含鈾廢液，那麼怎麼測量核廢料中排出含鈾廢液中鈾的含量呢？

F. 急求："水解酸化+二級生物基礎氧化+混凝沉澱"處理果汁廢水，每個階段對廢水中污染物去除效率是多少

先說工業廢水整體的情況：
有機廢水無大量非生化物質和油脂類。水解酸化階段一般停留時間不長2-6h的話一般能做到20—30%就很好了。二級生化一般不能說效率多高，跟停留時間有關，但是BOD基本能降低到10以下，而COD說不清楚，但是大部分不是很麻煩的水肯定都能處理到COD500以下；而如果說具體能到多少，我覺得處理到200以下還是問題不大的；工業廢水200以下應該都是可以做到或者不難做到的，水質容易的基本這個階段都能達標一級B了COD<60（50）；如果生化之後還要繼續處理可能是遇到比較麻煩的廢水了，混凝沉澱主要是通過降低水中SS降低COD原理偏多，而降低膠體也能處理一部分COD，溶解態離子造成的COD很難弄下來了。如果二級生化後面接絮凝，估計COD去除率也就是20~40%左右吧，說不好，情況比較復。
再談果汁廢水：

這類廢水水中應該有很多糖類及果酸等污染物質，你工藝中盡量在前面補充一個格柵沉澱的工藝再進入水解酸化更好些，畢竟物理手段去除30%的COD可能問題不大。
而用水解酸化應依據停留時間，如果水中還有其他毒性鹽類如硫酸鹽更長的停留時間都難提升去除率，一般我覺得你這個水20-40%還是問題不大的，能否做到更高需要看停留時間HRT，如果HRT更長些會將水解酸化推進到厭氧的第三階段產酸產甲烷階段，那麼去除效率或能增加到60-70%。
二級基礎微生物生化氧化這類水一般能弄到COD<200肯定沒問題，如果排放標准不是很嚴，這個標准基本上可以排放了，犯不著再接絮凝工藝。生化工藝已經非常成熟了，根據COD水質水量選擇合理的生化工藝很重要，水量不大水質波動厲害的可以考慮SBR系列的，水質穩定水量穩定可以選擇AO系列的。深度處理除氨氮為主的在南方的話可以選擇土地處理法系列的作為輔助處理工藝。
而如果接絮凝工藝能提升的就是去除水中SS為主的固態可分離的COD，你可以考慮用些濾池工藝（如連續流過濾池、活性砂過濾器）比較省事，比絮凝好用；

跑題了，我們說絮凝吧，一般經濟的投葯量（絮凝劑）都在50mg/L以下，加多了未必有效果，如果後處理絮凝跟絮凝劑有關，用鐵鹽如三氯化鐵石灰水工藝效率會很好，去除率能做到20%-40%都有可能，鋁鹽可能微差些，但是配合0.1mg/L的PAM陰離子助凝劑應該還能有20~30%COD效率。絮凝必須做實驗定配方，很講究的。試驗不難做，你可以組合多種絮凝劑和助凝劑，多種葯劑選擇不僅可以開闊工藝思路，更重要的是節省葯劑費用有的放矢的選擇絮凝劑。絮凝跟排泥效率有關的，你絮凝要勤排泥防止污泥上浮造成COD反增的現象。
助凝劑可以幫你提升效率PAM可以起到更好的橋接作用，而石灰乳可以提升礬花個頭處理膠體COD很不錯。
就這些吧，先做個試驗吧，起碼絮凝試驗很好做。

G. 某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍色。一同學取少量廢水，用鹽酸酸化，有白色沉澱生成(不溶於稀硝酸

1)原因是是濾液中有鹽酸，開始滴加時，氫氧化鈉與鹽酸反應。
2）第一小問固體A中一定含有Ag,Cu,Fe
第二小問一定含有Ba(NO3)2,Fe(NO3)2

H. 鈾遷移和沉澱方式

火山岩型鈾礦床，在噴出至淺成岩漿演化序列噴溢和侵入過程，游離狀態的鈾隨氣液

分異和結晶分異而遷移。並且主要以鈾離子和鈾醯氟碳酸鹽配合物運移，也有少部分以鈾醯硅酸鹽配合物搬運。

（一）岩漿成礦期鈾沉澱富集

南嶺地區燕山期噴出至淺成序列岩漿多旋迴多次噴溢侵入演化，至晚侏羅世噴溢的火山熔岩中，鈾大量集中，並在火山岩漿強烈的絹雲母化、綠泥石化、赤鐵礦化等自交代過程，離子狀態的鈾被絹雲母、綠泥石等集合體吸附沉澱富集，形成富鈾岩體或礦體。隨著岩漿冷卻溫度降低等物理化學條件變化，鈾醯氟碳酸鹽配合物分解，U⁶⁺被Fe²⁺還原，形成微粒狀、球粒狀瀝青鈾礦，同時有粉末狀赤鐵礦沉澱，因而鈾礦化的火山熔岩變成紅色。分解的氟與鈣化合而晶出螢石，呈分散狀分布。也有部分U⁶⁺被S^2-還原成U⁴⁺而晶出瀝青鈾礦，S^2-失去電子後與Fe²⁺化合而晶出黃鐵礦，或其他硫化物，如方鉛礦、黃銅礦、輝鉬礦等。所以瀝青鈾礦與硫化物緊密共生。因此，火山熔岩鈾礦體中的富礦地段，尤其是出現瀝青鈾礦地段有較多的赤鐵礦或黃鐵礦等硫化物，並有螢石和方解石發育。

除了火山熔岩成岩過程鈾沉澱富集成礦體外，在火山通道呈侵入形式產出的次火山岩小岩體，成岩過程鈉長石化或絹雲母化等自交代強烈的部分，鈾也以同樣方式沉澱富集成礦體。

圖5-3火山岩型鈾成礦模式示意圖

1—紅色砂礫岩（K₂）；2—次花崗斑岩（γπ）；3—隱爆角礫岩；4—震碎花崗岩；5—晶屑凝灰熔岩（

）；6—凝灰熔岩（

）；7—含角礫凝灰岩（

）；8—流紋岩；9—凝灰岩（

）；10—英安岩（

）；11—花崗岩；12—寒武系；13—斷裂帶；14—礦體

當然在火山岩漿成岩過程，也有極少量鈾進入礦物晶格呈類質同像形式賦存，如釷石、鈦鈾礦等。

（二）熱液期鈾沉澱富集

氣液分異和結晶分異的結果，噴出至淺成序列演化分異的最晚階段岩漿中的鈾，又以鈾醯氟碳酸鹽配合物和鈾醯硅酸鹽配合物形式，以及游離離子形式運移至熱液中。這些富含鈾的熱液從岩漿中分離後，沿斷裂裂隙上升充填交代沉澱。

由於噴出至淺成序列岩漿演化，與深成至淺成序列岩漿演化由中酸性→酸性→超酸性，SiO₂由低→高不同，而是由基性→中酸性→酸性→中性→基性演化，SiO₂由低→高→低。比較來說，噴出至淺成序列岩漿中，SiO₂含量偏低，CO₂、F等揮發分含量較高。所以鈾主要形成鈾醯氟碳酸鹽配合物搬運，因而熱液鈾礦化過程主要伴隨螢石化、方解石化、黃鐵礦化、綠泥石化和絹雲母化（照片4-3）。雖然也以鈾醯硅酸鹽配合物形式搬運，但不是主要的。盡管火山岩型鈾礦床中硅化較弱，但也形成含瀝青鈾礦赤鐵礦化硅化岩階段（照片4-4），以及含瀝青鈾礦黃鐵礦化硅化岩階段等。雖然這些硅化岩成礦階段不是主要的成礦階段，但普遍發育，幾乎所有礦床中都可見及。

I. 急求醫葯廢水處理設計各處理單元的COD BOD SS 的去除效率~ 進水-格柵-混凝-沉澱-厭氧水解酸化-SBR-出水

直接給你大概的范圍，格柵無去除，混凝沉澱主要去除懸浮物，效率70%～80%，對溶解性內無去除效果容，如果懸浮物還原性物質比較多，cod、bod也可有一定去除率，可選定30%～50%，TP、TN不可去除，水解酸化主要分解大分子物質，使其降解為小分子，特別是醫葯廢水中的抗生素類物質，對生化系統中細菌抑製作用很強，酸化分解後才能處理，酸化階段去除率低，有機物去除率可定30%左右，懸浮物去除率可忽略不計，最後間歇式活性污泥法，有機物去除率可達到95%左右，懸浮物也可達到90%以上，氨氮和磷的去除率分別可以達到70%和80%以上。