含铀废水酸化去碳沉淀

A. 急求，调节池、水解酸化池、生物接触氧化池、沉淀池、混凝气浮池，BOD,COD,SS,色度，去除率各为多少

不同的废水有区别的，像食品废水类废水去除率会较高，医药化工等废水去除率就低。
讲些一般的数据吧
调节池：起到废水水质水量的调节作用，一般没有去除率；
水解酸化池：一般按照40%去除率计算；对色度有一定的去除率；
生物接触氧化池：按照80%的去除率计算；一般不考虑色度的去除率；
气浮池：看用在哪个阶段，如果是用在生化后面，那么对COD\BOD基本没有去除率，一般写可以按照5%-10%来写；对SS来说处理达到排放标准是没问题的；如果想气浮用在造纸废水的前处理工艺，那么BOD\COD\SS均可以达到60%以上的去除率（我做过70%去除率的） ，对于色度有一定的去除率，关键看色度产生的原因。

刚才漏了个沉淀池，补充一下：如果是初沉池，主要去SS，固液分离的效果，COD、BOD去除率控制在10%以内。有加药混凝的话能去色度。

B. 水解酸化的作用是什么为什么要设置废水酸化沉淀池

水解酸化工艺是大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续生化创造条件。

C. 氧化还原反应的地球化学意义

自然氧化还原反应对变价元素的迁移、共生、沉淀有重要控制作用。变价元素的价态组合及其浓度比值定量地指示地质作用的环境条件。

1.介质的氧化还原电位决定了离子在水中的状态及其共生关系

酸性介质中,据E_h 值的不同 (以 0.77V为界),铁离子的价态将以 Fe³⁺或 Fe²⁺为主,由于半反应

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在酸性水溶液中由于MnO₂ 获得电子还原,实际上只有Mn²⁺存在。在环境E_h<0.77V的相对还原介质中,Fe²⁺不能氧化为Fe³⁺,Fe²⁺与Mn²⁺共生;在1.28V>E_h>0.77V的酸性介质较氧化环境中,Fe²⁺可以氧化为Fe³⁺,但锰仍呈Mn²⁺存在,此时Mn²⁺将与Fe³⁺共生。

碱性介质中,

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当E_h<-0.56V时,Fe (OH)₂将与Mn (OH)₂共生;当E_h=-0.56～-0.05V时,Fe (OH)₃与Mn (OH)₂共生;当E_h>-0.05V时,Fe (OH)₃将与MnO₂共生。这表明在碱性介质中Mn²⁺比在酸性介质中更易于氧化为MnO₂ ,但任何时期都见不到 Fe (OH)₂与MnO₂共生。

锰在实验室中还有更高价的离子

存在,但其氧化还原电位:

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都高于水的稳定上限,所以在自然界地球化学反应中,锰的四价以上状态是不存在的。锰以四价出现也有限,而以Mn²⁺为主要存在状态。这样,在内生成岩成矿过程中,Fe²⁺与Mn²⁺紧密共生,而在表生氧化的碱性条件下,Fe³⁺与 Mn²⁺在地球化学行为上将表现出明显的不同而发生分离。

2.据矿物共生组合推测作用的氧化还原条件

地球化学中把常见的变价及其相应矿物作为氧化还原条件的标型物。据标型矿物组合及某些矿物的不出现推测作用的氧化还原条件。在不同的氧化还原环境中,将形成不同的代表性矿物。以Fe和S的价态及其组合划分氧化还原环境,如表4-8 所示。

表4-8 Fe 和 S 的价态及矿物组合

3.表生作用环境中铀的富集与开采

世界上大多数可开采的铀矿是砂岩容矿的 UO₂ (晶质铀矿),伴生钒和铜。形成这样的一个矿床所必需的氧化还原条件是什么? 这一形成过程能否用于指导铀矿的开采? 在回答这一问题之前,先论述与铀产出地质环境有关的几个溶液化学特征 (McSween et al., 2003)。

铀能够以几种氧化状态存在,自然界中最重要的是U⁴⁺和U⁶⁺。在还原条件下的高度酸性的溶液中,U⁴⁺能够作为自由离子存在,或以氟化物络合物形式存在。然而,更为常见的是四价的铀与水结合形成可溶性的氢氧化物络合物。在还原条件下,溶液中铀也可以作为

呈正五价态出现,甚至呈正六价态存在时铀与氧呈现更为显著的结合趋势。在大多数自然pH条件下,U⁶⁺与含氧离子如

、

、

、

以及

等形成稳定络合物,出现在大多数氧化的河流和地下水中。在250℃和

约为10^-2.5atm的典型地下水环境中,最为丰富的是铀酰的碳酸盐络合物,直到pH约为5还能稳定存在。然而Langmuir (1978)已经证明,在一些环境中,铀的磷酸盐和氟化物络合物的浓度至少与铀酰碳酸盐物种不相上下(图4-17)。pH<5时,U⁶⁺一般形成

形式。除了这些无机物种外,一些有机螯合物也对铀的溶解度作出贡献,但我们对此了解得更少。

图4-17 Wyoming 州 Wind River 建造地下水中铀酰络合物分布对一些典型配位体浓度图

(据McSween et al.,2003)

条件:25℃、

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

=100×10^-6,

=0.1×10^-6,∑Si=30×10^-6

因此在大多数近地表环境中的自然水体中,铀很容易迁移。几乎没有多少铀能够呈正六价态沉淀。在一些地方,

可能接近大气的数值,铀酰络合物与钒酸盐结合沉淀出钒钾铀矿(K₂(UO₂)₂(VO₄)₂),或钒钙铀矿(Ca(UO₂)₂(VO₄)₂),或者与磷酸盐或二氧化硅结合形成钙铀云母或硅钙铀矿。这些矿物仅组成可采铀矿的很小一部分,绝大多数铀是作为U⁴⁺呈铀的主要矿石矿物晶质铀矿UO₂ 和硅铀矿USiO₄ 沉淀富集的。

野外观察表明,上面的简要论述与图4-18 所表示的一致。在该图上,根据实验测定的稳定常数确定的E_h 和pH条件下,计算了丰富铀物种的稳定域。该图是定量的,只展示了在25℃,

=10^-2.5atm条件下稳定的U-O₂-CO_--H₂ O体系中的物种,忽略了其他物种的作用。尽管有这样的简化,还是能够定性地推断形成特征的砂岩型铀矿所经历的流体路径。

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(据McSween et al.,2003)

涉及水溶物种的稳定边界是假定溶解物种的总活度等于 10^-6绘制的

沉积物中铀的主要来源可能是花岗岩类岩石,后者含铀高达 (2～15)×10^-6。地表水pH 值典型范围在 5～6.5,E_h>0.4V。因此,在花岗岩风化过程中,铀很容易呈中性的

或

形式在溶液中迁移。研究表明,铝硅酸盐矿物的递进风化作用引起 pH 值增大。当这种作用发生时,溶液中

也可能担当重要的角色。在图4-18 中占据着宽广的中到高E_h和pH 值范围的这些活泼铀酰络合物,可能被还原以致沉淀出晶质铀矿。这同时涉及铁、碳或硫被氧化以产生低的E_h 环境。例如,Langmuir (1978)指出,由细菌过程产生的 HS^-可能在 pH=8 时被氧化通过如下反应形成

:

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或者Fe²⁺被氧化形成难溶的氢氧化物矿物沉淀:

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在上述任何情况下,一个铀酰络合物都会被还原产生难溶的 UO₂。另一个还原机理假说涉及铀酰络合物被碳氢化合物吸附,导致有机质的逐渐被氧化和晶质铀矿的沉淀。

美国西南部几个铀矿床的采矿技术是上述铀矿沉淀的逆过程,即人工增大矿体的E_h值,通过钻探打一口钻进含铀砂岩地层的钻孔,向深部地层注入具有适当高E_h 值的富氟酸性溶液,然后自残留的矿井中通过水泵抽出流体。这种经过含矿岩石的萃取液含有呈铀酰氟化物络合物或

的6价铀,以这种方式能够有效开采铀而不必开展大规模的采矿挖掘工作。

4.地球化学梯度和地球化学障

由前苏联地球化学家彼列尔曼 (ПерельманАИ.,1965)提出。

地球化学梯度 (gradients) 描述一个地球化学景观 (landscape)中元素含量的逐渐变化。指在一个岩性相对稳定的地区,特定元素在空间上离开矿床在垂向和水平方向上表现的含量分布变化,离开矿床一定距离后从异常浓度降至背景浓度。

地球化学障 (barrier) 描述一个地球化学景观中元素含量的急剧变化。指地壳中物理或化学梯度具有突变的地带,常伴随元素聚集或堆积作用,即在元素迁移过程中经过物理化学环境发生急剧变化地带时,介质中原来稳定的元素迁移能力下降,形成化合物沉淀。地球化学障包括力学障、物理化学障、生物化学障以及人类行为障 (anthropogenic or technogenic)等。物理化学障包括酸性障、碱性障、还原障、氧化障、蒸发障、吸附障以及热力学障等。

由pH值引起的酸性障和碱性障阴离子如Mo (

,

等)和一些配合物变得不活泼,金属阳离子(Cu等)更为活泼,其沉淀与溶解度有关。pH<4 时铝活泼,pH=5～9时沉淀。pH 低时SiO₂ 难溶,碱性易溶。酸性环境破坏了碳酸盐—重碳酸盐缓冲体系,是控制水溶液pH 变化的反馈机制。pH 值<4.5时碳酸盐和重碳酸盐转化为碳酸,水失去缓冲pH 的能力,使用重碳酸盐作为无机碳源光合作用的有机物会受到抑制或死亡。环境一旦酸化,即使没有再多酸进入,缓冲能力需要相当长时间才能恢复。因此碳酸盐—重碳酸盐体系对于许多金属的活动性有直接和间接的影响。

由E _h 值引起的氧化障与还原障 氧化还原反应改变元素原有的迁移状态,在短距离内发生沉淀,称为氧化障和还原障。Fe、Mn、Cu、Eu、Tl等弱碱性元素在低价状态易于在水溶液中迁移,高价离子两性迁移能力弱,因此还原环境 (不含 H₂ S)有利于此类元素迁移,氧化导致沉淀。另一类元素,如U、Mo、V、S、As等低价离子具两性,易于水解沉淀。高价形成易溶于水的酸根络离子迁移,氧化导致这类元素迁移活化,还原造成沉淀。S是典型代表,氧化态

是金属元素络合剂、携带剂,还原态S^2-是成矿元素沉淀剂。

D. 某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色．一同学取少量废水，用盐酸酸化，有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸

废水和盐酸反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银；由于盐酸是过量的，所以滤液中没回有银离子，答所以和硫酸反应反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡；和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀是氢氧化铜；所以废水中含有Ba²⁺、
Ag⁺、Cu²⁺；
（1）过滤后，向滤液中滴加NaOH溶液，开始时观察不到蓝色沉淀，原因是滤液中含有未反应盐酸，NaOH会和盐酸发生中和反应；
（2）①由题中的图知：废水加过量固体X，然后向滤液中加氢氧化钠，产生白色沉淀又变成红褐色沉淀，由题中信息知白色沉淀是氢氧化亚铁，红褐色沉淀是氢氧化铁；可知金属X是铁，废水中含有银离子、钡离子和铜离子，铁可将银离子和铜离子置换出来，还有过量的铁，所以固体A中一定含有Fe、Ag和Cu；
②B溶液中的溶质一定含有Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；
故答案为：
（1）滤液中含有未反应盐酸，NaOH会和盐酸发生中和反应；
（2）①Fe、Ag和Cu；
②Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；

E. 怎么测量核废料中排出含铀废液中铀的含量

该如何测量核废料中排出含铀废液中铀的含量呢？

由于现在对于核能源的使用，让很多之前大家熟都不熟悉的金属物质，开始逐渐现在。在核经过反应之后，会产生很多的核废料。而在一些核废料当中，会排出含铀废液，那么怎么测量核废料中排出含铀废液中铀的含量呢？

F. 急求："水解酸化+二级生物基础氧化+混凝沉淀"处理果汁废水，每个阶段对废水中污染物去除效率是多少

先说工业废水整体的情况：
有机废水无大量非生化物质和油脂类。水解酸化阶段一般停留时间不长2-6h的话一般能做到20—30%就很好了。二级生化一般不能说效率多高，跟停留时间有关，但是BOD基本能降低到10以下，而COD说不清楚，但是大部分不是很麻烦的水肯定都能处理到COD500以下；而如果说具体能到多少，我觉得处理到200以下还是问题不大的；工业废水200以下应该都是可以做到或者不难做到的，水质容易的基本这个阶段都能达标一级B了COD<60（50）；如果生化之后还要继续处理可能是遇到比较麻烦的废水了，混凝沉淀主要是通过降低水中SS降低COD原理偏多，而降低胶体也能处理一部分COD，溶解态离子造成的COD很难弄下来了。如果二级生化后面接絮凝，估计COD去除率也就是20~40%左右吧，说不好，情况比较复。
再谈果汁废水：

这类废水水中应该有很多糖类及果酸等污染物质，你工艺中尽量在前面补充一个格栅沉淀的工艺再进入水解酸化更好些，毕竟物理手段去除30%的COD可能问题不大。
而用水解酸化应依据停留时间，如果水中还有其他毒性盐类如硫酸盐更长的停留时间都难提升去除率，一般我觉得你这个水20-40%还是问题不大的，能否做到更高需要看停留时间HRT，如果HRT更长些会将水解酸化推进到厌氧的第三阶段产酸产甲烷阶段，那么去除效率或能增加到60-70%。
二级基础微生物生化氧化这类水一般能弄到COD<200肯定没问题，如果排放标准不是很严，这个标准基本上可以排放了，犯不着再接絮凝工艺。生化工艺已经非常成熟了，根据COD水质水量选择合理的生化工艺很重要，水量不大水质波动厉害的可以考虑SBR系列的，水质稳定水量稳定可以选择AO系列的。深度处理除氨氮为主的在南方的话可以选择土地处理法系列的作为辅助处理工艺。
而如果接絮凝工艺能提升的就是去除水中SS为主的固态可分离的COD，你可以考虑用些滤池工艺（如连续流过滤池、活性砂过滤器）比较省事，比絮凝好用；

跑题了，我们说絮凝吧，一般经济的投药量（絮凝剂）都在50mg/L以下，加多了未必有效果，如果后处理絮凝跟絮凝剂有关，用铁盐如三氯化铁石灰水工艺效率会很好，去除率能做到20%-40%都有可能，铝盐可能微差些，但是配合0.1mg/L的PAM阴离子助凝剂应该还能有20~30%COD效率。絮凝必须做实验定配方，很讲究的。试验不难做，你可以组合多种絮凝剂和助凝剂，多种药剂选择不仅可以开阔工艺思路，更重要的是节省药剂费用有的放矢的选择絮凝剂。絮凝跟排泥效率有关的，你絮凝要勤排泥防止污泥上浮造成COD反增的现象。
助凝剂可以帮你提升效率PAM可以起到更好的桥接作用，而石灰乳可以提升矾花个头处理胶体COD很不错。
就这些吧，先做个试验吧，起码絮凝试验很好做。

G. 某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水，用盐酸酸化，有白色沉淀生成(不溶于稀硝酸

1)原因是是滤液中有盐酸，开始滴加时，氢氧化钠与盐酸反应。
2）第一小问固体A中一定含有Ag,Cu,Fe
第二小问一定含有Ba(NO3)2,Fe(NO3)2

H. 铀迁移和沉淀方式

火山岩型铀矿床，在喷出至浅成岩浆演化序列喷溢和侵入过程，游离状态的铀随气液

分异和结晶分异而迁移。并且主要以铀离子和铀酰氟碳酸盐配合物运移，也有少部分以铀酰硅酸盐配合物搬运。

（一）岩浆成矿期铀沉淀富集

南岭地区燕山期喷出至浅成序列岩浆多旋回多次喷溢侵入演化，至晚侏罗世喷溢的火山熔岩中，铀大量集中，并在火山岩浆强烈的绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化等自交代过程，离子状态的铀被绢云母、绿泥石等集合体吸附沉淀富集，形成富铀岩体或矿体。随着岩浆冷却温度降低等物理化学条件变化，铀酰氟碳酸盐配合物分解，U⁶⁺被Fe²⁺还原，形成微粒状、球粒状沥青铀矿，同时有粉末状赤铁矿沉淀，因而铀矿化的火山熔岩变成红色。分解的氟与钙化合而晶出萤石，呈分散状分布。也有部分U⁶⁺被S^2-还原成U⁴⁺而晶出沥青铀矿，S^2-失去电子后与Fe²⁺化合而晶出黄铁矿，或其他硫化物，如方铅矿、黄铜矿、辉钼矿等。所以沥青铀矿与硫化物紧密共生。因此，火山熔岩铀矿体中的富矿地段，尤其是出现沥青铀矿地段有较多的赤铁矿或黄铁矿等硫化物，并有萤石和方解石发育。

除了火山熔岩成岩过程铀沉淀富集成矿体外，在火山通道呈侵入形式产出的次火山岩小岩体，成岩过程钠长石化或绢云母化等自交代强烈的部分，铀也以同样方式沉淀富集成矿体。

图5-3火山岩型铀成矿模式示意图

1—红色砂砾岩（K₂）；2—次花岗斑岩（γπ）；3—隐爆角砾岩；4—震碎花岗岩；5—晶屑凝灰熔岩（

）；6—凝灰熔岩（

）；7—含角砾凝灰岩（

）；8—流纹岩；9—凝灰岩（

）；10—英安岩（

）；11—花岗岩；12—寒武系；13—断裂带；14—矿体

当然在火山岩浆成岩过程，也有极少量铀进入矿物晶格呈类质同像形式赋存，如钍石、钛铀矿等。

（二）热液期铀沉淀富集

气液分异和结晶分异的结果，喷出至浅成序列演化分异的最晚阶段岩浆中的铀，又以铀酰氟碳酸盐配合物和铀酰硅酸盐配合物形式，以及游离离子形式运移至热液中。这些富含铀的热液从岩浆中分离后，沿断裂裂隙上升充填交代沉淀。

由于喷出至浅成序列岩浆演化，与深成至浅成序列岩浆演化由中酸性→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。比较来说，喷出至浅成序列岩浆中，SiO₂含量偏低，CO₂、F等挥发分含量较高。所以铀主要形成铀酰氟碳酸盐配合物搬运，因而热液铀矿化过程主要伴随萤石化、方解石化、黄铁矿化、绿泥石化和绢云母化（照片4-3）。虽然也以铀酰硅酸盐配合物形式搬运，但不是主要的。尽管火山岩型铀矿床中硅化较弱，但也形成含沥青铀矿赤铁矿化硅化岩阶段（照片4-4），以及含沥青铀矿黄铁矿化硅化岩阶段等。虽然这些硅化岩成矿阶段不是主要的成矿阶段，但普遍发育，几乎所有矿床中都可见及。

I. 急求医药废水处理设计各处理单元的COD BOD SS 的去除效率~ 进水-格栅-混凝-沉淀-厌氧水解酸化-SBR-出水

直接给你大概的范围，格栅无去除，混凝沉淀主要去除悬浮物，效率70%～80%，对溶解性内无去除效果容，如果悬浮物还原性物质比较多，cod、bod也可有一定去除率，可选定30%～50%，TP、TN不可去除，水解酸化主要分解大分子物质，使其降解为小分子，特别是医药废水中的抗生素类物质，对生化系统中细菌抑制作用很强，酸化分解后才能处理，酸化阶段去除率低，有机物去除率可定30%左右，悬浮物去除率可忽略不计，最后间歇式活性污泥法，有机物去除率可达到95%左右，悬浮物也可达到90%以上，氨氮和磷的去除率分别可以达到70%和80%以上。