高浓正丁酸废水的盐析资源化工艺研究开题报告
2020-07-05 17:21:24
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一、课题研究背景
当前,水资源是世界各地普遍面临急需解决的问题之一。随着经济的发展,工业、生活用水量越来越大。据统计全球2006年全球工业用水量为2.07万亿立方米,同时全世界每年排向自然水体的工业、生活废水为4200亿立方米,造成35%以上的淡水资源受到污染,因此治理水体污染尤其重要。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、主要研究内容
盐析
(1)在其他条件不变的情况下(PH值和温度等),做五组对比实验,每组试验中初始溶液的异丁酸钠的浓度不同,并且分批加入Na2SO4,测定每次加入Na2SO4后的COD值。通过所得数据,探究初始溶液中异丁酸钠浓度的关系;并且得到每一异丁酸钠浓度下盐析能达到的极限情况,即随着盐的加入COD能达到的最小值,同时确定在此温度和异丁酸钠浓度下Na2SO4的最佳加入量;并且也可以得到在一定的异丁酸钠的浓度下,盐析效果和Na2SO4加入量的关系。
(2)改变温度。其他条件仍然不改变,做五组对比实验,每组试验中初始溶液的异丁酸钠的浓度不同,并且分批加入Na2SO4,测定每次加入Na2SO4后的COD值。如前述的实验步骤,仅改变实验温度继续实验。实验温度为10℃、20℃、30℃、40℃和50℃。
(3)利用各个温度下盐析得到的数据,研究温度对盐析效果的影响。在相同的异丁酸钠的浓度的情况下,观察随着温度升高盐析的极限效果的变化,探究温度与盐析的关系。
(4)以10℃时各个异丁酸钠浓度下Na2SO4的最佳加入量为盐的加入量,然后探究5%、10%、15%、20%、25%、30%的异丁酸溶液的盐析效果与温度的关系。
注:并且通过分析实验数据得到做合理的加盐量其中,盐析的效果主要用配置溶液在盐析前后溶液的COD值的变化来定量。
二、拟采取的试验方法
盐析反应
2.1实验过程
配置浓度为5%、10%、15%、20%、25%、30%的正丁酸溶液待用(超过溶解度的浓度不配),用精确PH试纸测量各个溶液的PH,然后通过加入H2SO4调节各个溶液的PH到一定值,具体PH值实验时定。并置于恒温油浴中,设置油浴温度10℃。查表2-1,得到10℃时Na2SO4溶解度为9.1g。往正丁酸溶液中分批加入Na2SO4,每次加入5g,直(1)到溶液饱和为止。每次加入Na2SO4后充分搅拌溶液直至Na2SO4全部溶解后取样测量其COD值。
Na2SO4溶解度
温度 |
溶解度 |
温度 |
溶解度 |
0℃ |
4.9 |
40℃ |
48.8 |
10℃ |
9.1 |
50℃ |
46.2 |
20℃ |
19.5 |
60℃ |
45.3 |
30℃ |
40.8 |
70℃ |
44.3 |
(2)将油浴温度设置为20℃,重复上述实验测定COD值。依次设置为油浴温度30℃、40℃和50℃,重复实验过程。
(3)以20℃时各个正丁酸钠浓度下Na2SO4的最佳加入量为盐的加入量,往浓度为5%、10%、15%、20%、25%、30%的正丁酸溶中加入硫酸钠,并将六组溶液置于50℃恒温油浴中。待硫酸钠完全溶解后且无晶体析出后取样测定COD值。然后逐渐降低犹豫温度为40℃、30℃、20℃、10℃、同时重复上述实验过程。
2.2数据分析
在10℃时,用浓度为5%、10%、15%、20%、25%、30%的异丁酸溶液的COD值对Na2SO4的加入量作图,得到六条曲线。读图我们可以分析得到Na2SO4的最佳加入量和COD 的极限值等一系列有用的数据。重复上述步骤分别对温度为20℃、30℃、40℃和50℃时的情况分析。
比较异丁酸浓度为5%时,每个温度下COD的极限值,来分析温度对盐析极限效果的影响。然后重复步骤比较异丁酸浓度为10%、15%、20%、25%、30%时的情况。综合上述分析得到的结论,得出温度对盐析极限情况的影响。
用实验过程(3)中各个浓度下的COD值对温度作图,分析温度与盐析效果的关系。