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重金属是环境中最具潜在危害的污染物,可以通过食物链在生物体内迁移富集,对生态环境和人体健康构成极大的威胁。因此,寻求一种行之有效的重金属废水处理方法迫在眉睫。制革行业和电镀行业的重金属废水来源广、水量大、成分复杂、极难处理。针对这一情况,本文分三部分进行了探究:通过考察浓度、温度和pH等因素的变化研究了表面活性剂酪蛋白的起泡性能和稳泡性能;通过考察pH值、空气流量、酪蛋白的添加量、搅拌速度和装液体积等因素的变化研究了泡沫分离法去除模拟铬鞣工艺废水中的Cr(III)离子的去除效果;通过考察pH值、槽电流、主电极间距、以及粒子电极活性炭与处理水量的体积比等因素的变化研究了三维电极法破络预处理电镀废水中的重金属的试验效果,并使预处理后的电镀重金属废水用泡沫分离法深度处理,该过程同时考察了氨氮、总磷和COD的去除效果。(1)对表面活性剂酪蛋白性能的研究,得出当酪蛋白的浓度为0.14g/L、温度为25℃、pH为8.0的条件下,酪蛋白在水溶液中的起泡性和稳定性最强。(2)采用泡沫分离法去除模拟铬鞣工业废水中的Cr(III)离子,通过单因素和正交试验得到了铬离子去除效果最佳时的工艺条件,即:当Cr(III)离子初始浓度为100 mg/L、处理时间为1.5 h、pH=9.5、空气流量0.75 L/min、4 g/L的酪蛋白的添加量25 mL、搅拌速度800 r/min、装液体积1500 mL时,去除率可达99.78%,在此条件下,用常规表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)代替酪蛋白进行对比实验,结果表明酪蛋白可以使废水中Cr(III)离子去除率提高1.73%。(3)三维电极及其与泡沫分离联合工艺处理了电镀废水中的重金属。在三维电极对电镀废水的破络预处理阶段,通过单因素和正交试验结果表明:当废水中镍、铜和锌的初始浓度分别为82.3093mg/L、52.7615 mg/L和1.9431mg/L,活性炭体积为1000 mL,处理时间为2.0 h时,最佳去除工艺条件为pH=4、槽电流0.6 A、主电极间距20 cm、碳水比10:9,去除率分别为83.40%、86.20%和88.09%;在泡沫分离对电镀废水的深度处理阶段,得出了在pH为8.0~8.5、空气流量为0.75L/min~1.00L/min、酪蛋白的添加量为25mL~30mL、搅拌速度为800r/min~1000r/min、装液体积为1500mL,处理后的废水中镍离子和铜离子的浓度均在0.5mg/L以下,出水水质达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)中表2的排放限值,锌离子出水水质达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)中表3的排放限值,同时络合重金属废水中的氨氮、总磷和COD的浓度也由15.491mg/L、6.925mg/L和1578.932mg/L分别降到了1.231mg/L、2.234mg/L和51.512mg/,其中氨氮和COD达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)中表2的排放限值,而总磷需要进一步的处理。本研究的开展为制革行业和电镀行业重金属废水中的治理提供了行之有效的方法,为泡沫分离法和三维电极法在重金属废水处理领域的工业化应用提供了试验基础和参数依据。