氧化铁颜料高浓度氨氮废水电渗析处理试验研究及工艺优化

发布时间：2017-10-28 15:13

  本文关键词：氧化铁颜料高浓度氨氮废水电渗析处理试验研究及工艺优化

  更多相关文章： 氧化铁红 高浓度氨氮废水 电渗析 成本

【摘要】：氧化铁红是一种重要的工业颜料,中国氧化铁红产量占全球生产总量的60%70%。90%以上企业采用湿法工艺生产氧化铁红,生产过程产生大量呈强酸性、高色度、高Fe2+浓度废水,其中,氨氮浓度较高是这类废水的显著特征。目前,氧化铁红企业大多采用加碱沉淀曝气吹脱处理工艺,Fe2+能得到有效回收利用,废水色度、pH值等指标均能达到排放标准,但氨氮去除效率较低,出水平均浓度一般不小于60mg/L,难以达标排放。随着2015年1月1日修订后的《中华人民共和国环境保护法》正式实施,氧化铁红生产企业面临前所未有的环境保护压力。因此,采用经济有效的处理工艺,确保废水处理后出水达标排放特别是氨氮浓度达标排放成为氧化铁红生产企业的当务之急。采用电渗析工艺进行了人工配制高浓度氨氮废水的试验研究,确定了电渗析工艺处理高浓度氨氮废水的技术参数和工艺条件,在此基础上,采用电渗析工艺对扬州市某氧化铁红企业生产废水经加碱沉淀后的高浓度氨氮废水进行了实验室试验。根据试验结果,结合企业现有的废水处理设施,从技术经济角度对吹脱工艺和电渗析处理工艺进行了对比,提出了优化的氧化铁红高浓度氨氮废水处理工艺。为类似企业现状工艺改造,保证氨氮达标排放提供了理论依据。研究结果如下：(1)电渗析反应器极限电流密度随进水氨氮浓度增大而增大,当进水氨氮浓度达到1000mg/L后,增加趋势趋于平缓。电渗析器极限电流密度随进水流量增大而增大,同时溶液中游离态的离子增多,极化现象不易产生。(2)氨氮去除率随着膜堆电压的升高而增加,但当电压达到25V时再升高膜堆电压,氨氮去除率增加幅度接近于0,此时,氨氮去除率能够达到95%以上。氨氮去除率随着pH的升高而下降,当pH大于8时,氨氮去除率迅速下降,pH在6.5-8,氨氮去除率变化并不明显。(3)与人工配制废水的试验结果基本一致,当氧化铁红生产废水氨氮浓度为600mg/L左右,膜堆电压25V,进水流量25L/h,pH为7-8时,氨氮的去除率可达到97%,氧化铁红废水中含有的其他污染物对电渗析工艺的氨氮去除率影响不大。(4)对扬州某颜料厂氧化铁红废水而言,采用“吹脱+SBR”处理工艺,工程投资费用为84.5万元,运行成本为3.490元/吨水,采用“电渗析”处理工艺,工程投资费用为39.8万元,运行成本为1.145元/吨水。两者相比较,“电渗析”处理工艺投资费用节约30%左右,运行成本节约70%左右,推荐扬州市某颜料化工厂充分利用厂区现有处理设施,采用“电渗析”处理工艺处理氧化铁红生产废水,确保出水氨氮达标。
【关键词】：氧化铁红 高浓度氨氮废水 电渗析 成本
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X788;TQ028.7
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章. 绪论10-23
• 1.1. 氧化铁颜料生产废水处理现状10-13
• 1.1.1. 氧化铁颜料生产废水的来源及主要污染物特性10-11
• 1.1.2. 氧化铁颜料生产废水的处理方法11-13
• 1.2. 高浓度氨氮废水处理技术13-17
• 1.2.1. 高浓度氨氮废水的特点13-14
• 1.2.2. 高氨氮废水主要处理方法14-17
• 1.3. 电渗析技术17-21
• 1.3.1. 电渗析技术原理17-18
• 1.3.2. 电渗析技术发展18-19
• 1.3.3. 电渗析技术在水处理领域的应用19-20
• 1.3.4. 电渗析技术优势20-21
• 1.4. 研究目的和主要内容21-23
• 1.4.1. 研究目的及意义21
• 1.4.2. 研究内容及技术路线21-23
• 第2章. 试验材料与方法23-31
• 2.1. 试验装置23-25
• 2.2. 试验材料25-26
• 2.3. 分析方法26-27
• 2.4. 电渗析脱氮性能指标27-31
• 2.4.1. 极限电流密度27-30
• 2.4.2. 脱氮率30
• 2.4.3. 能耗30-31
• 第3章. 高浓度氨氮废水电渗析处理试验研究31-42
• 3.1. 试验方法31
• 3.2. 结果与讨论31-41
• 3.2.1. 电渗析器极限电流密度31-37
• 3.2.2. 膜堆电压对人工配制废水的氨氮去除率的影响37
• 3.2.3. 进水流量对人工配制废水的氨氮去除率的影响37-38
• 3.2.4. pH对人工配制废水的氨氮去除率的影响38-39
• 3.2.5. 电渗析处理实际氧化铁红生产废水试验结果39-41
• 3.3. 本章小结41-42
• 第4章 .氧化铁颜料生产废水处理工艺优化42-53
• 4.1. 项目背景42-43
• 4.2. 电渗析方案研究43-48
• 4.2.1. 物料平衡43-45
• 4.2.2. 处理单元计算45-47
• 4.2.3. 主要工程量一览表47-48
• 4.3. 吹脱+生化方案研究48-51
• 4.3.1. 水质、水量确定48
• 4.3.2. 处理单元计算48-50
• 4.3.3. 主要工程量一览表50-51
• 4.4. 两方案技术经济分析51-52
• 4.4.1. 运行成本基本条件51
• 4.4.2. 方案技术经济比较51
• 4.4.3. 处理工艺推荐51-52
• 4.5. 本章小结52-53
• 第5章. 结论与建议53-55
• 5.1. 结论53-54
• 5.2. 建议54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况说明59-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭冠超;汪晓军;陈振国;葛启龙;;氧化铁红厂酸性废水的处理及资源化利用[J];中国给水排水;2013年18期

2 葛启龙;汪晓军;何耀忠;黎兆中;;利用氧化铁红厂废水制备氧化铁红晶种的研究[J];无机盐工业;2012年12期

3 ;振奋精神 锐意创新 稳中求进——2011年氧化铁颜料行业运行情况分析[J];中国涂料;2012年03期

4 徐洪斌;马骁威;刘小利;;石灰乳中和/曝气沉淀工艺处理钛白粉酸性废水[J];中国给水排水;2009年20期

5 何岩;赵由才;周恭明;;高浓度氨氮废水脱氮技术研究进展[J];工业水处理;2008年01期

6 文艳;王光华;;煤气吹脱解吸法脱除废氨水中氨氮的新技术[J];燃料与化工;2007年01期

7 王昊;周康根;;氨氮废水的几种处理技术[J];工业安全与环保;2006年11期

8 赵剑锋;张宏伟;;垃圾渗滤液脱氮处理工艺的工程实例[J];有色冶金设计与研究;2006年04期

9 肖丁;汪晓军;;氧化铁红生产的低污染工艺[J];无机盐工业;2006年04期

10 孟了,陈永,陈石;CANON工艺处理垃圾渗滤液中的高浓度氨氮[J];给水排水;2004年08期

，

本文编号：1108766