活化半焦吸附处理焦化废水性能研究

发布时间：2017-03-17 12:00

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【摘要】：焦化废水经生化处理后,废水中的悬浮物、有机污染物、色度等均较高,为了实现废水深度处理回用,必须采用有效的预处理工艺降低其中残余的污染物。在综合分析各种焦化废水深度处理方法的基础上,提出采用半焦活化的方法,对生化后废水进行预处理,以期获得一种工艺简单、经济可行焦化废水经深度处理回用的预处理技术。 本论文旨在对廉价的半焦进行活化改性,使其成为性能优良的吸附剂,从而达到应用其处理焦化废水生化出水的目的。考察了不同活化处理方法对半焦吸附性能的影响,并选取硝酸-高温氮气联用活化后的半焦作为吸附剂,通过静态正交吸附实验考察各种因素对活化半焦吸附处理对焦化废水色度去除率、浊度去除率和COD影响。 经过几种活化技术改性的半焦其吸附性能都有不同程度的提高,而经过硝酸活化后的半焦其吸附性能有较大幅度的提高,尤其以硝酸-高温氮气联用活化最为显著,可使半焦比表面积增大约7倍左右。在焦化废水COD的去除率效果上原料半焦对焦化废水COD的去除率为38.72%,硝酸活化半焦对焦化废水COD的去除率能够达到54.36%,而经过硝酸和高温氮气联用活化的改性半焦其COD的去除率格式达到了76.26%,是原料半焦的2倍。在焦化废水色度的去除率效果上原料半焦对焦化废水色度的去除率为34.69%,经过硝酸活化的半焦其色度的去除率为47.36%,高温氮气活化半焦的色度去除率为51.29%,而经过这两种活化技术联用的活化半焦其色度的去除率能够达到63.85%,达到了明显的脱色效果。在焦化废水浊度的去除率上原料半焦对焦化废水浊度的去除率为43.81%,单一高温氮气活化能使半焦的去浊率达到66.39%,而硝酸高温氮气联用活化法能使半焦的去浊率达到74.28%,氢氧化钾高温氮气联用活化法能使半焦的去浊率达到60.37%,单一水热活化半焦其去浊率只有40.85%,相比原料半焦有小幅下降。 通过正交实验确定了影响吸附去除焦化废水COD、色度以及浊度的因素并对其影响作用的大小进行了排序。
【关键词】：活化半焦 焦化废水 吸附 色度 浊度 COD
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703;X784
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 前言11-13
• 第一章 文献综述13-39
• 1.1 焦化废水简介13-15
• 1.1.1 焦化废水概况13
• 1.1.2 焦化废水的主要来源13
• 1.1.3 焦化废水的危害13-14
• 1.1.4 焦化废水处理过程及存在的问题14-15
• 1.2 近年来焦化废水深度处理所取得的进展15-21
• 1.2.1 吸附法16-18
• 1.2.2 光催化臭氧氧化法18-19
• 1.2.3 超临界水氧化法19
• 1.2.4 混凝沉淀法19-20
• 1.2.5 膜分离法20-21
• 1.2.6 萃取法21
• 1.3 吸附基本理论21-35
• 1.3.1 吸附现象与类型21-22
• 1.3.2 吸附剂22-25
• 1.3.3 吸附平衡与吸附速度25-29
• 1.3.4 影响吸附的主要因素29-32
• 1.3.5 解吸32
• 1.3.6 吸附动力学32-35
• 1.4 半焦的吸附性能35-37
• 1.4.1 半焦简介35
• 1.4.2 影响半焦吸附性能的因素35-37
• 1.5 课题来源、研究目的和内容37-39
• 第二章 半焦的活化与改性39-48
• 2.1 实验部分39-41
• 2.1.1 实验仪器39
• 2.1.2 实验药品及试剂39-40
• 2.1.3 半焦的活化及改性40-41
• 2.2 实验结果分析讨论41-48
• 2.2.1 原料半焦的分析41-43
• 2.2.2 活化方法的对半焦的影响43-46
• 2.2.3 小结46-48
• 第三章 半焦吸附处理焦化废水实验研究48-57
• 3.1 实验方案的确定48
• 3.2 实验部分48-57
• 3.2.1 实验仪器及试剂48-49
• 3.2.2 实验内容49-51
• 3.2.3 实验结果与讨论51-55
• 3.2.4 小结55-57
• 第四章 活化半焦对焦化废水的吸附实验57-67
• 4.1 实验部分57-60
• 4.1.1 实验试剂和仪器57-58
• 4.1.2 吸附试验58-60
• 4.2 单个因素对吸附结果的影响与讨论60-67
• 4.2.1 活化半焦投加量的确定61-62
• 4.2.2 最佳pH值得确定62-63
• 4.2.3 最佳搅拌时间的确定63
• 4.2.4 最佳温度的确定63-64
• 4.2.5 溶液盐度对活化半焦吸附的影响64-65
• 4.2.6 结果与讨论65-67
• 第五章 活化半焦对焦化废水的动力学、热力学研究67-75
• 5.1 吸附动力学的研究67-68
• 5.1.1 Lagergren准一级吸附速率方程式67-68
• 5.1.2 Lagergren准二级吸附速率方程式68
• 5.2 吸附热力学68-70
• 5.2.1 Frecndlich方程68-69
• 5.2.2 Langmuir方程69
• 5.2.3 BET公式69-70
• 5.3 活化改性半焦对焦化废水中COD吸附动力学的研究70-71
• 5.4 活化改性半焦对焦化废水中COD的热力学研究71-74
• 5.5 小结74-75
• 第六章 半焦的热再生75-79
• 6.1 再生原理75-77
• 6.2 再生炉77
• 6.3 再生副产物77-79
• 第七章 总结79-82
• 参考文献82-87
• 在读期间发表的的学术论文及研究成果87-88
• 致谢88

【引证文献】

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1 唐安琪;吸附及臭氧氧化联用处理煤化工废水生化出水试验研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

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本文编号：252821