过氧化物对生活污水的处理及其效果研究

发布时间：2017-11-29 19:18

  本文关键词：过氧化物对生活污水的处理及其效果研究

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【摘要】：随着人口数量的增长和人们生活水平的提高,我国总用水量和人均用水量骤增,生活污水排放量也日益增长,但污水处理能力有限,未经处理或处理不达标的生活污水直接排放,导致附近湖泊及其流域水体富营养化,严重污染水环境。过氧化物因其释氧性和氧化性已经广泛应用在环境修复上,效果显著且操作简单,具有很好的发展前景。因此,本课题选择三种过氧化物(CaO_2、MgO_2、ZnO_2)对生活污水进行处理,通过比较不同处理条件(搅拌条件、过氧化物用量、过氧化物种类和处理时间)下过氧化物对污水的DO、COD、TN和TP等指标的影响,确定过氧化物处理污水时合适的工艺条件,通过亚甲基蓝溶液的氧化实验,证明Fe~(2+)存在下过氧化物能发生芬顿反应及确定最佳的Fe~(2+)/过氧化物摩尔比,同时研究Fe~(2+)存在下过氧化物对生活污水的处理效果,了解过氧化物与Fe~(2+)共同处理污水时对COD的去除机理。为过氧化物处理生活污水提供一定的理论依据,主要结果如下:(1)过氧化物处理污水时,对DO、TP的变化明显。CaO_2会使水体的DO显著升高,甚至出现过饱和状态,静态处理过程中加入0.4g/L的CaO_2可以使水中DO可以在24h在内保持充足,CaO_2的量越大,释放的O_2越多,水中DO保持适宜水平的时间越长;同样条件下MgO_2、ZnO_2的释氧量明显低于CaO_2,释氧慢且低;同摩尔量同实验条件情况下,CaO_2、MgO_2、ZnO_2对TP的去除率分别为78%、68.6%、53.6%;(2)过氧化物处理污水时,CaO_2、MgO_2对氨氮、COD的有一定去除作用,ZnO_2作用不明显。相同实验条件同等摩尔量的CaO_2、MgO_2对水中氨氮去除率23.5%、21.3%,加入的CaO_2、MgO_2量越大,处理时间越长,氨氮去除率越大;过氧化物在不同条件单独处理生活污水时,COD的去除并不理想,最佳去除率为15.3%;(3)在Fe~(2+)的催化下,过氧化物能产生高级氧化剂HO·,Fe~(2+)/过氧化物体系的最佳摩尔比为1/2。同摩尔量的过氧化物,相同条件下CaO_2产生的HO·最多,Fe~(2+)/CaO_2体系发生芬顿反应的pH范围较宽,Fe~(2+)/ZnO_2体系和Fe~(2+)/MgO_2体系需在pH为5以下才能产生大量的HO·;(4)Fe~(2+)/过氧化物芬顿体系处理生活污水对COD的去除较为理想,去除率为75%左右,Fe~(2+)/过氧化物芬顿体系对COD的去除比Fe~(2+)单独处理时效果要好,但芬顿絮凝占主导作用,芬顿氧化作用通过控制污水初始pH能有效地表现。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799.3

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