活化过硫酸盐处理检修废液研究

发布时间：2017-12-25 14:43

本文关键词：活化过硫酸盐处理检修废液研究　出处：《西南石油大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：由于天然气净化厂产生的检修废液具有水质、水量波动性大,含有不易降解的有机化合物甲基二乙醇胺(MDEA)的特点,传统的生物法处理有一定的局限性。论文以检修废液为研究对象,以基于硫酸根自由基的高级氧化技术为手段,研究了过硫酸盐在不同活化方式下对MDEA降解的影响,指出活化产生硫酸根自由基主控因素,并分析了硫酸根自由基氧化MDEA的机理；同时,将三维电极与活化过硫酸盐技术耦合联用,探究了反应条件、作用方式以及处理效果；查明了Cl-、CO32-, HCO3-等无机阴离子对硫酸根自由基氧化MDEA的影响。所得主要结论如下：在热活化过硫酸盐的研究中,检修废液COD去除率与活化温度、过硫酸钠投加量呈正相关,与初始pH值呈负相关。当活化温度为80℃,过硫酸钠投加量为4OOOmg/L,初始pH=3时,检修废液的COD去除率可达到40%。热力学分析得知反应过程为吸热反应,温度升高有利于IDEA 5KJ/mol。的降解,表观活化能为29Na2S2O8红外光谱分析表明,热活化IDEA降解GC-MS 3.306×10-5mol/L。主要过程以C-N键发生断裂后产生伯醇类或硝基类化合物,继而被氧化还原而被降解。4000mg/L, Fe0分析,验证了其降解产物主要为丙二酸等酸类物质。根据热/Ps体系中动力学模型建立,计算可知体系中瞬时产生的硫酸根自由基含量为1500mg/L在Fe0活化过硫酸钠的研究中,检修废液COD去除率和Fe0投加量呈正相关,与初始pH值呈负相关。当过硫酸钠投加量为Fe2+、Fe+、S2O82-投加量为Na2S2O8初始pH为3时,检修废液的COD去除率可达到30%。通过检测反应体系中Omg/L的浓度变化,得知Fe0活化过硫酸钠体系中起主要活化作用的物质是Fe2+,快速释放和积累的Fe2+会竞争硫酸根自由基,导致去除率偏低。通过对反应后Fe0表面的XRD分析,得知其表面被氧化后的物质主要是Fe203,以此验证了Fe2+到Fe3+的迅速转化,使得Fe2+未被有效利用,因此,适当降低颗粒粒度是提高Fe0活化效率的有效手段。将活化过硫酸盐技术与三维电极技术相结合,研究表明当Na2S2O投加量20Na2S2O8,初始pH=7、电压50V、反应时间2h时,TOC和COD去除率分别达到60.33%和73%。分子探针竞争实验结果表明,Cl-、CO32-、HCO8的加入在充当电解质的同时,产生了氧化性更强的S04-·。协同作用下较单独三维电极去除率可提高10%,较单独活化过硫酸盐提高了20%。适时补加3同阶段可使COD去除率提高18%。无机阴离子对硫酸根自由基降解影响的研究得知,MDEA MDEA的存在对于的降解具有抑制作用,其中Cr离子浓度对MDEA降解的抑制作用显著,C032一和HC03一离子对降解的抑制作用程度与其浓度成正相关。在Cr离子存在的体系中,Cr离子会竞争硫酸根自由基,同时生成Cl·和Cl2-·,导致体系中S2O82-和Cl-离子浓度发生变化。在CO32-离子存在体系中,起主控抑制作用的阴离子会随着CO32-离子浓度的变化而发生变化。响应曲面分析得知,三种阴离子同时存在的体系中,对硫酸根自由基抑制作用的显著性大小为：Cl-CO32-HCO3-。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X743

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