臭氧投加量与CuO催化剂对垃圾渗滤液预氧化影响的研究

发布时间：2019-10-11 21:18

【摘要】：臭氧-生物活性炭联用工艺属于深度处理,可以高效处理垃圾渗滤液,本研究针对臭氧预氧化部分展开研究,考察了臭氧投加量和Cu O催化剂对预氧化效果的影响。研究结果表明:1.对体积为12L的垃圾渗滤液进行臭氧预氧化实验,实验分为六组,氧化时间分别为0,15,25,35,45和60 min。在臭氧和生物法结合的工艺中,预氧化后接六组SBR装置,进行平行试验对比,比较不同的臭氧投加量的COD去除率的关系。结果显示:当臭氧投加量高于0.2 mgO3/mgCOD时,COD的去除率增长速率开始减缓,增大臭氧投加量对利用效率的影响不大。用生物法对不同的臭氧投加量进行验证,验证结果表明:臭氧的投加量与生物法的处理效果在拐点处的协同效果最好,选择最佳的臭氧投加量,有机物被生物降解的最好。2.对臭氧预氧化后的垃圾渗滤液用COD、BOD5/COD、和三维荧光光谱(Excitation Emission Fluorescence Matrix,EEFM)、紫外吸光度(UV254、Ultraviolet Absorption at254nm)等指标进行分析后发现:臭氧预氧化使垃圾渗滤液的水质发生了很大的变化。其中,COD逐渐降低,说明易降解的有机物得到去除。BOD5/COD值不断提高,表明垃圾渗滤液的可生化性逐渐变好。EEFM分析发现:主要荧光峰的荧光强度得到降低,说明垃圾渗滤液中有机物的结构发生了改变。UV254逐渐降低,表明非饱和结构状态的有机物被臭氧破坏。3.实验用渗滤液分别为0.4,3,4,5和12 L。在相同流量,不同投加量的条件下进行臭氧预氧化实验。实验结果显示:臭氧预氧化后,垃圾渗滤液的COD去除率在臭氧投加量为0.2 mgO3/mgCOD左右开始稳定,但是0.4 L组不遵循这一规律,原因是水量较小,投加量较大时臭氧的利用率不高。延长臭氧预氧化的时间,COD的去除率并没有得到持续的提高以上实验结果证明:在臭氧预氧化处理废水的实验中,臭氧投加量是控制COD去除率的主要因素。4.实验中催化剂选择Cu O粉末进行实验。结果表明:Cu O催化加搅拌实验的效果最好。搅拌的速度可以由搅拌器或者曝气量决定,搅拌速度高可以使气液混合均匀,增大气液比,提高气液的反应时间。但是速度增加到一定程度的时候,气体的分散效果达到临界值,去除效率不会持续升高,而是变得平缓。因此过高的搅拌会增加成本,要选择适当的速度。本实验采用的搅拌速度为搅拌器的中档。加入催化剂Cu O进行搅拌以后,拐点提前出现,拐点处的臭氧投加量从0.26 mgO3/mgCOD降低至0.128 mgO3/mgCOD。EEFM显示臭氧预氧化和催化臭氧预氧化后的垃圾渗滤液水质发生了很大的变化,垃圾渗滤液降解难降解有机物的能力增强。实验参数证明,对臭氧预氧化后COD去除率拐点处的研究有很大的意义,催化臭氧预氧化可以缩短臭氧的氧化时间,达到节约成本的目的。5.通过对Cu O催化反应动力学的分析,得出反应速率常数与催化剂投量之间的关系为:K=0.0316[Cu O]0.058,R2=0.9817。
【图文】：

示意图,臭氧氧化,反应装置,示意图

实验装置如图 2-1 所示，臭氧发生器型号为 HW-xs- Ⅱ1 0g，广州市环伟环保司。反应器为不同体积的三颈瓶，，实验用水的体积依据实验进行调节，尾气性炭的吸收瓶后排放。以纯氧为原料气体，控制其流量在 1 L/min，此时臭.5 mg/l。通过控制臭氧的投加时间和水的体积来调整臭氧的投加量。

标准曲线,校正曲线,拟合,邻苯二甲酸氢钾

邻苯二甲酸氢钾为标准物质，配不同邻苯二甲酸氢钾标准溶液，根据 COD 的来测定吸光度，并绘制出不同的标准曲线，进行线性拟合研究，做出标准曲线行校正[64]。拟合公式如图 2-2。
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703.1

【参考文献】