低温等离子体协同絮凝剂处理乳化含油废水研究
发布时间：2020-07-14 12:28
【摘要】：本研究采用介质阻挡放电方式产生等离子体,研究单独采用等离子体法处理,单独絮凝法处理、低温等离子体协同絮凝剂处理对净化实验水样的影响,得到以下结论:1.在低温等离子体单独初始实验水样下,调节放电参数,得到放电时间、放电电压和COD去除率之间的关系。由实验结果分析可知,随着放电电压增大,COD去除率先增大后减小,在20kV时处理效果最佳。2.用不同放电间距将反应器内放电方式划分为气液放电(-20mm、-10mm)、气液两相放电(0mm)、气相放电三种(10mm、20mm),其中液相放电对实验水样的净化效果最差,气相放电处理效果最佳。在等离子体放电过程中通入空气,在曝气量12L/h取得最佳处理效果。3.单独絮凝法对净化效果的影响:向实验水样中添加三种不同絮凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、三水合硫酸铁Fe_2(SO_4)_3·3H_2O,研究发现添加絮凝剂PAM的处理效果最好。4.研究实验水样初始条件对处理效果的影响:实验处理浓度越高,处理效果越差,本实验最佳处理浓度为乳化含油废水原液与去离子水按体积比1:200倍稀释。5.研究三种絮凝剂协同低温等离子体对处理效果的影响:实验验结果表明,加入PAM的实验组的COD去除率最高,在放电结束后加入絮凝剂PAM絮凝处理,此时低温等离子体与絮凝剂协同处理效果最佳。6.考察低温等离子体协同絮凝剂处理实验水样前加入无机盐的影响:放电前分别加入FeSO_4、CaCl_2、Al_2(SO4)_3三种无机盐破乳,实验结果表明,放电前加入0.8gCaCl_2,在等离子体协同絮凝剂处理后,对应的实验水样的COD去除率高达96.2%。从经济和处理效果角度考虑,本实验的最佳实验参数为:放电电压20kV,电极间距20mm,废水初始pH为5,曝气量为12L/h,放电时间240min,实验乳化含油废水原液与去离子按照体积1:200倍稀释稀,放电前后加入0.8gCaCl_2,放电后加入0.4gPAM。在此实验条件下,得到最佳处理效果,对COD去除率高达96.2%。图[32]表[11]参考文献[97]
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
【图文】：
图 1-1 聚丙烯酰胺结构图Fig.1-1 Structure diagram of polyacrylamide有着较强的热稳定性，常用于水处理、采凝聚法被广泛用于含油废水的预处理。凝，操作简单，缺点在于药剂贵、污泥产生含油废水，研究发现，在含油废水样 pH 为应 45min 后，含油废水样的油、悬浮物等除率超过 61%。该实验表明可以采用混凝法enton在1894年研究发现，在水溶液pH呈酸2＋与 H2O2混合溶液，酒石酸被高效氧化，者同时存在的条件下，可以将有机物完全降.JH.FentonFenton 的贡献，将铁盐（Fe2+、
图 1-2 光催化反应原理Fig. 1-2 Mechanism of photocatalytic reaction化过程中产生氧化性极强的 OH，其氧化性电位高达 2.80V，，能将废水中 95%的有机物完全氧化分解，因此用光催化法能光催化法处理废水的优点在于能在在常温、常压条件下反应。应过程不会产生二次污染，能彻底氧化分解废水中的有机物。能利用率较低，只能利用太阳光中波长小于 400 nm 的紫外光，光占比大约为 5%，只有在紫外光照射下的光催化材料如 TiO应，这样极大影响 TiO2光催化处理和净化废水应用范围。二是催化剂为纳米颗粒，处理废水后难以回收。研究用TiO2光催化复合材料处理含油废水中运用直径1-2nm的负载纳米 TiO2，制备了 TiO2负载 Al2O3（TA 光催剂），将 TA理实验含油废水样 150min 后，经检测出水的含油量为 9mg/L，水排放一级标准，该实验表明经过负载改性的 TiO光催化处理
图 1-4 DBD 电极结构示意图Fig.1-4 DBD electrode structure diagram介质阻挡放电是当电极两端的外加电压超过击穿电压时，在电极间隙形成放道，此时会产生大量的微放电丝随机分布在电极之间。这些微放电丝持续时很短，会经历放电-击穿、电荷传输、粒子激发三种状态。放电开始阶段，自子在电场中获得能量与电极间的气体发生弹性和非弹性碰撞，从而实现能量的目的，在碰撞中发生一系列变化，在体系内生成激发态原子/分子如 O3和、高能电子、自由基（ OH， O， HO2）等活性极强的粒子[89]。介质阻电产生的等离子体有着特殊的电光热等效应，能使得废水中的有机物质发生的物理变化和化学变化，将其彻底氧化降解为无毒害的小分子无机物，从而净化废水的目的。介质阻挡放电过程中放电电极不会与放电气体产生接触，不会产生火花放电极的腐蚀，放电范围大能产生高密度等离子体，活性粒子密度高，反应器设活，处理效率高，无选择性，因此将介质阻挡放电水处理技术逐渐发展改进，
本文编号：2754970
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
【图文】：
图 1-1 聚丙烯酰胺结构图Fig.1-1 Structure diagram of polyacrylamide有着较强的热稳定性，常用于水处理、采凝聚法被广泛用于含油废水的预处理。凝，操作简单，缺点在于药剂贵、污泥产生含油废水，研究发现，在含油废水样 pH 为应 45min 后，含油废水样的油、悬浮物等除率超过 61%。该实验表明可以采用混凝法enton在1894年研究发现，在水溶液pH呈酸2＋与 H2O2混合溶液，酒石酸被高效氧化，者同时存在的条件下，可以将有机物完全降.JH.FentonFenton 的贡献，将铁盐（Fe2+、
图 1-2 光催化反应原理Fig. 1-2 Mechanism of photocatalytic reaction化过程中产生氧化性极强的 OH，其氧化性电位高达 2.80V，，能将废水中 95%的有机物完全氧化分解，因此用光催化法能光催化法处理废水的优点在于能在在常温、常压条件下反应。应过程不会产生二次污染，能彻底氧化分解废水中的有机物。能利用率较低，只能利用太阳光中波长小于 400 nm 的紫外光，光占比大约为 5%，只有在紫外光照射下的光催化材料如 TiO应，这样极大影响 TiO2光催化处理和净化废水应用范围。二是催化剂为纳米颗粒，处理废水后难以回收。研究用TiO2光催化复合材料处理含油废水中运用直径1-2nm的负载纳米 TiO2，制备了 TiO2负载 Al2O3（TA 光催剂），将 TA理实验含油废水样 150min 后，经检测出水的含油量为 9mg/L，水排放一级标准，该实验表明经过负载改性的 TiO光催化处理
图 1-4 DBD 电极结构示意图Fig.1-4 DBD electrode structure diagram介质阻挡放电是当电极两端的外加电压超过击穿电压时，在电极间隙形成放道，此时会产生大量的微放电丝随机分布在电极之间。这些微放电丝持续时很短，会经历放电-击穿、电荷传输、粒子激发三种状态。放电开始阶段，自子在电场中获得能量与电极间的气体发生弹性和非弹性碰撞，从而实现能量的目的，在碰撞中发生一系列变化，在体系内生成激发态原子/分子如 O3和、高能电子、自由基（ OH， O， HO2）等活性极强的粒子[89]。介质阻电产生的等离子体有着特殊的电光热等效应，能使得废水中的有机物质发生的物理变化和化学变化，将其彻底氧化降解为无毒害的小分子无机物，从而净化废水的目的。介质阻挡放电过程中放电电极不会与放电气体产生接触，不会产生火花放电极的腐蚀，放电范围大能产生高密度等离子体，活性粒子密度高，反应器设活，处理效率高，无选择性，因此将介质阻挡放电水处理技术逐渐发展改进，
【参考文献】
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本文编号：2754970
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