电化学臭氧氧化处理垃圾渗沥液厂污泥脱水液的研究

发布时间：2020-07-24 01:45

【摘要】：本文以江村沟垃圾渗沥液厂产生的污泥脱水液为研究对象,采用COD去除率、氨氮去除率为降解指标,利用二维电极法、三维电极法及三维电极法联合臭氧工艺处理污泥脱水液。在实验中通过单因素法、正交法和响应面法优化实验,利用响应面法建立影响因素对于污泥脱水液降解的数学模型,分析各个因素之间的相互作用,得到工艺的最佳运行参数。采用三维荧光光谱(3D-EMM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析污泥脱水液处理前后的有机污染物的变化情况。在二维电极法处理污泥脱水液的实验中,由正交实验分析,所选影响因素对污染物去除率的影响程度依次为:电流密度极板间距反应时间曝气量。以COD去除率作为控制指标,极板间距3 cm,电流密度50 mA/cm~2,曝气量0.4 L/min,电解时间100 min,测得COD去除率为60.20%;以氨氮去除率作为控制指标,极板间距3 cm,电流密度50 mA/cm~2,曝气量0.5 L/min,电解时间100 min,测得氨氮去除率为98.66%。对于三维电极法处理污泥脱水液,由响应面实验结果分析,所选影响因素对污染物去除率的影响程度排序依次为:电流密度曝气量活性炭添加量。在极板间距3cm,电流密度60 mA/cm~2,活性炭添加量20.85g,曝气量0.62 L/min,电解时间70min的条件下COD去除率64.69%,氨氮去除率96.21%。通过与二维电极法对比,在相同实验条件下三维电极法对处理有机污染物能达到更高的去除效果。通过改变曝气气源对三维电极法联合臭氧处理污泥脱水液的可行性进行了探究,在极板间距3 cm、臭氧曝气量0.8 L/min、电流密度60 mA/cm~2,活性炭添加量22g、电解时间180 min的条件下COD、氨氮去除率分别达到80.73%和98.28%。利用三维荧光光谱及GC-MS分析了原水及三种处理方法处理后的水样,结果表明:三种方法对荧光有机物均有较好的去除效果,其中三维电极法相比于二维电极法对于Ⅳ区(可溶解性微生物代谢产物)有更强的去除效果,通过三维电极联合臭氧处理后,V区(类腐殖质酸类有机物)去除效果明显增强。三维电极联合臭氧处理后水样中的有机物含量明显下降,有机污染物降解更彻底。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
【图文】：

实验装置图,柱状活性炭

西安工程大学硕士学位论文置包括：有机玻璃电解槽装置（尺寸为直径 100 mm，高 2积 1 L）、直流稳压稳流电源（PS-305DM）、电极板（阳-TiO2/Ti）电极，阴极采用石墨电极，极板规格 80 mm×125 m子电极采用柱状活性炭（粒径 3mm，长度 1.4~1.8cm）。实验

粒子电极,固定方式

.3 实验装置电解系统包括：有机玻璃电解槽装置（尺寸为直径 100 mm，高 200 mm 圆柱器，有效容积 1 L）、直流稳压稳流电源（PS-305DM）、电极板（阳极采用 DRuO2-IrO2-TiO2/Ti）电极，阴极采用石墨电极，极板规格 80 mm×125 mm×1 mm气装置.粒子电极采用柱状活性炭（粒径 3mm，长度 1.4~1.8cm）。实验装置如图示。图 2-1 实验装置图粒子电极固定方式见图 2-2，通过塑料隔板置于极板之间。

污泥脱水液,电极法,曝气量,二维

二维电极法处理污泥脱水液的实验研究二维电极法处理污泥脱水液的实验研究取 1000mL 污泥脱水液倒入有机玻璃电解槽中，先根据单因素法测定其在不密度、极板间距、曝气量、初始 pH 值条件下 COD、氨氮的去除率，再通过法对工艺参数进行优化，最后通过验证实验得到二维电极法对污泥脱水液处效果，并测定其 COD、氨氮的变化情况。单因素实验1 初始 pH 值的影响用质量分数分别为 1%的 NaOH 和 1%的 HCl 调整污泥脱水液初始 pH，在极 cm、电流密度 40 mA/cm2，曝气量 0.4 L/min 的条件下，改变初始 pH 为 4、行实验，考察 pH 对 COD、氨氮去除率的影响。

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