陶瓷膜耦合工艺深度处理炼油废水效能研究

发布时间：2020-08-20 19:48

【摘要】：炼油废水的不达标排放不仅会造成水体中污染物浓度升高,其中的有毒有害物质也会对水生态安全甚至人体健康带来严重威胁。将废水深度处理回用是减轻水体污染、缓解我国水资源短缺的有效途径。近年来为保护环境及响应民意,炼油废水排放标准也不断提高,废水处理提标改造和零排放也成为众多炼油企业废水处理所追求的目标。然而当前深度处理工艺多存在工艺冗长、占地面积广、回用效率低等诸多问题,难以应对当前厂区用地紧张,深度处理设备预留地有限等局面。因此,研究开发高效的耦合集成化废水深度处理新技术和新方法具有极其深远意义。对废水水质进行深入调研和分析发现,炼油废水中含有烷烃类、烯烃类、芳香类、硫化物和胺化物等多种污染物;其中烷烃类、醚类及炔烃类污染物,可生物降解;而烯烃类、芳香类、硫酸酯及胺类化合物难生物降解,成为深度处理的焦点。基于此,试验考察了陶瓷膜分离、强化混凝、高级氧化和高效吸附等水处理技术对废水的处理效能:(1)陶瓷膜过滤对浊度的去除效果较好,去除率达90%以上,出水浊度在0.2 NTU左右;(2)芬顿氧化和活性炭吸附表现出较高的COD去除率,芬顿氧化在pH值为4.1,亚铁投加量为1.2 mmol/L,双氧水投加量为1.8 mmol/L的条件下,对COD的去除率高达56.4%,活性炭吸附在pH值为7,投加量为4 g/L的条件下,对COD的去除率达75%以上,而且两种方法对具有荧光特性的污染物去除较为彻底,(3)芬顿氧化-活性炭吸附的结合不仅使得最佳活性炭投加量降至1 g/L,同时还进一步提高了出水水质。基于上述废水处理技术效能研究分析,建立了芬顿氧化-活性炭吸附-陶瓷膜过滤耦合工艺,该工艺总水力停留时间为2 h;耦合工艺中,粉末活性炭直接投加在膜池中,不断优化活性炭浓度和换炭量,维持系统稳定运行。在活性炭浓度为40 g/L、换炭量为4%/d、陶瓷膜初始通量为82 L/(m~2·h)的条件下,该耦合工艺体系运行稳定且处理效能较高,出水满足设计出水水质要求。上述耦合工艺中陶瓷膜与直接过滤时相比,表现出较高的膜通量与抗污染性能。直接膜滤时,陶瓷膜的临界通量为60 L/(m~2·h),在耦合工艺中提升至82 L/(m~2·h);而且,耦合工艺中陶瓷膜表现出较好的抗污染性能,陶瓷膜总阻力(1.2×10~122 m~(-1))相比直接过滤时(5.1×10~122 m~(-1))明显降低,另外,膜表面机械冲刷-清水反洗-NaClO溶液反洗的清洗方式对两种过滤方式中的陶瓷膜均有较好的清洗效果,直接过滤时通量恢复率为90%,耦合工艺中膜通量恢复率达97%以上。本文中陶瓷膜耦合工艺深度处理炼油废水的研究成果,分析了炼油废水中的污染物特性,揭示了耦合工艺中不同水处理技术对炼油废水中有机污染物的去除规律,以及陶瓷膜抗污染特性、膜清洗行为。研究结果有望为炼油废水的深度处理回用、废水厂处理升级改造提供理论与技术参考。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X742
【图文】：

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