Fenton反应污泥减量及含锰固废综合处理工艺研究

发布时间：2020-11-10 08:38

　　 Fenton反应作为最成功的高级氧化技术(AOPs)之一,因其效率高、过程简单、成本和试剂毒性低已广泛应用于废水处理。其主要问题是污泥产量大,提高Fenton效率可以相对减少污泥产量。合作企业产生的废水中含有苯并咪唑等难降解物质,这类富含电子的分子可用Fenton反应来降解。本文以苯并咪唑醇(HEBZ)为底物,根据Fenton反应机制,首次采用匀减速加料方法实现污泥减量。通过测定溶液中羟基自由基(·OH)的产生量和化学需氧量(COD)去除率,探讨匀减速加料(亚铁和过氧化氢)对Fenton反应效率的影响。与一次加料和匀速加料相比,在相同条件下,匀减速加料方式中·OH的总浓度最高,达到247.77μM(其他两种方式下分别为187.52μM和221.52μM),COD去除率为79.3%(其他两种方式下分别为60.7%和72.1%)。紫外、荧光、红外、高效液相、气质联用等谱图研究表明HEBZ最终被降解为乙二酸,2-羟基丙胺,2-羟基丙酰胺这三种容易被生物降解的小分子物质,过程符合一级动力学。针对生产过程产生大量二氧化锰(MnO_2)/钾盐/有机物混合固废,并根据该固废所含杂质成分和含量以及锰盐的电极电位,采用综合处理工艺回收Mn O_2产品,通过正交实验优化水量、酸量、硫酸含量、温度、时间等工艺条件,设计工艺路线。在最佳工艺条件下,每处理一吨Mn O_2混合固废可得0.334吨含量为87.3%的优级纯Mn O_2产品,0.009吨含量为97.01%的四氧化三锰(Mn_3O_4)产品及1.37吨含量为92.4%的硫酸钾(K_2SO_4)产品。工业化成本概算表明该工艺为企业实现净收益7934元/吨Mn O_2混合固废,不仅实现固废资源化利用,而且为企业增加经济效益。上述工艺现已完成中试。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X70
【部分图文】：

图 1-1 固体废弃物分类 国内外固体废弃物处理现状工业固废不同于生活垃圾，其来源、组成及形态的多样性，决定了其处理及资源化杂性，没有统一处理方法。欧美国家有名的固废处理公司的工艺技术大部分应于垃综合处理和堆肥。北美洲加拿大等多家综合性垃圾处理厂主要采用滚筒生物发酵技对于大类蓄电池中铅的回收，大多数发达国家采用苏打铁屑法，国外的公司大多以处理法处置垃圾，较少涉及企业生产过程中产生的固废的处置。随污染问题的恶化，治理环境成为国家重要任务之一，经过多年国家政策引导和资入，废水污染问题正得到逐步改善，但固废问题仍然没有得到有效改善。据统计，5 年我国一般工业固废产量达 32.7 亿吨，工业危险废物达 2801.8 万吨，医疗废物达9 万吨，生活垃圾达 18564.0 万吨，并且连年增长[66,67]。而一般工业固体废物和工业废物综合利用量分别占利用处置总量的 60.2%和 48.3%。逐日增加的固体废弃物已

东南大学硕士学位论文线进行相应积分，所得的积分面积即为不同加料方式下 O式下 OH 的总浓度大小及对应 COD 最终去除率的高低，确种加料方式下不同时间点 Fe2+和 H2O2的浓度，作浓度-时间应过程中 Fe2+和 H2O2浓度变化情况。化的动力学研究式下，测定不同时间点 HEBZ 浓度，作 HEBZ 浓度随时间。

东南大学硕士学位论文量均分别为 3.73 g/L 和 21.60 mL/L。第一种方法是将 3.73 g Fe2+和 21.6 mL H2O2一全部加入 1 L HEBZ 废水中，此过程称为一次性加料。第二种方法是用匀速自动进以 0.187g/L/min 和 1.080mL/L/min 的速度分别加入 Fe2+和 H2O2，持续时间为 20min法为匀速加料方式。根据图 2-1 的减压装置加入 Fe2+和 H2O2的方法为匀减速加料，此过程持续时间 30 min(匀减速加料和匀速加料的初速度相同)。H2O2= 34 16(CODHEB )(2.1)
【参考文献】

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本文编号：2877728