臭氧化/催化臭氧化深度处理脱墨废水的研究
发布时间：2022-09-29 12:09
脱墨废水水质复杂、产水量大、可生化性差,传统生化法处理后出水不能稳定达标,是工业废水处理中的一个难点问题。近年来,催化臭氧氧化技术因为其处理效率高、通用性强、无二次污染和便于工艺升级改造等优点而得到工程研究人员的关注。本研究以山东某废纸造纸厂脱墨废水经生化处理出水作为处理对象,在优化混凝预处理工艺条件基础上,分别采用直接臭氧氧化、活性炭臭氧氧化、负载金属型活性炭催化臭氧氧化处理,研究了不同工艺过程对脱墨废水中污染物的降解性能和反应机理。本文的研究内容与结果如下：（1）混凝预处理阶段,主要去除脱墨废水中溶解性无机碳（DIC）和硬度指标。pH值是硬度和总无机碳去除的主要影响因素,混凝过程能加速钙镁不溶及微溶盐的沉降速度；先投加聚合氯化铝（PACl） 300mg/L,然后调节pH值至10,最后投加聚丙烯酰胺（PAM） 1 mg/L, DIC、硬度和溶解性有机碳（DOC）的去除率分别为39.3%、84.8%和28.9%；同时发现药剂投加顺序对处理效果影响显著,上述投加顺序比先调pH值,后投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的硬度和无机碳的去除率分别提高12.7%和4.1%。（2）单独臭氧氧化混凝后脱墨废...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 脱墨废水的来源
1.1.2 脱墨废水的特点
1.2 造纸/脱墨废水深度处理技术的研究现状
1.2.1 混凝法
1.2.2 吸附法
1.2.3 膜分离法
1.2.4 电化学法
1.2.5 Fenton氧化法
1.2.6 光催化氧化法
1.3 臭氧氧化和催化臭氧氧化技术概述
1.3.1 臭氧的物化性质
1.3.2 臭氧氧化技术
1.3.3 催化臭氧氧化技术
1.4 活性炭及负载活性炭催化臭氧氧化及催化剂制备方法
1.4.1 活性炭催化臭氧氧化
1.4.2 负载金属活性炭催化臭氧氧化
1.4.3 催化剂的制备方法
1.5 本课题研究目的和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
1.5.3 创新点
1.5.4 技术路线
1.6 课题来源
2 实验材料与方法
2.1 化学试剂及实验仪器
2.1.1 化学试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 实验原料
2.2.1 脱墨废水
2.2.2 混凝剂
2.2.3 絮凝剂
2.2.4 活性炭
2.3 实验装置和实验方法
2.3.1 混凝烧杯实验
2.3.2 臭氧氧化/催化臭氧氧化实验装置与实验方法
2.3.3 催化剂制备方法
2.4 水质分析方法
2.5 催化剂表征分析
2.5.1 比表面积
2.5.2 孔径分布
2.5.3 X射线衍射
2.5.4 扫描电镜
2.5.5 透射电镜
3 混凝法预处理脱墨废水
3.1 药品投加顺序对混凝效果的影响
3.2 聚合氯化铝对混凝效果的影响
3.3 聚丙烯酰胺对混凝效果的影响
3.4 混凝预处理后的水质情况
3.5 本章小结
4 臭氧氧化深度处理脱墨废水
4.1 操作条件对臭氧氧化处理脱墨废水的影响
4.1.1 气体流量的影响
4.1.2 臭氧浓度的影响
4.1.3 初始pH值的影响
4.1.4 臭氧作用时间的影响
4.2 臭氧氧化脱墨废水效果
4.2.1 色度的去除效果
4.2.2 COD的去除效果
4.3 臭氧氧化脱墨废水反应动力学
4.4 臭氧利用率
4.5 本章小结
5 活性炭催化臭氧氧化深度处理脱墨废水
5.1 有机物去除过程的主要影响因素及影响规律
5.1.1 活性炭的吸附作用
5.1.2 活性炭投加量的影响
5.1.3 气体流量的影响
5.2 活性炭催化臭氧氧化的效果
5.2.1 色度的去除效果
5.2.2 COD的去除效果
5.2.3 DOC的去除效果
5.3 活性炭催化臭氧氧化脱墨废水反应动力学
5.4 臭氧利用率
5.5 本章小结
6 负载金属活性炭催化氧化深度处理脱墨废水
6.1 负载型催化剂的优化
6.1.1 负载金属种类的选择
6.1.2 金属负载量的选择
6.2 催化剂的表征
6.2.1 比表面积
6.2.2 孔径分布
6.2.3 X射线衍射分析
6.2.4 扫描电镜分析
6.2.5 透射电镜分析
6.3 载铁催化剂催化臭氧氧化效果
6.3.1 色度的去除效果
6.3.2 COD的去除效果
6.3.3 DOC的去除效果
6.4 载铁催化剂重复使用的处理效果
6.5 载铁活性炭催化臭氧氧化脱墨废水反应动力学
6.6 臭氧利用率
6.7 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧深度处理造纸废水过程的影响因素分析[J]. 程峥,杨仁党,王斌,杨飞. 纸和造纸. 2015(01)
[2]废纸造纸废水处理现状与零排放技术分析[J]. 刘琳,张安龙,罗清,景立明. 黑龙江造纸. 2014(04)
[3]臭氧催化氧化-活性炭吸附处理DDNP废水[J]. 王时亮,杨爱江,李清,吴欣琪. 爆破器材. 2014(04)
[4]臭氧活性炭技术在饮用水深度处理中的作用[J]. 刘丽仪,谢茵茵,黄剑明. 福建分析测试. 2014(04)
[5]臭氧氧化处理废水技术进展[J]. 赵俊娜,李贵霞,李伟,刘艳芳,高湘,宋曰超,刘曼,李再兴. 河北工业科技. 2014(04)
[6]非均相催化臭氧处理煤化工生化出水[J]. 韩洪军,庄海峰,赵茜,徐春燕,方芳. 哈尔滨工业大学学报. 2014(06)
[7]催化臭氧氧化工艺中催化剂的制备及性能研究[J]. 陈珊珊,刘勇健,王凯. 苏州科技学院学报(自然科学版). 2014(02)
[8]活性炭负载铁催化过硫酸盐降解酸性大红3R[J]. 黄晓东,涂佳. 环境科学学报. 2014(06)
[9]废水处理的实用高级氧化技术 第一部分──各类高级氧化技术的原理、特性和优缺点[J]. 方景礼. 电镀与涂饰. 2014(08)
[10]混凝—催化臭氧化处理垃圾渗滤液MBR出水[J]. 董清芝,秦航道,陈洪林,史常立,张小明. 四川环境. 2014(02)
博士论文
[1]非均相臭氧催化氧化对氯苯酚机理研究及其工艺应用[D]. 亓丽丽.哈尔滨工业大学 2013
[2]臭氧氧化处理含氯代硝基苯类废水机理及其强化生物降解性的研究[D]. 李炳智.浙江大学 2010
[3]臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究[D]. 关春雨.哈尔滨工业大学 2009
[4]臭氧基高级氧化技术氧化降解DMMP和CEES基础研究[D]. 周建军.江苏大学 2009
[5]催化臭氧去除垃圾渗滤液中DEHP及高浓度腐殖质的机理研究[D]. 刘卫华.天津大学 2007
[6]臭氧/多相催化氧化去除水中有机污染物效能与机理[D]. 孙志忠.哈尔滨工业大学 2006
[7]高比表面积活性炭的制备、表征及应用[D]. 王秀芳.华南理工大学 2006
硕士论文
[1]不同地区ONP脱墨行为的研究[D]. 雷龙.中国制浆造纸研究院 2015
[2]臭氧化/催化臭氧化深度处理化机浆废水的研究[D]. 孙宇维.轻工业环境保护研究所 2014
[3]活性炭载锰氧化物的制备及其催化分解臭氧性能研究[D]. 王鸣晓.清华大学 2014
[4]造纸废水POPs污染特征及电化学处理[D]. 李瑞峰.山东大学 2014
[5]催化臭氧氧化深度处理肝素钠制药废水研究[D]. 叶琳嫣.西南交通大学 2014
[6]载铁催化剂催化臭氧氧化污泥的研究[D]. 夏兴良.湖南农业大学 2014
[7]金属氧化物催化臭氧生成羟基自由基机理理论研究[D]. 呼小红.哈尔滨工业大学 2013
[8]羟基自由基灭菌与降解有机环境污染物机理研究[D]. 张东峰.河北科技师范学院 2013
[9]臭氧/超声—臭氧/氨基二氧化硅处理结晶紫废水研究[D]. 杨海洋.河南大学 2013
[10]臭氧/活性炭系统对焦化废水有机物的去除性能研究[D]. 万哲希.上海大学 2013
本文编号：3682564
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 脱墨废水的来源
1.1.2 脱墨废水的特点
1.2 造纸/脱墨废水深度处理技术的研究现状
1.2.1 混凝法
1.2.2 吸附法
1.2.3 膜分离法
1.2.4 电化学法
1.2.5 Fenton氧化法
1.2.6 光催化氧化法
1.3 臭氧氧化和催化臭氧氧化技术概述
1.3.1 臭氧的物化性质
1.3.2 臭氧氧化技术
1.3.3 催化臭氧氧化技术
1.4 活性炭及负载活性炭催化臭氧氧化及催化剂制备方法
1.4.1 活性炭催化臭氧氧化
1.4.2 负载金属活性炭催化臭氧氧化
1.4.3 催化剂的制备方法
1.5 本课题研究目的和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
1.5.3 创新点
1.5.4 技术路线
1.6 课题来源
2 实验材料与方法
2.1 化学试剂及实验仪器
2.1.1 化学试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 实验原料
2.2.1 脱墨废水
2.2.2 混凝剂
2.2.3 絮凝剂
2.2.4 活性炭
2.3 实验装置和实验方法
2.3.1 混凝烧杯实验
2.3.2 臭氧氧化/催化臭氧氧化实验装置与实验方法
2.3.3 催化剂制备方法
2.4 水质分析方法
2.5 催化剂表征分析
2.5.1 比表面积
2.5.2 孔径分布
2.5.3 X射线衍射
2.5.4 扫描电镜
2.5.5 透射电镜
3 混凝法预处理脱墨废水
3.1 药品投加顺序对混凝效果的影响
3.2 聚合氯化铝对混凝效果的影响
3.3 聚丙烯酰胺对混凝效果的影响
3.4 混凝预处理后的水质情况
3.5 本章小结
4 臭氧氧化深度处理脱墨废水
4.1 操作条件对臭氧氧化处理脱墨废水的影响
4.1.1 气体流量的影响
4.1.2 臭氧浓度的影响
4.1.3 初始pH值的影响
4.1.4 臭氧作用时间的影响
4.2 臭氧氧化脱墨废水效果
4.2.1 色度的去除效果
4.2.2 COD的去除效果
4.3 臭氧氧化脱墨废水反应动力学
4.4 臭氧利用率
4.5 本章小结
5 活性炭催化臭氧氧化深度处理脱墨废水
5.1 有机物去除过程的主要影响因素及影响规律
5.1.1 活性炭的吸附作用
5.1.2 活性炭投加量的影响
5.1.3 气体流量的影响
5.2 活性炭催化臭氧氧化的效果
5.2.1 色度的去除效果
5.2.2 COD的去除效果
5.2.3 DOC的去除效果
5.3 活性炭催化臭氧氧化脱墨废水反应动力学
5.4 臭氧利用率
5.5 本章小结
6 负载金属活性炭催化氧化深度处理脱墨废水
6.1 负载型催化剂的优化
6.1.1 负载金属种类的选择
6.1.2 金属负载量的选择
6.2 催化剂的表征
6.2.1 比表面积
6.2.2 孔径分布
6.2.3 X射线衍射分析
6.2.4 扫描电镜分析
6.2.5 透射电镜分析
6.3 载铁催化剂催化臭氧氧化效果
6.3.1 色度的去除效果
6.3.2 COD的去除效果
6.3.3 DOC的去除效果
6.4 载铁催化剂重复使用的处理效果
6.5 载铁活性炭催化臭氧氧化脱墨废水反应动力学
6.6 臭氧利用率
6.7 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧深度处理造纸废水过程的影响因素分析[J]. 程峥,杨仁党,王斌,杨飞. 纸和造纸. 2015(01)
[2]废纸造纸废水处理现状与零排放技术分析[J]. 刘琳,张安龙,罗清,景立明. 黑龙江造纸. 2014(04)
[3]臭氧催化氧化-活性炭吸附处理DDNP废水[J]. 王时亮,杨爱江,李清,吴欣琪. 爆破器材. 2014(04)
[4]臭氧活性炭技术在饮用水深度处理中的作用[J]. 刘丽仪,谢茵茵,黄剑明. 福建分析测试. 2014(04)
[5]臭氧氧化处理废水技术进展[J]. 赵俊娜,李贵霞,李伟,刘艳芳,高湘,宋曰超,刘曼,李再兴. 河北工业科技. 2014(04)
[6]非均相催化臭氧处理煤化工生化出水[J]. 韩洪军,庄海峰,赵茜,徐春燕,方芳. 哈尔滨工业大学学报. 2014(06)
[7]催化臭氧氧化工艺中催化剂的制备及性能研究[J]. 陈珊珊,刘勇健,王凯. 苏州科技学院学报(自然科学版). 2014(02)
[8]活性炭负载铁催化过硫酸盐降解酸性大红3R[J]. 黄晓东,涂佳. 环境科学学报. 2014(06)
[9]废水处理的实用高级氧化技术 第一部分──各类高级氧化技术的原理、特性和优缺点[J]. 方景礼. 电镀与涂饰. 2014(08)
[10]混凝—催化臭氧化处理垃圾渗滤液MBR出水[J]. 董清芝,秦航道,陈洪林,史常立,张小明. 四川环境. 2014(02)
博士论文
[1]非均相臭氧催化氧化对氯苯酚机理研究及其工艺应用[D]. 亓丽丽.哈尔滨工业大学 2013
[2]臭氧氧化处理含氯代硝基苯类废水机理及其强化生物降解性的研究[D]. 李炳智.浙江大学 2010
[3]臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究[D]. 关春雨.哈尔滨工业大学 2009
[4]臭氧基高级氧化技术氧化降解DMMP和CEES基础研究[D]. 周建军.江苏大学 2009
[5]催化臭氧去除垃圾渗滤液中DEHP及高浓度腐殖质的机理研究[D]. 刘卫华.天津大学 2007
[6]臭氧/多相催化氧化去除水中有机污染物效能与机理[D]. 孙志忠.哈尔滨工业大学 2006
[7]高比表面积活性炭的制备、表征及应用[D]. 王秀芳.华南理工大学 2006
硕士论文
[1]不同地区ONP脱墨行为的研究[D]. 雷龙.中国制浆造纸研究院 2015
[2]臭氧化/催化臭氧化深度处理化机浆废水的研究[D]. 孙宇维.轻工业环境保护研究所 2014
[3]活性炭载锰氧化物的制备及其催化分解臭氧性能研究[D]. 王鸣晓.清华大学 2014
[4]造纸废水POPs污染特征及电化学处理[D]. 李瑞峰.山东大学 2014
[5]催化臭氧氧化深度处理肝素钠制药废水研究[D]. 叶琳嫣.西南交通大学 2014
[6]载铁催化剂催化臭氧氧化污泥的研究[D]. 夏兴良.湖南农业大学 2014
[7]金属氧化物催化臭氧生成羟基自由基机理理论研究[D]. 呼小红.哈尔滨工业大学 2013
[8]羟基自由基灭菌与降解有机环境污染物机理研究[D]. 张东峰.河北科技师范学院 2013
[9]臭氧/超声—臭氧/氨基二氧化硅处理结晶紫废水研究[D]. 杨海洋.河南大学 2013
[10]臭氧/活性炭系统对焦化废水有机物的去除性能研究[D]. 万哲希.上海大学 2013
本文编号：3682564
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