电氧化技术同步去除COD和氨氮的技术经济评估

发布时间：2017-09-20 15:09

  本文关键词：电氧化技术同步去除COD和氨氮的技术经济评估

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【摘要】：COD和氨氮是工业废水中常见且对水体污染较大的污染物,已被《国家环境保护“十二五”规划》列入污染物总量减排控制目标。电氧化技术是一种绿色环保的技术,可有效去除废水中的有机污染物和氨氮,应用前景广阔。本文以我省某企业生化尾水为处理对象,研究了电氧化技术对生化尾水中COD和氨氮的同步去除。首先进行了实验室小试研究,探讨了电流密度和初始pH值对COD和氨氮去除效果的影响;然后,在实验室小试的基础上,对电氧化技术进行规模化应用,对处理规模为300 m~3/d的电氧化装置同步去除生化尾水中的COD和氨氮进行了技术经济评估,为电氧化技术的广泛应用奠定了基础。小试试验的研究结果表明,在该电氧化过程中,COD的去除满足一级动力学方程(ln[COD]_t=ln[COD]_0-8.31×10~(-4)·J(1.27)~t),氨氮的去除满足二级动力学方程(ln[NH_4~+]t=ln[NH_4~+]_0-8.47×10~(-6)·J~(1.94)t~2);电流密度由7.5 mA/cm~2增至15 mA/cm~2时,COD和氨氮的氧化速率增大明显,但当电流密度增至17.5mA/cm~2时,COD和氨氮的氧化速率的增加趋势变缓;当初始pH值小于10时,初始pH值对COD和氨氮的去除效果影响不明显,但当初始pH值大于10时,COD和氨氮的去除率明显降低,因此,无需额外添加药剂调节进水pH值。工程实践的研究结果表明,电流密度为15 mA/cm~2,电解时间为40 min时,COD和氨氮分别被降至39 mg/L和3 mg/L;在电解过程中,体系的pH值保持相对恒定,COD和氨氮的总电流效率随着电解时间的增加而降低;连续30天对该电氧化装置的进出水水质进行测定,当进水COD和氨氮的波动高达20%时,经该电氧化装置处理后的出水仍能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A标准(COD50 mg/L;氨氮5mg/L)。最后,对该电氧化技术的工业化应用进行了经济评估,其总投资约为173万元,运行成本约为3.52元/吨;并将电氧化技术与反渗透技术、臭氧氧化法、次氯酸钠氧化法在运行成本方面进行了比较,发现电氧化技术的kgCOD处理成本最低。此外,该项目的实施使得每年COD的排放量减少8.58吨、氨氮的排放量减少6.93吨。
【关键词】：电氧化 COD 氨氮 工程实践 技术经济评估
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-30
• 1.1 课题研究背景12-14
• 1.2 同步去除COD和氨氮的方法14-20
• 1.2.1 生物法14-15
• 1.2.2 臭氧氧化法15-17
• 1.2.3 次氯酸钠氧化法17-18
• 1.2.4 反渗透技术18
• 1.2.5 电化学氧化法18-20
• 1.3 电化学氧化法概述20-27
• 1.3.1 电化学氧化法的机理20-23
• 1.3.2 氨氮电氧化机理23-26
• 1.3.3 电氧化法同步去除COD和氨氮的研究现状26-27
• 1.4 课题研究的目的与内容27-30
• 1.4.1 研究目的27
• 1.4.2 研究内容27-28
• 1.4.3 技术路线28-30
• 第二章 小试研究30-45
• 2.1 试验装置与水质分析30-32
• 2.1.1 试验装置30-31
• 2.1.2 试验用水31-32
• 2.2 电流密度对COD和氨氮电化学氧化的影响32-42
• 2.2.1 电流密度对COD去除的影响33-37
• 2.2.2 电流密度对氨氮去除的影响37-41
• 2.2.3 COD与氨氮的同步去除现象41-42
• 2.3 初始pH值对COD和氨氮电化学氧化的影响42-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第三章 工程实践45-62
• 3.1 项目概况45-47
• 3.1.1 工程装置45-46
• 3.1.2 废水水质46-47
• 3.2 技术评估47-53
• 3.2.1 电流密度对COD和氨氮去除效果的影响47-48
• 3.2.2 电解过程中pH值的变化48-49
• 3.2.3 电解装置处理效果稳定性测试49-50
• 3.2.4 阴极结垢分析50-52
• 3.2.5 电流效率52-53
• 3.3 经济评估53-61
• 3.3.1 电氧化技术经济性分析53-55
• 3.3.2 运行成本比较分析55-61
• 3.4 环境效益分析61
• 3.5 本章小结61-62
• 第四章 结论与展望62-65
• 4.1 结论62-63
• 4.2 展望63-65
• 参考文献65-71
• 作者简介71
• 1 作者简历71
• 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 金学文;李恩超;江一君;吕树光;邱兆富;;反渗透膜工艺用于焦化废水深度处理的实验研究[J];水处理技术;2014年04期

3 李凯;刘汉湖;潘凌潇;;化学沉淀法-次氯酸钠氧化法联合去除污水中氨氮的试验[J];江苏农业科学;2014年03期

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5 王春荣;李p，

本文编号：888767