基于硫酸根自由基的高级氧化技术深度处理电镀添加剂生产废水的研究

发布时间：2017-11-10 13:37

  本文关键词：基于硫酸根自由基的高级氧化技术深度处理电镀添加剂生产废水的研究

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【摘要】：电镀行业在我国国民经济中占有重要地位,同时也是我国重污染行业之一。由于电镀废水成分复杂,生物毒性较强,因此电镀行业废水污染问题已成为我们亟待解决的重要问题。电镀添加剂生产企业是为电镀行业提供配方药品的企业,其排放废水所含污染物的组成与电镀企业相似,但废水的浓度则远远高于一般的电镀行业废水,废水处理难度大。传统的高级氧化法处理电镀添加剂生产废水存在很多的缺陷,废水有机物COD也很难达到排放要求,而以硫酸根自由基为氧化剂的高级氧化法是近几年来一种新型的氧化技术,其氧化能力仅次于氟,并且具有选择性好、半衰期长、pH的应用范围广等优点；所以用SO4·-深度处理电镀添加剂生产废水有很好的应用前景。本论文所选废水源于广州市某电镀添加剂生产企业经过二次Fenton反应处理后的废水,以废水中有机物COD为指标,采用Fe2+活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基的方法处理该废水。探讨了溶液pH值、n(Fe2+):n(PS)的摩尔比、c(S2O82-)浓度对废水COD降解率的影响,并对其动力学进行了研究,通过正交试验确定了该体系单因素的极值及其影响水平。实验结果表明,在酸性条件下Fe2+以离子态存在更易于与PS反应生成在S04·-,pH值为3时,反应速率常数最大为k=0.01228 min-1废水COD降解效果最好；在最佳的pH下讨论了n(Fe2+):n(PS)的摩尔比对反应的影响,随着n(Fe2+):n(PS)摩尔比的增大,反应速率常数和废水COD的降解率均呈现先增加后降低的趋势,在n(Fe2+):n(PS)=1.25时,反应速率常数和废水COD的降解率达到最大,k=0.01313(min-1),反应30min废水COD的降解率为30.3%；c(S2O82-)浓度对体系反应也有很大影响,少量或过量的PS均会对反应起到抑制作用,实验结果表明当c(S2O82-)=9mmol/L时反应体系的废水COD的降解率和反应速率均达到最大,反应30min废水COD的降解为35.6%,反应速率常数k=0.01544 min-1,整个反应体系符合一级动力学模型。在单因素的基础上,以pH值、n(Fe2+)/n(PS)、c(S2O82-)、作为正交实验的研究因素,由极差值可得出三个因素对COD降解率的影响依次为ABC,即溶液的pH值n(Fe2+):n(PS)c(S2O82-).本论文采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠产生804·-处理电镀添加剂生产废水,探讨了溶液pH值、n(ZVI):n(PS)的摩尔比、c(S2082-)浓度、超声功率和温度对废水COD降解率的影响,实验结果表明：随着pH值的增加,反应速率常数和废水COD的降解率均先增加后降低,在pH=5时,反应速率常数和废水COD降解率均达到最大,k=0.00995min-1,反应60min废水COD的降解率为46.3%；在pH=5时,改变ZVI的量,当n(ZVI):n(PS)=1,反应速率常数和废水COD降解率均达到最大值,k=0.00984min-1,反应60min废水COD的降解率为46.3%；改变PS的投加量时,在PS浓度为c(S2082-)=15 mmol/L时反应速率常数和降解率达到最大,k=0.01767min-1,反应60min废水COD的降解率为66.2%,整个反应体系均符合一级动力学模型。在最佳的体系下,探讨了超声功率和温度对反应体系的影响。在超声功率为120W时,反应时间为60min,反应速率常数为最大k=0.0191min-1,废水COD的降解率也达到最大值为69.1%；当体系温度为50℃,反应速率常数k=0.02314min-1,反应60min废水COD的降解率达到最大值为76.8%,经过处理后废水COD的值为42mg/L,达到GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准要求。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X781.1

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本文编号：1166904