电絮凝法处理乳化油废水的试验研究

发布时间：2017-03-18 20:03

  本文关键词：电絮凝法处理乳化油废水的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：乳化油废水的来源非常广泛,石油、化工、机械制造、钢铁以及食品加工等行业都会产生乳化油废水,如果不能得到妥善处理会对自然和生态环境产生严重的危害。目前,常用的乳化油废水处理方法,如膜分离法、化学絮凝法、气浮法等,虽然对乳化油废水的处理都具有一定的效果,但或多或少的存在投资大、易造成二次污染、处理效果不稳定等问题。电絮凝法作为一种水处理工艺,具有设备简单、无需外加药剂、二次污染小、操作简便灵活等特点,为乳化油废水的处理提供了一种新途径。使用直流和脉冲电絮凝法对乳化油废水进行处理,研究了各参数对处理效果的影响,得到了最优操作方案;研究了各影响参数与处理效果之间的定量关系,建立了相应的数学模型;对直流和脉冲电絮凝法处理乳化油废水的经济性和电极钝化进行了对比分析;探讨了脉冲电源延缓电极钝化机理以及节能的机制。主要结论如下:(1)直流电絮凝法处理乳化油废水的最优方案为:电流密度11.90 mA/cm2(对应槽电压7.8V)、电絮凝时间50min、极板间距2.5cm、原水pH值3。在此条件下,乳化油废水的含油量和CODCr的去除率分别为95.69%和94.04%。各指标对含油量去除率的影响水平依次为:电流密度原水pH值电絮凝时间极板间距。(2)采用脉冲电絮凝法处理乳化油废水的最优方案为:电流密度7.94mA/cm2(对应槽电压6.4V)、电絮凝时间40min、极板间距2.5cm、原水pH值3,占空比70%,脉冲频率600Hz。在此条件下,乳化油废水的含油量和CODCr的去除率分别为94.99%和93.92%,。各指标对含油量去除率的影响水平依次为:电流密度、占空比、电絮凝时间、脉冲频率、原水pH值和极板间距。(3)建立了直流和脉冲电絮凝处理乳化油废水二次多项式形式的数学模型,并通过试验验证了模型的准确度,点预测的误差率基本在10.2%以内,为后续电絮凝装置的开发以及工程应用提供了理论基础。(4)在最优方案确定的操作参数条件下,脉冲电絮凝法处理乳化油废水与直流电絮凝法处理乳化油废水相比较,能耗降低了56.40%,铝耗降低了46.70%,水处理成本降低了52%,取得了很好的节能效果。(5)通过连续批次处理试验以及扫描电镜拍照,探讨了脉冲电絮凝延缓电极钝化的机理。通过单元电解电压公式分析及电极称重试验表明相同条件下脉冲电絮凝与直流电絮凝相比具有较低的槽电压,同时脉冲电絮凝具有较高的电流效率,能够显著的降低电能消耗。
【关键词】：直流电絮凝法 脉冲电絮凝法 乳化油废水 电极钝化 数学模型
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要5-7
• abstract7-12
• 第一章 绪论12-23
• 1.1 乳化油废水的性质、来源及其危害12-13
• 1.1.1 乳化油废水的性质12-13
• 1.1.2 乳化油废水的来源13
• 1.1.3 乳化油废水的危害13
• 1.2 乳化油废水处理技术研究现状13-16
• 1.2.1 物理法13-14
• 1.2.2 化学法14-15
• 1.2.3 物理化学法15
• 1.2.4 生物化学法15-16
• 1.3 电絮凝法处理废水的发展现状16-21
• 1.3.1 电絮凝法作用机理16-18
• 1.3.2 电絮凝法发展概况18-19
• 1.3.3 电絮凝法存在的问题19-20
• 1.3.4 电絮凝法处理乳化油废水研究现状20-21
• 1.4 研究目的和意义21
• 1.5 研究内容及技术路线21-23
• 1.5.1 研究内容21-22
• 1.5.2 技术路线22-23
• 第二章 试验材料与方法23-30
• 2.1 试验用水及水质23
• 2.2 试验药品及仪器23-24
• 2.2.1 试验药品23
• 2.2.2 试验仪器23-24
• 2.3 水质指标分析方法24-25
• 2.3.1 COD的测定24
• 2.3.2 含油量的测定24-25
• 2.4 试验装置与方法25-30
• 2.4.1 电絮凝法处理乳化油废水试验装置25-27
• 2.4.2 电絮凝法处理乳化油废水试验方法27-30
• 第三章 直流电絮凝法处理乳化油废水30-37
• 3.1 电极材料的对比选择30-31
• 3.2 电絮凝处理乳化油废水单因素试验31-34
• 3.2.1 电流密度对去除率的影响31-32
• 3.2.2 电絮凝时间对去除率的影响32
• 3.2.3 原水pH值对去除率的影响32-33
• 3.2.4 极板间距对去除率的影响33-34
• 3.3 电絮凝处理乳化油废水正交试验34-35
• 3.4 小结35-37
• 第四章 脉冲电絮凝法处理乳化油废水37-45
• 4.1 电极材料的对比选择37-38
• 4.2 电絮凝处理乳化油废水单因素试验38-42
• 4.2.1 电流密度对去除率的影响38
• 4.2.2 电絮凝时间对去除率的影响38-39
• 4.2.3 原水pH值对去除率的影响39-40
• 4.2.4 占空比对去除率的影响40-41
• 4.2.5 脉冲频率对去除率的影响41
• 4.2.6 极板间距对去除率的影响41-42
• 4.3 电絮凝处理乳化油废水正交试验42-44
• 4.4 小结44-45
• 第五章 直流、脉冲电絮凝法数学建模及对比分析45-64
• 5.1 电絮凝法处理乳化油废水数学建模及试验验证45-54
• 5.1.1 回归分析原理45-48
• 5.1.2 回归方程的建立及显著性检验48-52
• 5.1.3 回归方程的试验验证52-54
• 5.2 经济性分析54-56
• 5.2.1 直流和脉冲电絮凝处理乳化油废水能耗和铝耗54-55
• 5.2.2 直流和脉冲电絮凝处理乳化油废水运行成本分析55-56
• 5.3 脉冲电絮凝法减缓钝化效果56-59
• 5.3.1 电极钝化理论56
• 5.3.2 脉冲电源减缓电极钝化效果极其机理探讨56-59
• 5.4 脉冲电絮凝法节约能耗的机制探讨59-62
• 5.5 小结62-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 创新点65
• 6.3 展望65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-72
• 硕士期间发表的学术论文72

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