水合肼与氧气湿式氧化技术处理纸浆漂白废水及药物废水的研究

发布时间：2017-03-20 05:00

  本文关键词：水合肼与氧气湿式氧化技术处理纸浆漂白废水及药物废水的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着环保法规的日益严格,水污染问题逐渐成为人们关注的环境热点之一。对水体造成污染的废水来源主要有生活污水及工业废水,其中工业废水中的有机废水对环境带来的危害巨大。纸浆漂白废水及化工医药行业产生的废水是主要的工业废水,里面含有多种有毒的有机化合物,包括硝基苯、对硝基苯酚、氯代苯胺、磺胺嘧啶等,对水生生物具有急性毒性,不利于微生物及酶等的存活,不易被微生物所分解,且易造成严重的COD、BOD污染。本论文以几种常见的有机污染物及广西某造纸厂氯化段的纸浆漂白废水为研究对象,采用一种新的湿式氧化技术,对几种有机废水及纸浆漂白废水进行降解研究,为化工医药行业废水及纸浆漂白废水的处理提供理论上和工艺上的依据。本论文首先以对氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、对硝基苯酚、硝基苯等十几种有机物(1mol/L的水溶液)作为目标污染物,在氧气和水合肼的存在下,考察了它们在不同的反应温度、压力、时间、pH值等条件下的降解情况。研究结果表明,对于两类典型的有毒有机物,即含氯苯酚和硝基苯类化合物,在降解后,这些有机物的TOC去除率在35%到86%之间,降解产物主要是一氧化碳、二氧化碳等矿化气体及甲醇、甲酸、乙酸等有机小分子。此外,利用紫外分光光度仪对降解不完全的苯酚废水进行检测,发现了双氧水的紫外吸收峰。最后,利用LC-MS检测到了中间产物邻二苯酚的存在,由此可见,在降解过程中,水合肼与氧气生成了双氧水,进而可能产生了羟基自由基,对废水中的有机化合物进行了自由基的降解,因而水合肼与氧气湿式氧化技术具有较好的绿色性。通过对目标化合物的降解研究,我们发现水合肼/氧气湿式氧化技术(Hydrazine/Dioxygen Wet Oxidation,简称H/D WO)能高效、广谱地降解一系列有机物,例如对硝基苯、硝基甲苯、氯代苯胺、萘酚等都取得了较好的降解效果,故此,我们首次将H/D WO技术应用到实际的纸浆漂白废水(COD:1830mg/L)的降解中,同时我们也对纸浆漂白废水的降解温度、压力、加料方式等进行了较为详细地考察,最终取得了较好的降解效果,该工业废水的COD和TOC去除率最高分别可达92%、82%。此废水降解体系采用水合肼和氧气作为降解主体,不引入金属盐等,避免了二次污染；而水合肼自身在降解过程中也与氧气发生作用,在降解后的水溶液中,没有转化为其它有害物质及自身的残留,是较为理想高效的绿色降解的氧化体系。
【关键词】：氧化降解 水合肼 氧气 纸浆漂白废水 药物废水
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X793;X787
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 前言10-29
• 1.1 引言10-11
• 1.2 造纸废水及其特性11-14
• 1.2.1 造纸废水的分类11
• 1.2.2 造纸废水的来源、特点及危害11-13
• 1.2.3 纸浆漂白废水的特点与危害13
• 1.2.4 我国造纸废水及纸浆漂白废水的污染现状13-14
• 1.3 纸浆漂白废水处理现状及进展14-27
• 1.3.1 生化法15-17
• 1.3.2 物化法17-18
• 1.3.3 化学法18-27
• 1.4 课题来源27-28
• 1.5 研究目的28
• 1.6 研究内容28-29
• 第二章 水合肼与氧气氧化降解模型化合物29-55
• 2.1 引言29-31
• 2.2 实验部分31-35
• 2.2.1 原料与试剂31-32
• 2.2.2 实验装置与仪器32
• 2.2.3 季戊四醇的提纯32-33
• 2.2.4 实验操作33
• 2.2.5 分析方法33-35
• 2.3 结果与讨论35-54
• 2.3.1 水合肼与氧气氧化体系的选定35
• 2.3.2 温度的影响35-37
• 2.3.3 反应时间的影响37-38
• 2.3.4 氧气压力的影响38-39
• 2.3.5 水合肼用量的影响39-40
• 2.3.6 底物的适用范围40-41
• 2.3.7 离子矿化率41-45
• 2.3.8 降解产物分析45-48
• 2.3.9 水合肼加料方式的影响48-49
• 2.3.10 水合肼的残留问题49-52
• 2.3.11 降解机理52
• 2.3.12 水合肼与氧气组成的降解体系的特点52-54
• 2.4 本章小结54-55
• 第三章 纸浆漂白工业废水的降解55-61
• 3.1 引言55
• 3.2 实验部分55-56
• 3.2.1 原料与试剂55
• 3.2.2 实验装置与仪器55
• 3.2.3 实验操作55
• 3.2.4 分析方法55-56
• 3.3 结果与讨论56-60
• 3.3.1 反应温度对纸浆漂白废水COD去除率的影响56
• 3.3.2 水合肼用量对纸浆漂白废水COD去除率的影响56-57
• 3.3.3 加料方式对纸浆漂白废水COD去除率的影响57-58
• 3.3.4 水合肼与氧气对不同纸浆漂白废水的降解58
• 3.3.5 纸浆漂白废水降解后的生化性质58-60
• 3.4 本章小结60-61
• 参考文献61-72
• 致谢72-73
• 发表文章和专利73-74
• 附录174-78
• 附录278-80
• 附录380-81

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本文编号：257155