有机钛吸附与电催化组合工艺处理冷却塔排污水

发布时间：2020-05-28 16:19

【摘要】：本课题主要针对炼化石油企业的冷却塔排污水达标排放处理展开研究,采用一种新型有机钛复合吸附剂进行污染物的去除,并结合电催化氧化技术处理吸附工艺中产生的脱附液,使之在符合达标排放的前提下做到污染物的近零排放;最后通过毒理基因组学的方法对工艺过程中的毒性进行监测,推测冷却塔排污水中的毒性来源,为后续的工艺处理提供理论基础。在此过程中主要的研究结论如下:1)在吸附实验研究过程中,探究得出吸附剂最佳反应条件:投加量为1.5g/L,混合反应时间为30min,转速为200r/min;其中,水中的pH为该吸附过程中的主要影响因素,pH≤9时,TOC和TP可得到较好的吸附去除,而电导率和硬度对吸附效率的影响有限。再生循环利用过程中,吸附效果逐渐下降,但在循环再生30次后仍具有较好的吸附效果。2)采用β-Pbβ2改性电极催化氧化吸附过程中产生的高浓度脱附液。研究表明,在电催化4h后完全可达到生化性要求;有机物先由大分子转化为小分子,再降解成水和二氧化碳;3)工艺过程毒性检测结果表明:冷却水循环水本身毒性并不高,在吸附前后变化不大,甚至脱附液中的毒性也未见明显增加;但在脱附液的电催化过程中,毒性先升高再降低,推测电催化过程中导致脱附液中的三氯异氰尿酸氧化产生了大量中间产物而导致毒性的上升。并且通过水处理药剂的毒性测试验证了这一推测。
【图文】：

SEM图,有机钛,吸附剂

图 1-3 有机钛吸附剂 SEM 图Figure 1-3 SEM image of organic titanium adsorbent有机钛吸附剂以二氧化钛为内核其表面具有大量羟基和羧基，主要以 Ti(OH)2OH)33+的形式存在，使得硝酸根和多元羧酸根阴离子以静电引力而吸附在二氧化钛周围；苯胺单体在过硫酸铵的氧化作用生成苯胺阳离子自由基，在二氧化钛表面发反应，从而合成新型复合吸附剂[40]。该吸附剂表观深绿色粉末状，直径约为 1μm 粒小球。主要特点：迅速高效吸附 COD、色度和磷，吸附容量高达 400mg/g；多后仍具有较高的吸附能力，易于酸碱再生；综合运行成本显著低于活性炭吸附和树。在污水深度处理中去除 COD、磷、色度和一定的浊度，应用效果良好。王宁等[40]采用该吸附剂吸附废水中的磷酸盐，该吸附剂对 10mg/L 的磷酸盐溶液果表明，对该溶液的磷酸盐去除率高达 98%，且吸附平衡时间比其他类似吸附剂，且多次再生吸附效果良好。采用该复合吸附剂处理印染废水，实验结果表明，该对偶氮染料具有良好的吸附处理效果，平衡吸附量可达 247.35mg/g，吸附效率可达上，多次再生后该吸附剂依然具有良好的吸附效果[41]。因此，该吸附剂具有良好

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西安理工大学硕士学位论文蛋白重组的大肠杆菌，，对于循环水吸附前后水质的毒性变化，将循环水场的补水、冷却塔排污水和吸附出水各取 1L，通过 C18萃取柱萃取水中的污染物，再将其洗脱，接种到该大肠杆菌培养基中；对于电催化脱附浓液，将其稀释 50 倍后直接接种到该大肠杆菌中，使该大肠杆菌暴露于该污染物环境中，再通过酶标仪测定荧光的吸收值，通过计算确定该污染物的毒性大小。2.4.4 测试与表征方法采用 X 射线衍射仪（XRD）对吸附剂的晶形结构及其吸附前后结构变化进行表征，扫描速度为 10°/min，扫描角度为 10～90°范围。采用傅里叶变换红外光谱仪（FI-TR）对吸附剂的化学官能团进行鉴定，采用 KBr 压片法，以 1cm-1的分辨率进行扫描，光谱范围为 400～4000cm-1，扫描圈数为 16 进行测试。表征吸附剂活化、吸附及脱附前后的官能团结构变化。采用凝胶色谱分子量分布仪（LC-OCD）表征吸附前后水中可溶性有机物的分子量变化，分析判断该吸附剂去除的分子量范围；表征电催化过程中脱附液的分子量变化特征。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703

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