微波-Fenton设备预处理抗生素废水实验研究

发布时间：2017-04-17 05:15

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【摘要】：抗生素是细菌、霉菌或其他微生物的代谢产物或人工合成的类似物,是一种可以选择性地抑制微生物的一类化学物质。抗生素废水则是一类成分复杂、生物毒性大、含多种生物抑制物的高浓度难降解有机废水。抗生素废水的特点是COD很高,可生化性较差。目前,单纯依靠生物法处理,效果不稳定且处理时间较长。本课题采用微波-Fenton技术预处理抗生素废水并设计制作了一套相应的预处理设备,提高了抗生素废水的可生化性,为后续处理提供便利。本文对间歇式微波-Feton法预处理抗生素废水进行了实验研究,选择了COD和可生化性作为本次实验的主要水质指标,分析了单因素下微波功率、初始pH、反应时间、七水合硫酸亚铁投加量、双氧水投加量和微波辐照时间对COD去除率和可生化性的影响。结果表明,对于COD为22000mg/L的高浓度抗生素废水,采用微波-Fenton技术可以使废水COD去除率达到27.33%,可生化性从0.12提高至0.419,废水的可生化性明显升高。在间歇式微波-Fenton法预处理抗生素废水实验研究的基础上,根据微波-Fenton原理、实验设计参数和技术规范,设计制作了微波-Fenton一体化中试设备。在微波-Fenton一体化设备的运行实验中,分别比较了设备对不同浓度抗生素废水的处理情况及微波-Fenton和Fenton反应的效果差别,结果表明设备对低浓度抗生素废水处理效果更好,微波-Fenton效果优于单纯Fenton反应效果,COD去除率达到48.29%,可生化性提高至0.508。对设备提出了一些需要改进完善的建议,为抗生素废水预处理设备的现场制作提供了一定的实践依据。对抗生素废水预处理设备的经济技术可行性进行了评价,结果表明此设备满足要求且具有较好的经济效益。根据中试设备初步设计了流量为500L/h的微波-Fenton设备,该设备可用于高浓有机废水等多种领域。
【关键词】：抗生素废水 微波-Fenton COD 可生化性 预处理
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X787
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 抗生素概述10-13
• 1.1.1 抗生素的性质10
• 1.1.2 抗生素的来源10-11
• 1.1.3 抗生素废水的危害11-13
• 1.2 水处理现状及问题13-16
• 1.2.1 物化法处理抗生素废水13-14
• 1.2.2 生物法处理抗生素废水14-16
• 1.2.3 物化—生化组合工艺处理抗生素废水16
• 1.3 微波-Fenton技术概述16-19
• 1.3.1 微波作用的机理17
• 1.3.2 Fenton试剂作用的机理17-18
• 1.3.3 微波、Fenton水处理技术研究进展18-19
• 1.4 研究目的及意义19-21
• 1.4.1 研究目的19
• 1.4.2 研究意义19-21
• 1.5 研究内容21-22
• 第2章 实验材料及方法22-25
• 2.1 实验水质22
• 2.2 化学试剂与实验仪器22-23
• 2.2.1 化学试剂22-23
• 2.2.2 实验仪器23
• 2.3 实验方法23-24
• 2.4 检测方法与指标24-25
• 2.4.1 检测方法24
• 2.4.2 检测指标24-25
• 第3章 工艺研究25-35
• 3.1 实验装置25-26
• 3.2 微波-Fenton技术影响因素分析26-35
• 3.2.1 微波功率对处理效果的影响26-27
• 3.2.2 初始pH对处理效果的影响27-28
• 3.2.3 反应时间对处理效果的影响28-30
• 3.2.4 七水合硫酸亚铁投加量对处理效果的影响30-31
• 3.2.5 双氧水投加量对处理效果的影响31-32
• 3.2.6 微波辐照时间对处理效果的影响32-33
• 3.2.7 Fenton+PAC对处理效果的影响33-35
• 第4章 微波-Fenton一体化中试设备设计与计算35-40
• 4.1 微波-Fenton设备预处理抗生素废水工艺流程35
• 4.2 设备设计依据及设计计算35-38
• 4.2.1 设备设计依据35-36
• 4.2.2 设备的设计与计算36-37
• 4.2.3 设备元件明细37-38
• 4.3 设备的基本结构38-40
• 第5章 中试设备运行检验及可行性分析40-48
• 5.1 微波-Fenton设备运行实验结果40-44
• 5.1.1 设备稳定性测试40-41
• 5.1.2 最佳辐照时间研究41
• 5.1.3 设备对不同浓度抗生素废水处理情况比较41-42
• 5.1.4 双氧水浓度对出水水质的影响42-43
• 5.1.5 微波芬顿与芬顿反应对出水水质影响对比43-44
• 5.2 经济技术可行性分析44-46
• 5.2.1 技术可行性分析44-45
• 5.2.2 经济可行性分析45-46
• 5.3 设备优化46
• 5.4 现场设备的初步设计46-48
• 第6章 结论48-49
• 参考文献49-53
• 在学研究成果53-54
• 致谢54

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本文编号：312491