化学浆制浆废水污染特性及催化臭氧深度处理研究
发布时间：2022-02-09 05:42
化学浆制浆废水经物化和生物处理后仍含有较高浓度的有机物,且呈现较深的色度,不能满足国家的排放标准,若不进行深度处理直接外排,将污染受纳水体,危害区域水环境生态安全。目前,对南方混合阔叶木化学浆制浆废水的污染特性、废水中的难生物降解有机物的特性、以及废水的深度处理技术方面的研究鲜有报道。本论文对南方混合阔叶木化学浆制浆废水的污染特性以及臭氧、催化臭氧处理效果及机理进行了较为系统深入的研究。以南方混合阔叶木化学浆制浆废水为研究对象,采取常规分析和红外、紫外、色谱、质谱等现代分析技术,研究废水的污染特性、特征污染物及在生物处理过程中的变化。结果发现,南方混合阔叶木化学浆制浆废水含有较高浓度的溶解态有机物,废水的溶解性CODcr和BOD5为1.5kg·m-3废水和0.4kg·m-3废水；废水中存在对微生物有抑制作用的物质,使废水的可生物处理性较差,BOD5/CODcr为0.27。同时,制浆废水的成分非常复杂,主要有机污染物包括酯类、苯酚类、烷烃类和有机酸类化合物,芳香族化合物的相对含量为58.16%。根据废水中检测到的主要污染物对发光细菌的半数发光抑制率EC50,废水中主要的特征污染物为苯酚类...
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：196 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 制浆造纸工业的重要地位及当前面临的主要问题
1.2 化学浆制浆废水的来源及其污染特性
1.2.1 化学浆制浆废水的来源
1.2.2 化学浆制浆废水的污染特性
1.3 化学浆制浆废水的处理现状
1.3.1 化学浆制浆废水的主要处理技术及处理效果
1.3.2 化学浆制浆废水处理存在的问题及解决途径
1.4 臭氧及催化臭氧氧化法应用于废水处理的发展现状
1.4.1 臭氧氧化法
1.4.2 催化臭氧氧化法
1.4.3 臭氧及催化臭氧氧化法应用于处理制浆废水的现状
1.5 南方阔叶材制浆废水处理现状
1.5.1 我国造纸工业原材料供应存在的问题
1.5.2 南方阔叶木材在我国造纸工业原材料供应中的地位
1.5.3 南方阔叶木材制浆废水的处理现状
1.6 本论文的研究目的、意义和主要内容
1.6.1 研究目的和意义
1.6.2 主要研究内容
第二章 化学浆制浆废水污染特性及特征污染物分析
2.1 实验材料和方法
2.1.1 实验材料与仪器
2.1.2 分析测试方法
2.2 化学浆制浆废水污染特性及特征污染物分析
2.2.1 废水的污染特性
2.2.2 红外光谱分析
2.2.3 紫外光谱分析
2.2.4 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析
2.3 制浆废水污染特性及特征污染物在生物处理过程中的变化
2.3.1 生物处理对制浆废水污染特性的影响
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 紫外光谱分析
2.3.4 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析
2.4 本章小结
第三章 臭氧深度处理化学浆制浆废水的研究
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验材料与仪器
3.1.2 实验方法
3.1.3 分析测试方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 反应体系pH值对废水COD_(cr)和色度去除效果的影响
3.2.2 温度对废水COD_(cr)和色度去除效果的影响
3.2.3 臭氧处理过程中废水BOD和可生物降解性的变化
3.2.4 臭氧消耗量和制浆废水的COD_(cr)去除效果
3.2.5 自由基捕集剂对臭氧处理效果的影响
3.2.6 紫外光谱分析
3.2.7 红外光谱分析
3.2.8 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析
3.3 本章小结
第四章 氧化铝负载氧化锰催化臭氧深度处理化学浆制浆废水
4.1 实验材料与方法
4.1.1 实验材料与仪器
4.1.2 实验方法
4.1.3 分析测试方法
4.2 催化剂特性表征
4.2.1 前驱物的热力学性质
4.2.2 XRD分析
4.2.3 比表面积分析
4.2.4 XPS分析
4.2.5 SEM和EDS分析
4.3 催化臭氧处理制浆废水的效果
4.3.1 氧化铝催化臭氧处理制浆废水的效果
4.3.2 氧化铝负载氧化锰催化臭氧处理制浆废水的效果
4.3.3 废水BOD和可生物降解性的变化
4.3.4 臭氧消耗量和废水的COD_(cr)去除效果
4.4 光谱分析
4.4.1 紫外光谱分析
4.4.2 红外光谱分析
4.4.3 GC-MS分析
4.5 本章小结
第五章 氧化铝负载氧化镍氧化钛或氧化锆催化臭氧深度处理化学浆制浆废水
5.1 实验材料与方法
5.1.1 实验材料与仪器
5.1.2 实验方法
5.1.3 分析测试方法
5.2 催化剂特性表征
5.2.1 前驱物的热力学性质
5.2.2 XRD分析
5.2.3 比表面积分析
5.2.4 XPS分析
5.2.5 SEM和EDS分析
5.3 催化臭氧处理效果
5.3.1 废水COD_(cr)和色度的去除效果
5.3.2 温度对催化臭氧处理制浆废水效果的影响
5.3.3 废水可生物降解性的变化
5.3.4 臭氧消耗量和制浆废水的COD_(cr)去除效果
5.3.5 自由基捕集剂对催化臭氧处理效果的影响
5.4 光谱分析
5.4.1 紫外光谱分析
5.4.2 红外光谱分析
5.4.3 GC-MS分析
5.5 本章小结
第六章 氧化铝负载复合过渡金属氧化物催化臭氧深度处理化学浆制浆废水
6.1 实验材料与方法
6.1.1 实验材料与仪器
6.1.2 实验方法
6.1.3 分析测试方法
6.2 催化剂特性表征
6.2.1 XRD分析
6.2.2 比表面积分析
6.2.3 XPS分析
6.2.4 SEM和EDS分析
6.3 催化臭氧处理的效果
6.3.1 废水COD_(cr)和色度的去除效果
6.3.2 废水BOD和可生物降解性的变化
6.4 光谱分析
6.4.1 紫外光谱分析
6.4.2 红外光谱分析
6.4.3 GC-MS分析
6.5 本章小结
第七章 催化臭氧氧化法深度处理化学浆制浆废水机理研究
7.1 实验材料与方法
7.1.1 实验材料与仪器
7.1.2 实验方法
7.1.3 分析测试方法
7.2 催化臭氧处理制浆废水过程中悬浮物浓度的变化
7.3 自由基在臭氧及催化臭氧处理制浆废水过程中的作用
7.4 催化臭氧处理制浆废水过程中臭氧的利用率和效率
7.5 催化臭氧处理制浆废水的动力学分析
7.6 非均相催化臭氧氧化法降解去除废水中有机污染物机理的讨论
7.7 本章小结
结论
本论文的创新之处
对未来工作的建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水[J]. 雷利荣,李友明,马黎明. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(02)
[2]二次碳化法制备疏水链状纳米碳酸钙[J]. 关爽,安冬敏,郑云辉,高小燕,麻越佳,王子忱. 高等学校化学学报. 2011(11)
[3]钴掺杂二氧化钛的光催化制氢性能[J]. 闫石,黄勤栋,林敬东,袁友珠,廖代伟. 物理化学学报. 2011(10)
[4]中国造纸工业2010年度报告[J]. China Paper Association. 中华纸业. 2011(11)
[5]聚己内酯-b-聚丙烯酸胶束溶液对碳酸钙结晶的研究[J]. 李翠珍,张琰,胡小毅,郎美东. 化学学报. 2011(04)
[6]活性炭催化臭氧处理造纸废水的实验研究[J]. 马黎明,李友明,雷利荣,陈威. 中国造纸. 2010(10)
[7]Fe、Mn掺杂干凝胶的制备、表征及催化臭氧氧化邻二氯苯性能（英文）[J]. 黄燕,张兴旺,雷乐成. 物理化学学报. 2010(09)
[8]TiO2表面NiO光催化活性中心的构建及其光催化析氢性能研究[J]. 吴玉琪,吕功煊,李树本. 无机化学学报. 2010(03)
[9]焙烧温度对MnO2-CeO2/Zr0.25Ti0.25Al0.5O1.75整体式催化剂NH3低温选择性催化还原NO性能的影响[J]. 张秋林,徐海迪,李伟,林涛,龚茂初,陈耀强. 催化学报. 2010(02)
[10]新型集成膜技术工业废水再生回用处理研究[J]. 王刚,余淦申,陆惠民,武民华. 水处理技术. 2009(10)
本文编号：3616468
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：196 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 制浆造纸工业的重要地位及当前面临的主要问题
1.2 化学浆制浆废水的来源及其污染特性
1.2.1 化学浆制浆废水的来源
1.2.2 化学浆制浆废水的污染特性
1.3 化学浆制浆废水的处理现状
1.3.1 化学浆制浆废水的主要处理技术及处理效果
1.3.2 化学浆制浆废水处理存在的问题及解决途径
1.4 臭氧及催化臭氧氧化法应用于废水处理的发展现状
1.4.1 臭氧氧化法
1.4.2 催化臭氧氧化法
1.4.3 臭氧及催化臭氧氧化法应用于处理制浆废水的现状
1.5 南方阔叶材制浆废水处理现状
1.5.1 我国造纸工业原材料供应存在的问题
1.5.2 南方阔叶木材在我国造纸工业原材料供应中的地位
1.5.3 南方阔叶木材制浆废水的处理现状
1.6 本论文的研究目的、意义和主要内容
1.6.1 研究目的和意义
1.6.2 主要研究内容
第二章 化学浆制浆废水污染特性及特征污染物分析
2.1 实验材料和方法
2.1.1 实验材料与仪器
2.1.2 分析测试方法
2.2 化学浆制浆废水污染特性及特征污染物分析
2.2.1 废水的污染特性
2.2.2 红外光谱分析
2.2.3 紫外光谱分析
2.2.4 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析
2.3 制浆废水污染特性及特征污染物在生物处理过程中的变化
2.3.1 生物处理对制浆废水污染特性的影响
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 紫外光谱分析
2.3.4 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析
2.4 本章小结
第三章 臭氧深度处理化学浆制浆废水的研究
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验材料与仪器
3.1.2 实验方法
3.1.3 分析测试方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 反应体系pH值对废水COD_(cr)和色度去除效果的影响
3.2.2 温度对废水COD_(cr)和色度去除效果的影响
3.2.3 臭氧处理过程中废水BOD和可生物降解性的变化
3.2.4 臭氧消耗量和制浆废水的COD_(cr)去除效果
3.2.5 自由基捕集剂对臭氧处理效果的影响
3.2.6 紫外光谱分析
3.2.7 红外光谱分析
3.2.8 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析
3.3 本章小结
第四章 氧化铝负载氧化锰催化臭氧深度处理化学浆制浆废水
4.1 实验材料与方法
4.1.1 实验材料与仪器
4.1.2 实验方法
4.1.3 分析测试方法
4.2 催化剂特性表征
4.2.1 前驱物的热力学性质
4.2.2 XRD分析
4.2.3 比表面积分析
4.2.4 XPS分析
4.2.5 SEM和EDS分析
4.3 催化臭氧处理制浆废水的效果
4.3.1 氧化铝催化臭氧处理制浆废水的效果
4.3.2 氧化铝负载氧化锰催化臭氧处理制浆废水的效果
4.3.3 废水BOD和可生物降解性的变化
4.3.4 臭氧消耗量和废水的COD_(cr)去除效果
4.4 光谱分析
4.4.1 紫外光谱分析
4.4.2 红外光谱分析
4.4.3 GC-MS分析
4.5 本章小结
第五章 氧化铝负载氧化镍氧化钛或氧化锆催化臭氧深度处理化学浆制浆废水
5.1 实验材料与方法
5.1.1 实验材料与仪器
5.1.2 实验方法
5.1.3 分析测试方法
5.2 催化剂特性表征
5.2.1 前驱物的热力学性质
5.2.2 XRD分析
5.2.3 比表面积分析
5.2.4 XPS分析
5.2.5 SEM和EDS分析
5.3 催化臭氧处理效果
5.3.1 废水COD_(cr)和色度的去除效果
5.3.2 温度对催化臭氧处理制浆废水效果的影响
5.3.3 废水可生物降解性的变化
5.3.4 臭氧消耗量和制浆废水的COD_(cr)去除效果
5.3.5 自由基捕集剂对催化臭氧处理效果的影响
5.4 光谱分析
5.4.1 紫外光谱分析
5.4.2 红外光谱分析
5.4.3 GC-MS分析
5.5 本章小结
第六章 氧化铝负载复合过渡金属氧化物催化臭氧深度处理化学浆制浆废水
6.1 实验材料与方法
6.1.1 实验材料与仪器
6.1.2 实验方法
6.1.3 分析测试方法
6.2 催化剂特性表征
6.2.1 XRD分析
6.2.2 比表面积分析
6.2.3 XPS分析
6.2.4 SEM和EDS分析
6.3 催化臭氧处理的效果
6.3.1 废水COD_(cr)和色度的去除效果
6.3.2 废水BOD和可生物降解性的变化
6.4 光谱分析
6.4.1 紫外光谱分析
6.4.2 红外光谱分析
6.4.3 GC-MS分析
6.5 本章小结
第七章 催化臭氧氧化法深度处理化学浆制浆废水机理研究
7.1 实验材料与方法
7.1.1 实验材料与仪器
7.1.2 实验方法
7.1.3 分析测试方法
7.2 催化臭氧处理制浆废水过程中悬浮物浓度的变化
7.3 自由基在臭氧及催化臭氧处理制浆废水过程中的作用
7.4 催化臭氧处理制浆废水过程中臭氧的利用率和效率
7.5 催化臭氧处理制浆废水的动力学分析
7.6 非均相催化臭氧氧化法降解去除废水中有机污染物机理的讨论
7.7 本章小结
结论
本论文的创新之处
对未来工作的建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水[J]. 雷利荣,李友明,马黎明. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(02)
[2]二次碳化法制备疏水链状纳米碳酸钙[J]. 关爽,安冬敏,郑云辉,高小燕,麻越佳,王子忱. 高等学校化学学报. 2011(11)
[3]钴掺杂二氧化钛的光催化制氢性能[J]. 闫石,黄勤栋,林敬东,袁友珠,廖代伟. 物理化学学报. 2011(10)
[4]中国造纸工业2010年度报告[J]. China Paper Association. 中华纸业. 2011(11)
[5]聚己内酯-b-聚丙烯酸胶束溶液对碳酸钙结晶的研究[J]. 李翠珍,张琰,胡小毅,郎美东. 化学学报. 2011(04)
[6]活性炭催化臭氧处理造纸废水的实验研究[J]. 马黎明,李友明,雷利荣,陈威. 中国造纸. 2010(10)
[7]Fe、Mn掺杂干凝胶的制备、表征及催化臭氧氧化邻二氯苯性能（英文）[J]. 黄燕,张兴旺,雷乐成. 物理化学学报. 2010(09)
[8]TiO2表面NiO光催化活性中心的构建及其光催化析氢性能研究[J]. 吴玉琪,吕功煊,李树本. 无机化学学报. 2010(03)
[9]焙烧温度对MnO2-CeO2/Zr0.25Ti0.25Al0.5O1.75整体式催化剂NH3低温选择性催化还原NO性能的影响[J]. 张秋林,徐海迪,李伟,林涛,龚茂初,陈耀强. 催化学报. 2010(02)
[10]新型集成膜技术工业废水再生回用处理研究[J]. 王刚,余淦申,陆惠民,武民华. 水处理技术. 2009(10)
本文编号：3616468
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