芬顿—活性炭吸附深度处理褐煤提质废水技术研究

发布时间：2017-05-23 20:07

  本文关键词：芬顿—活性炭吸附深度处理褐煤提质废水技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：褐煤提质废水是一种难生物降解的工业废水,含有氰化物、苯系物、酚类等物质,对微生物存活十分不利,近年来仍未发现成本较低且处理效果显著的方法来处理褐煤提质废水。因此,对褐煤提质废水处理技术的研究不仅可以使水资源得以充分利用,减少对环境的污染,并且可以对煤炭产业技术的发展起到稳定基础的作用。本文以煤化工厂产生的废水为研究对象,采用混凝沉淀+厌氧水解酸化预处理,活性炭吸附深度处理,芬顿活性炭吸附深度处理的组合工艺来处理褐煤提质废水。研究活性炭吸附阶段的处理效果。根据褐煤提质废水水质的特点,采用不同粒径活性炭及活性炭投加量进行实验,优选出对褐煤提质废水处理效果好的最佳投加量活性炭。然后针对不同pH值情况下活性炭对褐煤提质废水有机物吸附进行试验。分别投加三种粒径活性炭最佳投加量,通过调节pH值,分析废水中污染物浓度的变化。为节约工厂实际处理废水的时间,研究活性炭吸附废水的最佳吸附时间,最终确定了活性炭吸附的最佳工艺参数:初始pH=5,10-20目活性炭投加量为10g/L,搅拌时间为45分钟,在此条件下,化学需氧量(COD)去除率超过76.5%,符合一级排放标准的要求,而色度和氨氮还需要进一步处理。通过活性炭对褐煤提质废水的热力学函数的研究,发现Freundlich吸附等温式模型拟合较好,20-30目活性炭吸附性能最好。研究芬顿与活性炭联用对褐煤提质废水的处理效果。通过对H2O2/Fe2+比值、H2O2投加量和初始pH值等影响因素的研究,确定的单因素变化时的芬顿最佳反应条件。考查在芬顿与活性炭系统中通过调节pH值、搅拌时间以及不同粒径的投加量对褐煤提质废水去除率的影响。得出处理效果最佳的条件:初始pH为5,投加8g/L的10-20目活性炭,搅拌时间为45分钟,在此条件下,COD与色度的去除率均已达到一级排放标准。
【关键词】：褐煤提质废水 活性炭 芬顿氧化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 本研究课题背景及研究意义10-14
• 1.1.1 研究背景概况10-12
• 1.1.2 褐煤提质废水概况12-13
• 1.1.3 课题创新点13
• 1.1.4 课题主要研究内容与技术路线13-14
• 1.2 国内外难降解工业废水深度处理技术研究进展14-15
• 1.2.1 臭氧在难降解工业废水深度处理技术研究现状14-15
• 1.3 活性炭吸附在废水深度处理中的应用15-18
• 1.3.1 活性炭吸附机理15-17
• 1.3.2 活性炭在废水深度处理工艺中的应用17-18
• 1.4 芬顿高级氧化技术在废水深度处理技术中的应用18-20
• 1.4.1 芬顿氧化技术机理18
• 1.4.2 芬顿氧化技术在废水深度处理技术中的应用18-19
• 1.4.3 芬顿氧化技术存在的问题19-20
• 第二章 试验方法与指标测定20-27
• 2.1 实验仪器及药品20-21
• 2.1.1 实验仪器20
• 2.1.2 实验药品20-21
• 2.2 实验指标测定21-23
• 2.2.1 COD浓度的测定21-22
• 2.2.2 色度的测定22
• 2.2.3 氨氮的测定22-23
• 2.3 实验方案23-25
• 2.3.1 活性炭实验方案23-24
• 2.3.2 芬顿-活性炭实验方案24-25
• 2.4 水质分析25-27
• 2.4.1 常规水质分析25
• 2.4.2 GC/MC分析25-27
• 第三章 活性炭性能及吸附行为分析27-43
• 3.1 活性炭性能分析27-28
• 3.1.1 活性炭预处理27
• 3.1.2 活性炭吸附指标的分析27-28
• 3.2 活性炭静态吸附试验28-37
• 3.2.1 活性炭投加量对污染物去除率的影响28-32
• 3.2.2 不同p H对污染物去除率的影响32-35
• 3.2.3 吸附时间对污染物处理效果的影响35-37
• 3.3 吸附等温线模拟37-38
• 3.3.1 Langmuir等温线模拟37
• 3.3.2 Freundlich等温式模拟37-38
• 3.4 实验结果38-41
• 3.4.1 原废水COD的活性炭吸附等温线38-40
• 3.4.2 最佳p H值COD的活性炭吸附等温线40-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 芬顿-活性炭对褐煤提质废水深度处理效果研究43-57
• 4.1 芬顿试剂对褐煤提质废水深度处理效果研究43-46
• 4.1.1 芬顿试剂氧化有机物的反应机理43-44
• 4.1.2 nH_2O_2/n Fe~(2+)对处理效果的影响44
• 4.1.3 初始p H值对处理效果的影响44-45
• 4.1.4 芬顿试剂投加量对处理效果的影响45
• 4.1.5 反应时间对处理效果的影响45-46
• 4.2 芬顿-活性炭对褐煤提质废水深度处理试验46-52
• 4.2.1 芬顿-活性炭系统中活性炭投加量对污染物去除率的影响46-48
• 4.2.2 Fenton-活性炭系统中不同pH对污染物去除率的影响48-51
• 4.2.3 芬顿-活性炭系统中吸附时间对污染物处理效果的影响51-52
• 4.3 活性炭重复使用可行性分析52-55
• 4.4 工艺经济评价55
• 4.5 本章小结55-57
• 第五章 结论与建议57-59
• 5.1 主要结论57-58
• 5.2 展望58-59
• 参考文献59-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

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