微波强化铁碳内电解法处理APMP废水

发布时间：2017-09-12 22:40

  本文关键词：微波强化铁碳内电解法处理APMP废水

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【摘要】：高得率制浆因天然纤维的利用率高、污染物排放量少而备受青睐,以APMP、 PRC-APMP、BCTMP为代表的高得率制浆工艺和技术已成为制浆造纸工业技术发展的主流。与高得率制浆和造纸技术发展相比,其废水处理工艺和技术发展相对落后,研究开发相应的高得率制浆废水处理技术对提高高得率浆整体发展水平具有深远意义。内电解技术是基于电化学的氧化还原反应而发展起来的,通过铁和活性碳对废水中污染物的电附集、吸附、絮凝和过滤等综合作用来达到净化废水的目的新方法。微波技术作为一种先进的污染处理技术,超高频电磁波及高能电子束在杀灭细菌和病毒时,没有副产物的生成,且无二次污染。此外,微波催化为内部辐射方式,能够加快难降解物质间分子键的断裂。本论文将微波辐照技术与传统的铁碳内电解法相结合,使废水在内电解反应时辅助于微波场辐照,提高铁碳内电解反应能力,这种方法充分发挥了微波辐照技术和内电解处理技术的优点,提高了废水的处理效果。论文研究优化了微波强化铁碳内电解技术对自制桉木APMP制浆废水的处理工艺。优化后的工艺条件为：初始pH=3.0,铁碳质量5：3,活性炭颗粒粒径为80目,微波辐照功率为700w,加热时间为9min。在此条件下,废水的COD从910mg/L下降到了380mg/L,去除率为60%,色度从2295(C.U.)降至575(C.U.),去除率为75%。与单一的铁碳内电解处理方法相比,微波强化处理大大提高了铁碳内电解法对污染物的降解能力。通过对处理前后废水红外光谱分析,微波强化铁碳内电解法处理后,3400cm-1附近处的吸收峰消失,说明一些芳香烃类的物质得到了很好的去除,但仍然存在含C=C或C=O基团的物质。废水经Fenton氧化处理后,3434cm-1有吸收峰说明一些芳香烃类物质仍然存在,1637cm-1附近的吸收峰代表有含C=C键的物质的存在。本实验对处理前后废水的有机抽出物进行了GC-MS分析。结果显示,处理前后废水中的有机物种类和相对含量有很明显的变化,处理后废水中未检测到或有明显减少的物质多为醇类、苯酚类及苯类衍生物、不饱和酸等有机物,处理氧化效果显著。
【关键词】：微波 铁碳 内电解 APMP废水
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X793
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 前言9-24
• 1.1 课题背景9-10
• 1.1.1 我国水资源状况9
• 1.1.2 我国的工业用水概况9-10
• 1.2 造纸工业废水概述10-13
• 1.2.1 造纸生产工艺及造纸废水来源10-11
• 1.2.2 造纸废水的分类及特性11-13
• 1.3 造纸废水处理方法13-16
• 1.3.1 物理法处理废水13
• 1.3.2 化学法处理废水13-14
• 1.3.3 生物法处理废水14-16
• 1.4 高得率制浆废水概述16-17
• 1.5 微波技术的应用17-19
• 1.5.1 微波技术17
• 1.5.2 微波作用机理17-19
• 1.5.3 微波技术在水处理的应用19
• 1.6 内电解法在水处理中应用19-21
• 1.6.1 内电解法原理20-21
• 1.6.2 内电解法的研究进展21
• 1.6.3 内电解法处理废水的优缺点21
• 1.7 Fe-C联合的微波强化技术21-23
• 1.7.1 Fe-C联合微波强化技术的介绍21-22
• 1.7.2 Fe-C联合微波强化技术的发展历程22
• 1.7.3 Fe-C联合微波强化技术存在的问题22-23
• 1.8 本课题的选题依据和意义23
• 1.9 课题研究的主要内容23-24
• 2 材料和方法24-32
• 2.1 实验材料及设备24-25
• 2.1.1 实验材料24
• 2.1.2 主要实验药品24-25
• 2.1.3 主要实验设备25
• 2.2 实验方法25-26
• 2.2.1 桉木APMP制浆废水的制备25-26
• 2.3 废水指标检测及方法26-32
• 2.3.1 废水COD_(Cr)的测定(GB11914-89)26-28
• 2.3.2 色度测定(GB11903-89)28
• 2.3.3 固含量的测定28
• 2.3.4 pH的测定28
• 2.3.5 悬浮固体(SS)的测定28-29
• 2.3.6 废水烘干物质的红外光谱测定29
• 2.3.7 抽出物的GC-MS分析29-31
• 2.3.8 电位的测定31
• 2.3.9 电导率的测定31-32
• 3 结果与讨论32-54
• 3.1 APMP废水常规污染指标的检测32-33
• 3.2 微波强化铁碳内电解法处理APMP废水工艺研究33-42
• 3.2.1 微波对内电解的加强作用33-35
• 3.2.2 初始pH对微波强化铁碳内电解处理效果的影响35-36
• 3.2.3 活性碳颗粒大小对微波强化铁碳内电解处理效果的影响36-38
• 3.2.4 碳铁质量比对微波强化铁碳内电解处理效果的影响38-39
• 3.2.5 微波加热功率对微波强化铁碳内电解处理效果的影响39-40
• 3.2.6 微波加热时间对微波强化铁碳内电解处理效果的影响40-42
• 3.3 微波强化铁碳内电解处理前后废水污染指标的变化42-43
• 3.4 废水处理前后吸光度的变化43-45
• 3.5 废水处理前后的红外光谱分析45-47
• 3.6 处理前后有机物抽出物的GC-MS分析47-54
• 4 结论54-55
• 5 展望55-56
• 6 参考文献56-63
• 7 攻读硕士期间发表论文63-64
• 8 致谢64

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本文编号：839953