煤化工废水处理工艺的研究

发布时间：2017-10-02 17:05

  本文关键词：煤化工废水处理工艺的研究

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【摘要】：煤化工废水成份复杂,含有大量的焦油、酚、氨、硫化氢、二氧化碳等物质。目前废水处理普遍采用物化处理、生化处理及深度净化三个过程,其中物化处理效果影响着生化处理的效果。采用高效物化技术处理可降低全流程的成本与能耗。物化处理包括隔油除尘初级处理以及脱酸蒸氨和萃取脱酚过程。但煤化工废水水质会随着原煤质量和气化工艺的不同而有很大差异,为此,废水处理方法应有针对性的选择。本文首先重点研究了煤化工废水的萃取脱酚工艺,通过实验确定了MIBK是萃取脱酚的合适萃取剂。采用MIBK溶剂作为萃取剂,萃取温度50℃,相比R=1:4,经五级萃取,总酚从9422mg/L降至478mg/L,去除率94.93%,,COD从33000 mg/L降至2521mg/L,去除率达92.36%。另外,针对含大量油、尘的煤化工废水,提出了萃取除油流程,即在隔油除尘后增加萃取预除油环节,提高除油处理效果。首先,通过模拟计算与实验研究,确定了“甲苯:MIBK=1:1”混合溶剂萃取除油。结果表明:采用1:1的甲苯MIBK混合溶剂作为萃取剂,萃取温度40-60℃,相比R=1:4,经四级萃取,废水的COD从39000mg/L降至约9900mg/L,去除率70%;总酚从6678mg/L降至约1335mg/L,去除率约80%。为降低物化处理能耗,在废水蒸氨后采用吸附法替代萃取法进行脱酚,本文对树脂吸附除油脱酚进行了实验研究。常温下,通过静态吸附实验研究树脂对水中有机物的吸附速度及吸附能力,得出:树脂对总酚的最大吸附量为78.6mg/g,吸附率为28.90%,COD最大吸附量为264mg/g,吸附率为29.78%。通过动态吸附实验,第三个单位床容积的出水COD都在12000mg/L以上,总酚都超过了1100mg/L,第四个单位床容积的出水COD都达到了15000mg/L以上,总酚含量也超过了1900mg/L。以上数据说明所制备树脂吸附效果不佳,床层很快被穿透。另外,蒸氨后的废水中,加酸调节废水pH值,会产生粘稠的黑色油状物,随着pH值的下降,产生的油状物越多,这样可能更有助于提高树脂吸附效果,需要今后进一步的实验研究。
【关键词】：煤化工废水 萃取 脱酚 除油 吸附 树脂
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X784
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 煤化工废水的来源、特点及危害10-12
• 1.1.1 煤化工废水来源10
• 1.1.2 煤化工废水特点10-11
• 1.1.3 废水的危害11
• 1.1.4 煤化工废水处理的紧迫性11-12
• 1.2 煤化工废水处理方法12-14
• 1.2.1 一级处理技术12-13
• 1.2.1.1 预处理方法12-13
• 1.2.1.2 脱酚处理方法13
• 1.2.2 二级处理技术13-14
• 1.2.2.1 活性污泥法13
• 1.2.2.2 厌氧生物处理法13-14
• 1.2.3 深度处理技术14
• 1.3 溶剂萃取法14-15
• 1.3.1 溶剂萃取法的概述14-15
• 1.3.2 溶剂萃取法的应用15
• 1.4 树脂吸附处理技术15-18
• 1.4.1 树脂的吸附原理15-16
• 1.4.1.1 吸附作用的类型15-16
• 1.4.1.2 吸附热力学16
• 1.4.1.3 吸附动力学16
• 1.4.2 树脂吸附的影响因素16-17
• 1.4.3 树脂在煤化工废水中的应用17-18
• 1.5 本课题研究的目的和意义18-19
• 第二章 实验方法19-23
• 2.1 实验药品与仪器19-20
• 2.1.1 实验药品19
• 2.1.2 主要仪器与设备19-20
• 2.2 实验分析方法20-22
• 2.2.1 总酚的测定方法20-21
• 2.2.2 COD的测定方法21-22
• 2.3 数据处理方法22-23
• 第三章 煤化工废水萃取脱酚工艺的过程研究23-29
• 3.1 A工厂废水水质分析23
• 3.2 萃取脱酚实验方案23
• 3.3 萃取剂的选择23-25
• 3.3.1 萃取剂的初步筛选23-24
• 3.3.2 萃取剂对煤化工废水的萃取脱酚效果24-25
• 3.4 萃取脱酚工艺参数的优化25-28
• 3.4.1 萃取级数对萃取脱酚效果的影响25-26
• 3.4.2 萃取相比对萃取脱酚效果的影响26-27
• 3.4.3 萃取温度对萃取脱酚效果的影响27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 煤化工废水萃取预除油工艺研究29-39
• 4.1 B工厂废水水质分析29
• 4.2 萃取除油工艺实验方案29-30
• 4.3 萃取除油工艺过程研究30-37
• 4.3.1 萃取剂的选择30-35
• 4.3.1.1 萃取剂的初步筛选30
• 4.3.1.2 溶解度分析30-32
• 4.3.1.3 不同萃取剂的脱芳烃效果32-34
• 4.3.1.4 萃取剂的实际脱油效果34-35
• 4.3.2 萃取工艺参数的确定35-37
• 4.3.2.1 萃取级数35-36
• 4.3.2.2 萃取相比36
• 4.3.2.3 萃取温度36-37
• 4.4 本章小结37-39
• 第五章 吸附法脱酚工艺的研究39-46
• 5.1 树脂吸附实验方法39-40
• 5.1.1 吸附法的实验背景39
• 5.1.2 吸附试验研究内容39
• 5.1.3 树脂预处理39-40
• 5.2 树脂静态吸附实验方法40-42
• 5.2.1 最佳树脂投加量确定40-41
• 5.2.2 吸附时间对吸附效率的影响41-42
• 5.3 静态脱附--再生时间的确定42-43
• 5.4 动态吸附--进水流速对树脂吸附效果的影响43-45
• 5.5 本章小结45-46
• 第六章 结论46-47
• 参考文献47-51
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果51-52
• 致谢52

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本文编号：960771