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三维电极法处理城市污水二级出水的试验研究

作　者: 赵美英
导　师: 李福勤
学　校: 河北工程大学
专　业: 环境工程
关键词: 三维电极 城市污水二级出水 组装方式 电流密度
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
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内容摘要


基于城市污水的资源化,对三维电极法处理城市污水二级出水的效果进行研究,主要探讨三维电极反应器各工艺参数对城市污水二级出水中CODMn、NH3-N、TN、TP去除效果的影响,为城市污水二级出水的回用探索新技术。在传统平板电极反应器内装填按一定比例混合的活性炭和锰砂粒子电极构成三维电极反应器。正交试验得到三维电极法处理城市污水二级出水,粒子电极比例和电流密度是影响去除效果的两个显著因素。最佳运行参数为:粒子电极比例9:1、电流密度4.4 mA/cm2~6.6 mA/cm2、极板间距9.0cm、电解时间20~40min。电流密度对CODMn、含氮化合物去除效果的影响趋势相似,CODMn、含氮化合物的去除率初期随电流密度的增大而增大,分别在4.4mA/cm2处和6.6mA/cm2达到最大值(72%和84%),之后不随电流密度的增大而持续升高。对TP去除率影响的规律不明显,是由于TP的去除并不主要依靠电化学反应来完成,而是粒子电极层的截留以及活性炭对TP污染物的吸附作用。电解时间的影响也比较大,在反应20min时对CODMn的去除率达到70%,反应30min时NH3-N、NO2-N、TN的去除率分别达到84%,70%、40%,反应40min时对TP的去除率达到28.5%。之后随着电解时间的延长,各指标的去除率均趋于稳定。极板间距对去除效果的影响较小,主要是由于反应器内填入粒子电极,每个粒子电极的阴极和阳极距离很近,使得极板间距的影响减弱。总之,三维电极法能够有效地降低二级出水中CODMn、NH3-N、TN的含量,对TP也有一定的去除,提高了出水水质。基于三维电极法对二级出水中NH3-N的去除效果较为理想,建议将其用于火电厂循环冷却水的前处理,可有效的缓减由于氨氮含量过高引起的凝汽器铜管严重腐蚀问题。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-21
  1.1 研究背景和意义  10-12
    1.1.1 水资源现状  10-11
    1.1.2 水污染概况  11-12
  1.2 污水资源化现状及历史回顾  12-15
    1.2.1 解决水资源短缺的途径  12
    1.2.2 污水再利用的优点  12-13
    1.2.3 国外污水再生利用的历史回顾  13-14
    1.2.4 国内污水再生利用的研究现状  14-15
  1.3 二级出水深度处理技术综述  15-19
    1.3.1 二级出水的水质特点  15-17
    1.3.2 二级出水深度处理技术及其优缺点  17-19
  1.4 研究内容与实验方案  19-20
    1.4.1 研究内容  19
    1.4.2 拟解决的关键技术问题  19
    1.4.3 拟采取的技术路线  19-20
  1.5 本章小结  20-21
第2章 三维电极法深度处理技术研究概况  21-36
  2.1 电化学方法概述  21-26
    2.1.1 电化学方法分类  21-22
    2.1.2 电化学过程机理  22-26
  2.2 三维电极研究概况  26-35
    2.2.1 三维电极的特点  26-28
    2.2.2 三维电极的分类  28-29
    2.2.3 三维电极的机理研究  29-32
    2.2.4 三维电极的研究现状  32-35
  2.3 本章小结  35-36
第3章 试验条件和试验方法  36-39
  3.1 原水水质  36
  3.2 试验装置  36-37
  3.3 试验内容  37-38
    3.3.1 单因素试验  37-38
    3.3.2 正交试验  38
  3.4 检测指标和试验方法  38
  3.5 本章小结  38-39
第4章 实验结果与讨论  39-57
  4.1 各工艺参数对CODMn 去除效果的影响  39-42
    4.1.1 CODMn 去除率与电解时间的关系  39-40
    4.1.2 CODMn 去除率与电流密度的关系  40-41
    4.1.3 CODMn 去除率与极板间距的关系  41-42
    4.1.4 CODMn 去除率与粒子电极配比的关系  42
  4.2 各因素对含氮化合物去除效果的影响  42-49
    4.2.1 电解时间、电流密度的影响  43-45
    4.2.2 极板间距的影响  45-47
    4.2.3 粒子电极配比的影响  47-49
  4.3 三维电极反应器对TP 的去除效果  49-51
  4.4 正交试验分析  51-54
  4.5 三维电极反应器的最佳运行参数  54-55
  4.6 三维电极反应器的优化组装  55
  4.7 三维电极反应器的出水水质  55
  4.8 本章小结  55-57
第5章 三维电极法处理城市二级出水的反应机理探讨  57-63
  5.1 三维电极体系中的活性炭  57-58
  5.2 三维电极法处理城市污水二级出水中污染物的作用机理  58-62
  5.3 本章小结  62-63
第6章 结论与建议  63-65
  6.1 结论  63
  6.2 建议  63-65
参考文献  65-71
致谢  71-72
作者简介  72
学习期间参加的科研项目  72
学习期间发表的学术论文  72

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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