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水力空化耦合臭氧氧化处理制药废水的研究与应用

作　者: 肖玉峰
导　师: 王晓东
学　校: 济南大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 水力空化臭氧制药废水耦合
分类号: X787
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

制药废水具有有机物浓度高、难生物降解、毒性大、冲击负荷大的特点，采用常规生化处理工艺难以达到现行排放标准。尤其是少量母液不定期进入原有水处理系统，对污水处理系统造成强烈的冲击，致使出水水质超标现象时常发生。目前制药废水的预处理方法主要有混凝法、化学絮凝法、气浮法、吸附法、微电解法、电解法、Fenton法、臭氧氧化法等方法，但是其操作复杂、运行费用高等因素使其在应用方面受到了一定的限制。针对这种情况，本论文意在寻求一种操作简单、运行费用少的制药母液废水预处理工艺。近年来，随着人们对空化的研究，发现空化技术尤其是水力空化为有毒有机废水的处理提供了一个新的处理思路；水力空化具有成本低、设备简单、易于实现工业化应用的优点。为了更好的研究水力空化技术在水处理中的研究与应用，目前更为注重水力空化与氧化试剂的联用，其中涉及到的添加剂主要有H2O2、Fenton试剂、臭氧、Fe2+等。本文在大量研读国内外文献的基础之上，设计了一套水力空化耦合臭氧氧化的处理装置，用以研究其对高浓度制药废水的处理效果，考察了不同臭氧投加量、入口压力、空化时间对废水CODCr去除率的影响。根据试验结果，为预处理工程提供最佳运行参数，并将该工艺应用于实际工程中。本文主要工作及结论可分为以下部分：1）考察了臭氧投加量、入口压力、空化时间等参数对水力空化耦合臭氧氧化处理制药废水CODCr去除率的影响。试验发现，制药废水CODCr的去除率受臭氧投加量、入口压力、空化时间等参数的影响较大，在最佳运行参数压力为0.41Mpa、臭氧投加量为1.812g/h、处理时间为60min时的情况下，对制药废水有着最佳的处理效果。2）考察了臭氧氧化和水力空化单独处理制药废水的处理效果试验。经过水力空化耦合臭氧氧化处理技术的CODCr去除率是臭氧单独处理制药废水的2.52倍，是水力空化单独处理效果的17.33倍，是两个单独处理工艺去除率之和的2.2倍，并非两个单独工艺的加和，水力空化和臭氧之间存在着明显的协同作用。3）混凝试验经沉淀效果对比，确认了PAM最佳投加量为4.5mg/L，PAC最佳投加量为45mg/L时，混凝效果较好。4）利用水力空化耦合臭氧氧化对沉淀出水进行试验。在试验获得最佳运行参数条件下，经30min之后，制药废水CODCr达到了49.95%。5）依照试验结论最终确定以“水力空化耦合臭氧氧化+气浮+水力空化耦合臭氧氧化”为制药废水的主要处理工艺路线，可实现对制药废水的有效处理。该处理工艺在某制药厂中的得到应用，处理效果良好，CODCr平均去除率在40%以上，每方污水处理费用为3.978元。综上，利用水力空化耦合臭氧氧化预处理制药废水是切实可行的，水力空化耦合臭氧氧化技术在有机废水工程中具有非常好的应用前景。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
第一章绪论  11-29
  1.1 课题背景  11
  1.2 制药废水预处理技术  11-16
    1.2.1 制药废水的特点  11-12
    1.2.2 废水预处理技术方法  12-16
  1.3 水力空化技术处理有机废水的研究进展  16-26
    1.3.1 空化概述  16-17
    1.3.2 空化产生形式  17
    1.3.3 水力空化产生机理  17
    1.3.4 水力空化装置的种类  17-18
    1.3.5 水力空化降解有机物的降解机理  18-20
    1.3.6 影响水力空化的主要因素  20-23
    1.3.7 国内外水力空化处理有机废水的研究进展  23-26
  1.4 研究课题的提出和实施意义  26-27
    1.4.1 研究课题的提出  26-27
    1.4.2 课题意义  27
  1.5 研究的内容  27-29
    1.5.1 研究内容  27-29
第二章试验装置与方法  29-37
  2.1 试验装置  29-34
    2.1.1 水力空化发生装置  29-30
    2.1.2 处理系统装置  30-33
    2.1.3 水样  33-34
  2.2 试验过程及方法  34-35
  2.3 试验药品、仪器  35-36
  2.4 分析方法  36-37
第三章水力空化耦合臭氧氧化处理制药废水的试验研究  37-49
  3.1 水力空化耦合臭氧氧化处理制药废水的研究  37-40
    3.1.1 臭氧投加量对制药废水 CODCr 去除率的影响  37-38
    3.1.2 入口压力对制药废水 CODCr 去除率的影响  38-39
    3.1.3 空化时间对制药废水 CODCr 去除率的影响  39-40
  3.2 不同组合工艺处理制药废水的试验  40-41
  3.3 空化出水的混凝试验  41-45
    3.3.1 最佳混凝剂的选择及其最佳投药量的确定  42-44
    3.3.2 PAM 最佳投药量的确定  44-45
  3.4 水力空化耦合臭氧氧化处理沉淀出水的研究  45-46
  3.5 本章小结  46-49
第四章水力空化耦合臭氧氧化处理制药废水工程应用  49-57
  4.1 工程概况  49-50
    4.1.1 水质情况  49
    4.1.2 处理规模  49-50
  4.2 处理工艺的确定及说明  50-53
    4.2.1 工艺的选择原则  50
    4.2.2 处理工艺的确定  50-51
    4.2.3 工艺单元设计说明  51-53
  4.3 运行情况分析  53-55
    4.3.1 水质处理情况  53-54
    4.3.2 处理成本分析  54-55
  4.4 小结  55-57
第五章结论与展望  57-59
参考文献  59-65
致谢  65-67
附录  67

水力空化耦合臭氧氧化处理制药废水的研究与应用

内容摘要

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