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流化床-Fenton处理有机硅废水研究

作　者: 刘俊
导　师: 李军
学　校: 浙江工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 有机硅废水流化床-Fenton 铁氧化物 COD TOC
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

有机硅废水成分复杂,可生化性差,经传统生化处理后仍然存在大量的不能生物降解的有机物,需要进一步的处理。将流化床-Fenton工艺用于难降解的有机硅废水处理,应用了Fenton试剂成本低、易操作、无毒副产物等优点,又能解决传统Fenton工艺存在Fe2+和H202利用率较低和产生大量铁泥等问题。以石英砂、碎砖块和颗粒活性碳(GAC)三种材料进行载体覆膜和特性对比。三种载体的表面均覆膜成功。综合分析三种载体的运行效果和铁氧化物组成成分,石英砂被选作最佳载体。通过单因素和正交试验考查了流化床-Fenton处理废水的影响因素,确定最佳工艺运行参数。经XRD检测可知载体覆膜的主要组分是FeOOH、FeO、Fe2O3和Fe304。有机硅废水处理的最佳工艺条件是HRT=60min、pH=3.5、H2O2/COD(质量比)=2.6：1、H2O2/Fe2+(摩尔比)=13.6：1、载体填充率为35%。处理后出水COD、TOC分别为40mg/L、20mg/L,去除率分别为95%、85%。在相同条件下,与传统的Fenton工艺比较,流化床-Fenton对COD和TOC的去除率分别提高了20%和15%,总铁的去除率提高了5倍,大大减少了液相和出水中的铁泥量。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-20
  1.1 研究背景  10
  1.2 有机硅概念及生产工艺  10-12
    1.2.1 有机硅基本概念  10-11
    1.2.2 有机硅生产工艺  11-12
  1.3 国内外有机硅工业发展状况  12-14
    1.3.1 国外有机硅工业现状  13-14
    1.3.2 国内有机硅工业现状  14
  1.4 有机硅废水的特性及处理方法  14-17
    1.4.1 有机硅废水特性  14-15
    1.4.2 国内外处理工艺  15-17
  1.5 流化床-Fenton研究进展  17-18
  1.6 课题研究目的及内容  18-20
    1.6.1 课题研究的目的  18
    1.6.2 课题研究的内容  18-19
    1.6.3 课题研究的技术路线  19-20
第二章试验研究理论  20-34
  2.1 传统Fenton法  20-27
    2.1.1 传统Fenton氧化机理  20-21
    2.1.2 Fenton反应的影响因素  21-26
    2.1.3 Fenton试剂絮凝沉淀作用  26
    2.1.4 羟基自由基(·OH)的性质  26-27
  2.2 流化床-Fenton法  27-30
    2.2.1 流化床-Fenton法反应机理  27-28
    2.2.2 流化床-Fenton法在水处理中的应用  28-30
  2.3 铁氧化物与H_2O_2的异相催化反应  30-33
    2.3.1 铁氧化物/H_2O_2法反应机理  30-31
    2.3.2 铁氧化物的特性及应用  31-33
  2.4 本章小结  33-34
第三章试验材料与方法  34-41
  3.1 试验研究的对象和预期目标  34-35
  3.2 试验材料  35-36
    3.2.1 试验装置  35-36
    3.2.2 试验仪器  36
    3.2.3 试验药品  36
  3.3 试验方法  36-39
    3.3.1 单因素试验法  37
    3.3.2 正交试验设计方法  37-39
  3.4 试验过程  39-41
第四章载体的选择及铁氧化物的制备与分析  41-53
  4.1 载体的选择  41-42
    4.1.1 载体选择的原则  41
    4.1.2 拟定载体与分析  41-42
    4.1.3 载体的预处理  42
  4.2 试验所用载体的特性与应用  42-47
    4.2.1 活性炭的性质与应用  42-45
    4.2.2 石英砂的性质与应用  45-46
    4.2.3 碎砖块的性质与应用  46-47
  4.3 铁氧化物的制备与载体的选择  47-52
    4.3.1 铁氧化物的制备试验  47
    4.3.2 载体流化效果分析  47-48
    4.3.3 载体覆膜效果与铁氧化物分析  48-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章流化床-Fenton处理有机硅废水研究  53-65
  5.1 单因素试验与分析  53-57
    5.1.1 HRT对处理效果的影响  53-54
    5.1.2 pH值对处理效果的影响  54-55
    5.1.3 H_2O_2投加量对处理效果的影响  55-56
    5.1.4 Fe~(2+)投加量对处理效果的影响  56
    5.1.5 载体填充率对处理效果的影响  56-57
  5.2 正交试验选取最佳试验条件  57-59
  5.3 流化床-Fenton处理效果研究  59-64
    5.3.1 流化床-Fenton与传统Fenton运行效果对比  59-60
    5.3.2 总铁去除效果  60
    5.3.3 流化床-Fenton运行成本研究  60-62
    5.3.4 流化床-Fenton反应过程分析  62-63
    5.3.5 铁氧化物形成机理  63-64
  5.4 本章小结  64-65
第六章结论与建议  65-67
  6.1 结论  65
  6.2 本课题的难点和特点  65-66
  6.3 建议  66-67
参考文献  67-76
致谢  76-77
攻读学位期间发表的学术论文  77

流化床-Fenton处理有机硅废水研究

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