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Fenton 氧化—混凝沉淀法深度处理造纸废水研究

作　者: 张金玲
导　师: 于军亭
学　校: 山东建筑大学
专　业: 市政工程
关键词: 造纸废水深度处理 Fenton氧化法混凝沉淀
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着环境形势的日益严峻,水环境污染和水资源匮乏已经成为我国乃至全世界面临的危机之一。目前,国家对环保的重视以及人们环保意识的提高,环保部门对造纸废水的处理要求越来越严格,传统的一级、二级污水处理工艺已无法满足对污染物的去除要求。Fenton氧化技术对废水中有毒有害以及难以降解的污染物具有很强的优势,同时该方法具有快速、高效及无污染等优点而备受关注。本试验所用的水样是河南某造纸厂造纸废水经生化处理后的出水。在考察造纸工艺流程和废水水质特征后,结合国内外造纸废水深度处理技术的优缺点,对Fenton氧化处理技术和混凝沉淀技术进行综合分析。对造纸废水生化出水先采用Fenton氧化处理,使废水中的污染物浓度降低,再采用混凝沉淀技术进行处理。用正交试验先确定试验中各主要影响因素及其参数范围,再用单因素试验法确定各影响因素对试验处理效果的影响,最后得出各影响因素与造纸废水中COD和色度等处理效果的曲线,确定出各影响因素的最佳值。在Fenton氧化处理试验中考察了pH值、H202投加量、FeSO4·7H2O投加量及反应时间等因素对处理效果的影响；在混凝沉淀试验中考察了絮凝剂的种类、絮凝剂投药量和pH值对混凝沉淀处理效果的影响。试验过程分为两部分进行处理：(1)Fenton氧化；(2)混凝沉淀。通过试验确定了造纸废水经过Fenton氧化和混凝沉淀深度处理工艺的最佳运行条件分别为：在Fenton氧化处理试验中,pH值为5.0,H202投加量为200mg/L, FeSO4·7H2O投加量为400mg/L,反应时间为40min,水温为30℃；在混凝沉淀试验中,pH值为8.0,PAM投加量为5mg/L,水温为30℃。联合动态试验的结果表明,Fenton氧化—混凝沉淀方法在深度处理造纸废水是可行的。在最佳参数下运行,造纸生化出水经Fenton氧化—混凝沉淀联合工艺处理后,废水中的COD从296mg/L降到60mg/L,色度从200降到30,去除率分别达到79.7%和85%,出水水质良好。同时,Fenton氧化—混凝沉淀处理工艺操作简单、占地面积小,用Fenton试剂中的铁离子作混凝沉淀的混凝剂,既节省了药剂,又降低了成本。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-23
  1.1 中国水资源的现状  10-11
  1.2 造纸废水来源及其水质特征  11-12
    1.2.1 各工段造纸废水及其水质特征  11-12
  1.3 造纸废水危害  12-14
  1.4 造纸废水生化出水水质特征  14-15
  1.5 造纸废水深度处理的必要性  15-16
  1.6 造纸废水深度处理方法的概述  16-20
    1.6.1 物理方法  16
    1.6.2 物理化学方法  16-18
    1.6.3 化学方法  18-19
    1.6.4 生物方法  19-20
  1.7 课题的意义、研究内容及技术路线  20-23
    1.7.1 课题的意义  20-21
    1.7.2 研究内容  21
    1.7.3 研究的技术路线  21-23
第2章深度处理工艺的选择与试验理论及方法  23-34
  2.1 试验废水来源及性质  23
  2.2 深度处理工艺的选择  23-24
    2.2.1 工艺选择考虑的因素和原则  23
    2.2.2 核心技术的确定  23-24
    2.2.3 后处理技术的确定  24
  2.3 Fenton氧化处理理论  24-27
    2.3.1 Fenton试剂的来源及发展  25
    2.3.2 Fenton试剂的反应机理  25-26
    2.3.3 Fenton试剂氧化有机物的反应机理  26-27
    2.3.4 Fenton氧化法的特点  27
  2.4 混凝沉淀理论  27-31
    2.4.1 混凝机理  27-29
    2.4.2 混凝的影响因素  29-30
    2.4.3 铁离子在Fenton氧化法中的作用  30
    2.4.4 铁离子的危害  30
    2.4.5 铁离子的水解混凝  30-31
  2.5 试验材料  31-32
    2.5.1 主要仪器  31
    2.5.2 主要药品  31-32
  2.6 试验方法和步骤  32-33
    2.6.1 正交试验  32-33
    2.6.2 单因素试验  33
    2.6.3 试验步骤  33
  2.7 试验检测水质指标及方法  33-34
第3章 Fenton氧化处理试验研究  34-43
  3.1 Fenton氧化试验方法  34
  3.2 Fenton氧化法影响因素的确定  34-37
    3.2.1 Fenton氧化法的各种影响因素  34-35
    3.2.2 Fenton氧化法各种影响因素的正交试验  35-37
  3.3 Fenton氧化处理结果与分析  37-42
    3.3.1 温度对Fenton氧化处理效果的影响  37-38
    3.3.2 H_2O_2投加量对Fenton氧化处理效果的影响  38-39
    3.3.3 FeSO_4·7H_2O投加量对Fenton氧化处理效果的影响  39-40
    3.3.4 pH值对Fenton氧化处理效果的影响  40-41
    3.3.5 反应时间对Fenton氧化处理效果的影响  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章混凝沉淀试验研究  43-51
  4.1 混凝沉淀的试验方法  43
  4.2 絮凝剂的选择  43-47
    4.2.1 聚丙烯酰胺絮凝剂的特点  44
    4.2.2 聚丙烯酰胺絮凝剂的水解  44-47
  4.3 混凝沉淀结果与分析  47-50
    4.3.1 聚丙烯酰胺水解度对混凝沉淀处理效果的影响  47-48
    4.3.2 pH值对混凝沉淀处理效果的影响  48-49
    4.3.3 聚丙烯酰胺投加量对混凝沉淀处理效果的影响  49-50
  4.4 本章小结  50-51
第5章 Fenton氧化-混凝联合处理造纸废水  51-56
  5.1 联合处理试验流程  51
  5.2 试验条件的确定  51-52
  5.3 联合处理试验的运行结果及分析  52-54
    5.3.1 Fenton氧化处理效果  52-53
    5.3.2 混凝沉淀处理效果  53-54
  5.4 本章小结  54-56
第6章结论和建议  56-58
  6.1 结论  56-57
  6.2 建议  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  62

Fenton 氧化—混凝沉淀法深度处理造纸废水研究

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