学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

非均相类Fenton试剂的制备及其在焦化废水处理中的应用研究

作　者: 郭晶晶
导　师: 陈建中
学　校: 昆明理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 焦化废水非均相体系 Fenton试剂催化氧化化学混凝化学沉淀
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 100次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

焦化废水成分复杂,污染物浓度高、色度大、毒性大、性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。Fenton试剂法是一种采用过氧化氢为氧化剂、以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法,反应中产生的·OH是一种氧化能力很强的自由基,能氧化废水中的大部分有机物,从而降低废水的色度和COD浓度。但均相催化剂难与反应介质分离,易流失,因此若能研制出相应的非均相型催化剂,不仅容易分离、回收和循环使用,而且不会造成二次污染,将会具有很好的应用和开发前景。本文根据Fenton试剂原理,从催化剂的制备工艺和制备条件方面入手,研制出了一种新型、高效、并可循环使用多次的非均相型催化剂,用其催化H202降解焦化废水取得了良好的效果。同时与混凝和化学沉淀法结合起来,有效地降低了出水色度、COD浓度和氨氮浓度。主要研究结论如下：(1)利用浸渍法,采用酸碱改性后的粉状活性炭作为催化剂载体,选择Fe3+作为催化剂的活性组分。试验结果表明,当浸渍液浓度为2.5%,固化温度为270℃时,制成的催化剂催化活性较高。同时,催化剂在重复使用5次的情况下,处理后水样的COD浓度仍然达到国家二级排放标准,证明了自制载铁催化剂对降解焦化废水具有良好的循环使用性。(2)选用FeCl3·6H20作为混凝剂进行混凝试验,有效的降低了焦化废水的色度,但COD处理效果不理想,需与其它方法结合,做到达标排放。(3)采用化学沉淀法来降低焦化废水的氨氮浓度。不同的初始pH、药剂投加量(MgCl2·6H20和Na2HPO4·12H20)和反应温度,处理效果有差异。(4)非均相类Fenton试剂法降解焦化废水,影响因素有催化剂用量、双氧水浓度和投加方式、初始pH值、反应时间等。通过正交试验和极差分析得出,影响因素的主次顺序为催化剂用量>初始pH值>反应时间>H202投加量。用该法处理焦化废水,出水效果佳。(5)在与非均相类Fenton试剂法的试验条件完全一致的情况下,均相Fenton试剂法处理焦化废水的出水COD浓度达到了国家二级排放标准；采用非均相类Fenton试剂法,出水COD浓度达到了国家一级排放标准。(6)采用混凝+化学沉淀+非均相类Fenton试剂法处理焦化废水,各主要出水水质指标为：色度10倍；COD浓度38.5 mg/L；氨氮浓度8.4 mg/L,其中COD和氨氮的去除率都达到了99%,全部达到国家一级排放标准。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-29
  1.1 焦化废水的来源、组成、性质和危害  11-14
    1.1.1 焦化废水的来源和组成  11-13
    1.1.2 焦化废水的性质和危害  13-14
  1.2 焦化废水处理技术的研究进展  14-27
    1.2.1 生物处理法  14-16
      1.2.1.1 普通活性污泥法  14
      1.2.1.2 A/O与A~2/O工艺  14-15
      1.2.1.3 生物强化技术  15-16
    1.2.2 物理化学法  16-18
      1.2.2.1 混凝法  16-17
      1.2.2.2 吸附法  17
      1.2.2.3 气浮法  17
      1.2.2.4 乳状液膜法  17-18
      1.2.2.5 萃取脱酚法  18
    1.2.3 高级氧化技术  18-27
      1.2.3.1 Fenton试剂法  18-24
      1.2.3.2 臭氧氧化法  24-25
      1.2.3.3 光催化氧化法  25
      1.2.3.4 催化湿式氧化法  25-26
      1.2.3.5 超临界水氧化技术  26-27
    1.2.4 其它氧化技术  27
      1.2.4.1 电化学氧化技术  27
      1.2.4.2 以废治废法  27
  1.3 本研究的目的和内容  27-29
    1.3.1 本研究的目的  27-28
    1.3.2 本研究的内容  28-29
第二章试验方案、材料与方法  29-36
  2.1 总体试验方案的确定  29-34
    2.1.1 催化剂载体的确定  30-32
    2.1.2 催化剂载体改性方案的确定  32-33
    2.1.3 活性组分的选择  33
    2.1.4 混凝剂种类的确定  33-34
    2.1.5 化学沉淀药剂种类的确定  34
  2.2 试验分析方法  34-36
    2.2.1 试验仪器、设备  34
    2.2.2 水样的测试项目与分析方法  34-36
第三章催化剂的研制  36-39
  3.1 材料和方法  36-37
    3.1.1 供试样品  36
    3.1.2 主要试验仪器和药品  36
    3.1.3 试验方法  36-37
  3.2 结果和讨论  37-38
    3.2.1 不同浓度的浸渍液对催化剂活性的影响  37-38
    3.2.2 固化温度对催化剂活性的影响  38
  3.3 本章小结  38-39
第四章混凝试验  39-43
  4.1 材料和方法  39
    4.1.1 供试样品  39
    4.1.2 主要试验仪器和药品  39
    4.1.3 试验方法  39
  4.2 结果和讨论  39-42
    4.2.1 初始pH值的影响  39-40
    4.2.2 混凝剂投加量的影响  40-42
  4.3 本章小结  42-43
第五章化学沉淀试验  43-47
  5.1 材料和方法  43-44
    5.1.1 供试样品  43
    5.1.2 主要试验仪器和药品  43
    5.1.3 试验方法  43-44
  5.2 结果和讨论  44-46
    5.2.1 初始pH值的影响  44-45
    5.2.2 化学药剂投加量的影响  45
    5.2.3 温度对氨氮去除率的影响  45-46
  5.3 本章小结  46-47
第六章非均相类Fenton试剂处理焦化废水的试验  47-58
  6.1 材料和方法  47-48
    6.1.1 供试样品  47
    6.1.2 主要试验仪器和药品  47-48
    6.1.3 试验方法  48
  6.2 结果和讨论  48-56
    6.2.1 催化剂用量对COD去除率的影响  48-49
    6.2.2 H_2O_2用量对COD去除率的影响  49-50
    6.2.3 初始pH值对COD去除率的影响  50-51
    6.2.4 H_2O_2的投加方式对COD去除率的影响  51
    6.2.5 反应时间对COD去除率的影响  51-52
    6.2.6 非均相类Fenton试剂法影响因素的研究  52-55
    6.2.7 自制催化剂的循环使用性  55-56
    6.2.8 对比均相Fenton试剂法的处理效果  56
  6.3 本章小结  56-58
第七章混凝+化学沉淀+非均相类Fenton试剂处理焦化废水的试验  58-64
  7.1 材料和方法  58-59
    7.1.1 供试样品  58
    7.1.2 主要试验仪器和药品  58
    7.1.3 试验方法  58-59
  7.2 结果和讨论  59
  7.3 运行费用分析  59-64
    7.3.1 昆明焦化制气厂废水处理工程概况  59-61
      7.3.1.1 设计处理水质水量  59-60
      7.3.1.2 工艺流程  60-61
    7.3.2 本研究的工艺概况  61-62
    7.3.3 运行费用比较  62-64
第八章研究结论、创新点、存在问题及建议  64-67
  8.1 研究结论  64-65
  8.2 创新点  65
  8.3 存在问题  65
  8.4 建议  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-74
附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录  74-75
附录B 主要试验仪器与药品  75-78
附录C 原水与出水对比数据及照片  78

非均相类Fenton试剂的制备及其在焦化废水处理中的应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文