UV-Fenton试剂处理电镀废水中有机物的研究

论文摘要

电镀有机物废水因其成分复杂、毒性大、难降解、及对环境污染严重等特性,成为废水处理中的一个难点,UV-Fenton氧化处理技术可以将废水中的有机污染物降解为无毒或低毒易降解的小分子,且具有高效、无二次污染等优点,在电镀废水处理方面有良好的应用前景,引起学者的广泛关注。本文选取三种常用的电镀添加剂配成模拟废水,研究UV-Fenton体系对废水COD降解情况,确定最佳反应条件,并与Fenton体系相比,计算试剂的节约量；在UV-Fenton体系最佳反应条件下,对某电镀厂的实际综合废水进行处理,并对UV-Fenton体系进行改良,添加草酸根离子,研究改良体系对实际废水COD去除率的影响。实验比较了单独UV、单独Fenton试剂与光-Fenton体系对模拟废水处理的处理效率及动力学。UV-Fenton体系与单独UV照射和单独Fenton试剂作用相比,提高了有机物的降解速率和Fenton试剂的利用率,具有更好的处理效果；反应过程具有一级动力学拟合趋势,UV-Fenton体系的反应速率常数明显大于单独UV作用和单独Fenton试剂作用反应速率常数之和,紫外光与Fenton试剂结合表现良好的协同效应。实验得出UV-Fenton体系最佳处理条件为：初始pH值为5,H202加入量为8ml/L, Fe2+按Fe2+:H2O2（摩尔比）为1：10,反应时间6min。针对实际的电镀综合废水,本文比较了UV-Fenton体系和单独的Fenton体系对COD去除率的影响。UV-Fenton体系对废水具有比较好的降解效果,反应6min, COD值可由原始的2500ml/L降低到691mg/L,去除率达到72.36%,出水COD值比Fenton体系降低了约303mg/L, COD去除率提高了约12%；当COD去除率降低到与Fenton体系相同时,UV-Fenton体系所需要的H202量降低为12ml/L,节约了4ml/L,双氧水用量减少1/4,Fe2+与H2O2的摩尔配比降低为1：25,亚铁离子用量减少了一半以上。在UV-Fenton反应体系中加入草酸根对体系进行改良,除了可以提高COD去除率外还可以提高过氧化氢的利用率,达到同样COD去除率的同时可以减少过氧化氢的投入量,节约处理成本,同时可以拓宽体系作用的pH范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 电镀废水中有机物的来源
• 1.2.1 电镀前处理废水中有机污染物的产生
• 1.2.2 电镀工艺过程中有机污染物的产生
• 1.2.3 电镀后处理工艺废水中有机污染物的产生
• 1.3 电镀废水中有机物的种类
• 1.3.1 电镀添加剂
• 1.3.2 常见金属电镀液中的有机物
• 1.4 电镀废水有机物的常用去除方法
• 1.4.1 吸附法
• 1.4.2 强化混凝法
• 1.4.3 化学氧化法
• 1.4.4 生化法
• 1.5 光-Fenton氧化的研究进展
• 1.5.1 UV/Fenton反应机理
• 1.5.2 UV/Fenton氧化技术的应用研究进展
• 1.6 课题研究的意义及主要内容
• 1.6.1 课题研究的意义
• 1.6.2 课题研究的主要内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验仪器和装置
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验装置
• 2.3 实验水样
• 2.3.1 模拟废水的配置
• 2.3.2 实际废水
• 2.4 实验方法与分析方法
• 2.4.1 实验方法
• 2.4.2 分析方法
• 第三章 不同体系对模拟废水降解研究
• 3.1 不同体系对COD去除率的影响
• 3.2 不同体系对COD降解动力学研究
• 3.3 本章小结
• 第四章 UV-Fenton降解模拟电镀废水的研究
• 4.1 初始pH对COD去除率的影响
• 2O₂的投加量对COD去除率的影响'>4.2 H₂O₂的投加量对COD去除率的影响
• 2+与H₂O₂的摩尔配比对COD去除率的影响'>4.3 Fe²⁺与H₂O₂的摩尔配比对COD去除率的影响
• 4.4 反应时间对COD去除率的影响
• 4.5 双氧水投加次数对COD去除率的影响
• 4.6 本章小结
• 第五章 实际电镀废水的研究
• 5.1 最佳条件下UV-Fenton体系对实际废水降解的研究
• 5.2 UV-Fenton体系与Fenton体系处理实际废水的对比
• 5.2.1 Fenton体系对实际废水降解的研究
• 2O₂的投加量对COD去除率的影响'>5.2.2 UV-Fenton体系中H₂O₂的投加量对COD去除率的影响
• 2+与H₂O₂的摩尔配比的影响'>5.2.3 UV-Fenton体系中Fe²⁺与H₂O₂的摩尔配比的影响
• 5.3 UV-Fenton体系改良的对比研究
• 5.3.1 不同草酸根离子量的对比实验研究
• 2O₂投加量的对比实验研究'>5.3.2 不同H₂O₂投加量的对比实验研究
• 5.3.3 不同pH值下的对比实验研究
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文
• 致谢