电化学氧化法与生物流化床技术组合工艺处理酚醛树脂废水的研究

论文摘要

酚醛树脂废水中有机物浓度高，甲醛和酚类物质对生化处理细菌有强抑制和毒害作用，直接采用传统生化处理工艺无法运行，必须采用一定的预处理后才能进行生化处理。论文研究了电化学氧化法与生物流化床法组合工艺处理酚醛树脂废水。通过自制阳极材料，采用电化学氧化法对酚醛树脂废水进行预处理，生物流化床进行生化处理，得到了最佳的实验室工艺操作参数，并在此基础上进行了具体的工程实践，处理效果良好。通过对阳极材料的研究，采用提拉刷涂法制备了Ti／RuO2电极，提拉刷涂法制备了Ti／SnO2电极，提拉刷涂法和阳极沉积法制备了Ti／SnO2+Sb2O3／β-PbO2电极，并对三种电极做了极化曲线表征。Ti／SnO2+Sb2O3／β-PbO2电极酸性条件下析氧电位为1．8V，催化性能好，具有良好的应用前景。将酚醛树脂废水酚醛缩合后采用电化学氧化处理，可以有效地去除水中的甲醛和酚类物质。缩合工艺的最佳参数为：缩合酚醛质量浓度比1：1．5，盐酸加入量为6 g·L-1；在电流密度40 mA·cm-2，pH=1．47，停留时间18 h的实验条件下电化学氧化，酚类物质和甲醛的去除率分别达到了79％、94％，CODcr去除率达到了88％。将六种不同的酚醛树脂废水按实际比例混合，采用电化学氧化、生物流化床组合工艺处理废水。将废水在电解质溶液浓度为70 mM·L-1，电流密度为40 mA·cm-2的情况下电化学氧化20 h后进入固载率为10％的流化床处理6 h，CODcr、甲醛和酚类物质的去除率均达到了99．9％以上，该组合工艺可行。将该工艺应用到实际废水处理工程，出水达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）中的三级标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 酚醛树脂废水的来源、特点和危害
• 1.3 树脂生产废水预处理技术
• 1.3.1 精馏蒸馏法
• 1.3.2 二次缩合法
• 1.3.3 萃取法
• 1.3.4 吸附法
• 1.3.5 化学氧化法
• 1.4 电化学氧化法处理废水技术概述
• 1.4.1 电化学基础理论
• 1.4.2 有机物的电化学氧化机理研究
• 1.4.3 电化学氧化阳极材料的开发研究情况
• 1.4.4 电化学氧化技术发展的展望
• 1.5 酚醛树脂废水生物处理技术
• 1.6 生物流化床技术
• 1.6.1 流化床简介
• 1.6.2 三相生物流化床的影响因素
• 1.7 课题研究内容
• 2 阳极材料的制备、优化和性能的表征
• 2.1 引言
• 2.1.1 阳极材料的选择
• 2.1.2 氧化物涂层的制备
• 2.1.3 本章目的
• 2.2 实验
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验药品及材料
• 2.2.3 钛基体的预处理
• 2改性电极的制备'>2.2.4 Ti/RuO₂改性电极的制备
• 2电极的制备'>2.2.5 Ti/SnO₂电极的制备
• 2改性电极的制备'>2.2.6 Ti/PbO₂改性电极的制备
• 2.2.7 电极电化学性能测试实验
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 析氧极化曲线
• 2.3.2 析氯极化曲线
• 2.4 本章小结
• 3 特辛基苯酚甲醛树脂废水的预处理研究
• 3.1 引言
• 3.1.1 热塑性酚醛树脂简介
• 3.1.2 特辛基苯酚甲醛树脂废水水质分析
• 3.1.3 二次缩合工艺预处理特辛基苯酚甲醛树脂废水
• 3.2 实验
• 3.2.1 废水水质
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 实验装置
• 3.2.4 实验仪器
• 3.2.5 实验药品
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 缩合条件实验
• 3.3.2 电化学氧化实验
• 3.4 本章小结
• 4 电化学氧化法与生物流化床技术处理酚醛树脂废水研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 废水来源和水质情况
• 4.2.2 实验流程设计
• 4.2.3 实验装置
• 4.2.4 实验仪器和药品
• 4.2.5 电化学氧化原水的配制
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 电流密度的影响
• 4.3.2 电解时间的影响
• 4.3.3 不同pH值对电化学氧化的影响
• 4.3.4 电解质浓度对电化学氧化的影响
• 4.3.5 混凝沉淀加稀释处理电化学氧化出水
• 4.3.6 填料的挂膜和微生物的培养驯化
• 4.3.7 生物流化床填料固载率和停留时间的研究
• 4.4 本章小结
• 5 酚醛树脂废水处理工程及运行情况
• 5.1 工艺流程
• 5.2 构筑物简介
• 5.3 主要处理工艺说明
• 5.3.1 脱酚工艺选择
• 5.3.2 废水处理物理和化学方法处理工艺分析
• 5.3.3 活性污泥法
• 5.4 工程调试及运行结果
• 5.5 投资和运行费用核算
• 5.6 工程效益评价
• 5.6.1 环境效益
• 5.6.2 经济效益
• 5.6.3 社会效益
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献