超声/化学综合处理线路板有机废水的研究与应用

超声/化学综合处理线路板有机废水的研究与应用

论文摘要

近年来,由于电子行业的高速发展,线路板需求量大增。线路板有机废水的排放量也随之而增大。线路板有机废水是一种高COD,难生化降解,成分复杂的有机废水。线路板有机废水含有高毒性有机物,处理不当而排入环境当中,将造成水体的严重污染。超声是近年来研究比较多的一种集高温热解,高级氧化技术于一身,易于协同其他技术的一种水处理技术。本文以线路板有机废水为处理对象,分别做了三部分的工作,一是对以对苯二酚和苯并三氮唑为目标物的模拟废水进行超声研究;二是进行超声化学处理线路板有机废水的工艺参数研究;三是研发超声化学水处理一体化设备并应用于实际废水的处理。利用超声进行对对苯二酚、苯并三氮唑模拟废水降解的研究,结果表明超声对含有对苯二酚、苯并三氮唑的模拟废水均有一定的处理效果。超声处理60min,对苯二酚的降解率可达到97%;对含苯并三氮唑超声120min后,也可以实现基本去除。超声对处理两种物质的降解率均随着超声功率的增大而增大,随着pH值的减小而增大。超声频率存在一个最佳值。超声降解对苯二酚、苯并三氮唑的反应机理以自由基的氧化为主,且都遵循拟一级反应动力学。通过正交试验极差分析结果表明,各因素对超声降解苯并三氮唑降解率影响程度大小依次为超声频率>超声功率>pH值。通过GC-MSD结果分析表明,对苯二酚经过超声降解后,其转变为小分子物质,苯环被开裂。利用超声对实际线路板有机废水进行处理的探索,得出单独超声处理废水的最佳工艺条件为:超声频率f=20kHz,pH=3;单独Fenton处理废水的最佳工艺条件:H202浓度为10mmol/L,亚铁离子浓度为8mmo/L;超声和Fenton处理废水具有协同作用,试验工艺条件为:f=20kHz, pH=3, H2O2浓度为10mmol/L,亚铁离子浓度为8mmo/L。研发一套超声化学水处理一体化设备应用于工厂处理实际废水。对比现今线路板厂处理有机废水的工艺,针对所存在的弊端,设计了一套超声水处理设备。确定了该套设备的工艺流程为废水→pH值调节→超声氧化(可协同其他氧化技术)→送生化处理。运用超声化学水处理一体化设备处理实际废水的研究结果表明:最佳的超声处理线路板有机废水方法为超声协同Fenton处理线路板有机废水。废水经过超声化学水处理一体化设备处理后,其COD值减少了至少70.5%以上,BOD5/COD的比值最大达到了0.231,可生化性提高明显。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 线路板有机废水的来源及特点
  • 1.1.1 线路板有机废水来源
  • 1.1.2 线路板有机废水的特点
  • 1.2 线路板有机废水处理方法
  • 1.2.1 线路板有机废水处理传统工艺
  • 1.2.2 线路板有机废水处理工艺的不足
  • 1.3 超声降解有机物的研究进展
  • 1.3.1 超声降解有机物的基本机理
  • 1.3.2 超声降解有机物的影响因素
  • 1.3.3 超声降解有机物的应用
  • 1.4 课题研究目的及意义
  • 1.5 课题研究的路线
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 模拟废水部分
  • 2.1.1 试剂
  • 2.1.2 主要仪器
  • 2.1.3 实验方法
  • 2.1.4 分析方法
  • 2.2 实际废水部分
  • 2.2.1 试剂
  • 2.2.2 主要仪器
  • 2.2.3 分析方法
  • 第三章 超声处理模拟线路板有机废水的研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 超声处理废水中对苯二酚
  • 3.2.1 影响因素与降解效果
  • 3.2.2 反应机理与反应速率方程
  • 3.2.3 降解产物
  • 3.3 超声处理废水中苯并三氮唑
  • 3.3.1 最佳反应时间的确定
  • 3.3.2 影响因素与降解效果
  • 3.3.3 正交试验
  • 3.3.4 反应机理与反应速率方程
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 超声处理实际线路板有机废水的研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 试验结果与讨论
  • 4.2.1 单独超声处理工艺参数
  • 4.2.2 Fenton处理工艺参数
  • 4.2.3 超声强化Fenton处理工艺参数
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 超声化学水处理一体化设备的研制及应用
  • 5.1 引言
  • 5.2 超声水处理设备的研发
  • 5.2.1 工艺概况
  • 5.2.2 工艺流程
  • 5.3 超声化学水处理一体化主体部件的研发
  • 5.4 超声化学水处理一体化设备的应用
  • 5.4.1 应用过程
  • 5.4.2 应用结果讨论
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 结论
  • 6.1 结论
  • 6.1.1 超声降解模拟线路板废水的研究
  • 6.1.2 超声处理线路板有机废水工艺参数的研究
  • 6.1.3 超声水处理设备的研发及应用
  • 6.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表论文及获奖情况
  • 相关论文文献

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