UV/Fenton和UV/O3处理硫醇甲基锡生产废水的研究

论文摘要

081基地在硫醇甲基锡的生产过程中产生的废水，成份复杂、可生化性差，目前没有成功的处理工艺。经本课题组研究，使废水经过隔油、结晶、吹脱等预处理工艺，得到吹脱水并将其做为本试验用水。本论文研究了UV／Fenton和UV／O3两种工艺对此废水中有机物的降解和可生化性改善的情况。首先，研究了UV／Fenton工艺对硫醇甲基锡生产废水处理情况。探讨了芬顿试剂的组成、H2O2的投加量、进水初始pH、投加次数、进水有机物浓度等对反应效果的影响。得出了UV／Fenton反应的最佳条件即进水pH为4，H2O2与Fe2+的摩尔比为5.5，过氧化氢分三次投加，0.5倍的理论H2O2投加量。得出最佳反应条件后，进行了在最优条件下UV／Fenton反应，考查了出水的可生化性和总锡等水质指标，从试验数据可知说明废水中难降解有机物被UV／Fenton反应有效地去除不仅需要一定的时间，而且需要足量的氧化剂。经研究发现UV／Fenton出水的混凝沉淀很重要，混凝前COD去除率为54.3％，混凝后COD去除率提高到75％。其次，研究了UV／O3工艺对硫醇甲基锡生产废水的吹脱水的处理。UV／O3工艺在中性附近的pH下，处理效果最好，由此证明了UV／O3的氧化时H2O2是臭氧光降解的首要中间产物；UV／O3工艺对吹脱水的可生化性改善效果随着臭氧投量的增大而提高，存在着一个临界值即臭氧投量为70.7mg／L，当臭氧投量达到此值时，出水可生化性得到明显提高。这也说明了吹脱水中难降解有机物被UV／O3反应有效地去除不仅需要一定的时间，而且需要足量的氧化剂。由于臭氧传质效率较低等原因，提升了此临界值，使得UV／O3工艺的应用成本较高。从UV／O3反应各个时间出水中的O3含量变化规律说明了在UV／O3反应中，臭氧浓度在化学反应而减小和被吸收而增大的过程中，在一个浓度上下浮动，也可认为是近似平衡浓度。建立了UV／O3工艺反应一级动力学模型，从试验数据所拟和的结果说明UV／O3工艺在处理吹脱水是符合一级动力学的。用增温法快速测定BOD，用来衡量反应前后废水可生化性的改善情况。实验结果表明增温法快速测定BOD精密度较高，有一定的准确性，可以用来测定某特定废水的可生化性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 有机废水的危害
• 1.2 处理难降解有机废水的技术方法
• 1.3 UV/FENTON工艺介绍
• 1.3.1 UV/Fenton反应机理
• 1.3.2 UV/Fenton的影响因素
• 1.3.3 UV/Fenton的应用
• 1.4 UV/O3的反应机理、影响因素及应用
• 1.4.1 臭氧氧化及其传质
• 1.4.2 光臭氧反应机理和应用
• 1.5 课题研究的目的意义及研究内容
• 1.5.1 硫醇甲基锡生产废水预处理工艺和水质介绍
• 1.5.2 课题研究的目的意义及研究内容
• 2 实验装置及分析方法
• 2.1 实验装置
• 2.2 分析项目和分析方法
• 2.3 UV/FENTON中H2O2投加量的计算
• 3 光芬顿法对硫醇甲基锡生产废水的处理
• 3.1 亚铁离子浓度对废水处理效果的影响
• 3.2 不同过氧化氢投量下UV/FENTON反应
• 3.3 进水初始PH对反应的影响
• 3.4 过氧化氢投加次数的考察
• 3.5 载气对UV/FENTON的影响
• 3.6 最优条件下不同过氧化氢投量下的处理效果及可生化性改善
• 3.7 进水中有机物浓度对反应的影响
• 3.8 出水中残余过氧化氢对COD的测定的影响研究
• 3.8.1 不同浓度得过氧化氢在水中产生的COD
• 3.8.2 本试验研究中出水残余的H2O2对COD测定的影响
• 3.9 混凝
• 3.9.1 混凝pH的确定
• 3.9.2 不同混凝剂投加量
• 3.9.3 助凝剂对混凝效果的影响
• 本章小结
• 4 光臭氧工艺对硫醇甲基锡生产废水的处理
• 4.1 不同PH对处理效果的影响
• 4.1.1 对COD的降解情况
• 4.1.2 可生化性的改善
• 4.1.3 UV/O3反应中的臭氧残余
• 4.2 臭氧浓度对处理效果的影响
• 4.3 UV剂量对处理效果的影响
• 4.4 UV/O3光臭氧氧化动力学
• 4.4.1 动力学模型推导
• 4.4.2 动力学模型求解
• 本章小结
• 5 可生化性测定方法探讨
• 5.1 BOD的测定方法一览
• 5.1.1 BOD的传统测定方法
• 5.1.2 BOD的快速测定法
• 5.2 本实验中BOD的快速测定方法
• 5.2.1 温度
• 5.2.2 接种
• 5.2.3 试验结果
• 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献