絮凝-Fenton联合工艺深度处理石化废水的研究

论文摘要

由于工业用水量的增加及水体的严重污染,水资源短缺的矛盾日益突出。这使得污水深度处理及回用越来越受到人们的重视。石化行业作为高污染行业,其排放的废水有机污染物浓度高,成份复杂,废水水量大,该废水经过常规处理后仍含有较多的污染物质,对环境造成严重破坏。在此形势下石化废水的深度处理成为人们研究的方向和热点。本研究在现有处理方法的综合比对的基础上,通过大量的试验研究,探索出絮凝-Fenton联合工艺深度处理石化废水的有效方案。在聚硅酸硫酸铁（PFSS）絮凝实验研究中,主要考察了絮凝剂投加量、水样初始pH、沉降时间t等对处理效果的影响,通过正交实验发现三项因素对处理效果影响程度大小的顺序为:沉降时间t>水样初始pH>絮凝剂投加量。研究发现,在水样pH不调节的情况下,每1L水样中加入约1ml的絮凝剂,沉降时间3060min处理后,水样的COD去除率约为18%左右。在Fenton氧化实验研究中,主要考察H2O2用量、H2O2/Fe2+的比值、反应时间t、水样初始pH等因素对处理效果的影响规律。通过正交实验,发现四项因素对处理效果影响程度大小的顺序为:H2O2/Fe2+的比值>反应时间t>H2O2用量>水样初始pH。研究结果表明,100ml水样中加入约3ml的0.1mol/L的H2O2溶液和3ml的0.01mol/L的FeSO4溶液可使COD达到约60%的去除率,降低到30mg/L以下。pH为24、水温2025℃、反应3060min等参数的控制同样保证较高的水样处理效果。在絮凝-Fenton联合工艺处理研究中,主要研究氧化前水样pH、絮凝剂投加量、沉降时间、H2O2投加量、H2O2氧化时间等对处理效果的影响。研究发现,较好的的联合处理方案为:每1L水样中加入约1ml的絮凝剂,沉降3060min后再用H2O2进行常温氧化。氧化过程前不需要pH调节,并且每100ml水样中加入约0.53ml的0.1mol/L H2O2溶液,氧化时间为3060min。通过此方案的处理可以使水样得到有效的净化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 石化行业废水的性质与特点
• 1.1.2 石化废水深度处理现状
• 1.1.3 研究方法的选择
• 1.2 聚硅酸硫酸铁絮凝剂的研究现状与应用
• 1.3 Fenton氧化理论基础与应用
• 1.3.1 Fenton氧化的机理
• 1.3.2 改进的Fenton氧化工艺及研究
• 1.4 研究目的意义和内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 研究目的意义
• 1.4.3 研究内容
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料与仪器药品
• 2.1.1 实验材料与药品
• 2.1.2 实验药品配制
• 2.2 实验水质分析
• 2.3 聚硅硫酸铁絮凝剂处理实验方案
• 2.3.1 絮凝剂配制方法
• 2.3.2 正交实验设计
• 2.3.3 单因素絮凝实验设计
• 2.4 Fenton氧化处理实验方案
• 2.4.1 正交实验设计
• 2.4.2 单因素氧化实验设计
• 2.5 絮凝-Fenton联合工艺实验方案
• 第3章 聚硅酸硫酸铁絮凝剂处理石化废水的结果与分析
• 3.1 引言
• 3.2 聚硅硫酸铁絮凝剂的处理效果分析
• 3.2.1 正交实验结果与分析
• 3.2.2 絮凝剂投加量对处理效果的影响
• 3.2.3 水样pH值对处理效果的影响
• 3.2.4 沉降时间对处理效果的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 Fenton氧化处理石化废水的效果与分析
• 4.1 引言
• 4.2 Fenton氧化法的处理效果与分析
• 4.2.1 正交实验研究结果与分析
• 2O₂ 投加量对处理效果的影响'>4.2.2 H₂O₂投加量对处理效果的影响
• 2O₂/Fe²⁺比值对处理效果的影响'>4.2.3 H₂O₂/Fe²⁺比值对处理效果的影响
• 4.2.4 水样初始pH值对处理效果的影响
• 4.2.5 反应体系温度对处理效果的影响
• 4.2.6 反应时间对处理效果的影响
• 4.2.7 Fenton氧化处理合理方案的确定
• 4.3 本章小结
• 第5章 絮凝-Fenton联合工艺处理石化废水的效果与分析
• 5.1 引言
• 5.2 絮凝-Fenton联合工艺的处理效果与分析
• 5.2.1 氧化前水样pH对处理效果的影响
• 5.2.2 絮凝剂投加量对处理效果的影响
• 5.2.3 沉降时间对处理效果的影响
• 2O₂ 投加量对处理效果的影响'>5.2.4 H₂O₂投加量对处理效果的影响
• 2O₂ 氧化时间对处理效果的影响'>5.2.5 H₂O₂氧化时间对处理效果的影响
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢