常温常压条件下高含硫、含酚废碱液的催化氧化处理研究

论文摘要

废碱液是石油化工行业排放的含有高浓度COD、硫化物和挥发酚的高毒碱性废水,本文皆在找寻一种效果好且比较经济的,在常温常压条件下对废碱液进行处理的方法。本试验采用硫酸亚铁（FeSO4）、三氧化二铁（Fe2O3）和二氧化锰（MnO2）的混合物为催化剂在常温常压下对废碱液进行催化氧化,使大部分的硫化物（S2-）氧化成硫代硫酸盐（S2O32-）、亚硫酸盐（SO32-）和硫酸盐（SO42-）,挥发酚组分氧化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）或其它中间产物,从而COD浓度有一定程度的降低。考察了影响去除率的各种因素,试验结果表明:在反应温度为65℃,酸碱度PH为10.5,反应时间为40h,催化剂FeSO4、Fe2O3和MnO2各为1.5g/L等条件下,酚的去除率可达到89%以上,S2-的去除率可达99%,COD的去除率可达68%,催化剂再生后可循环使用,满足处理要求。本文根据人工神经网络理论,针对废碱液处理模拟预测的特点,提出了基于反应温度T、反应时间t、各催化剂投加量m和PH值4个参数的废碱液处理模拟预测BP神经网络模型。本文以MATLAB为计算平台,用神经网络工具箱对模型进行训练,通过对BP模型预测结果与实测值比较表明:训练稳定后的BP网络模型对废碱液处理效果的预测推断具有很好的精度, COD和苯酚的BP网络模拟结果与实测值相对误差最大值分别为7.3052%和8.0075%,均不超过10%,误差在可接受范围内,模型较令人满意。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外废碱液处理技术进展
• 1.2.1 沉淀法
• 1.2.2 气提法
• 1.2.3 中和法
• 1.2.4 氧化法
• 1.2.5 苛化再生氢氧化钠
• 1.2.6 结晶回收硫化钠
• 1.2.7 废碱液用于制浆造纸
• 1.2.8 清洁生产技术
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 试验部分
• 2.1 试验目的
• 2.2 试验原理
• 2.3 试验方法
• 2.4 高含硫、含酚废碱液的模拟及检测方法
• 第三章 正交试验结果及讨论
• 3.1 正交试验设计
• 3.2 正交试验结果分析
• 3.2.1 直观分析
• 3.2.2 方差分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 单因素试验结果及讨论
• 4.1 PH 对去除率的影响
• 4.2 反应时间对去除率的影响
• 4.3 反应温度对去除率的影响
• 4.4 催化剂投加量对去除率的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 验证试验结果及分析
• 5.1 催化剂回用验证试验
• 5.2 酚的挥发性验证试验
• 5.3 水样验证
• 5.4 本章小结
• 第六章 基于BP 神经网络的废碱液处理模拟预测
• 6.1 人工神经网络概述
• 6.1.1 神经元模型
• 6.1.2 BP 神经网络
• 6.2 废碱液处理模拟预测BP 网络的构建
• 6.2.1 隐含层数的选择
• 6.2.2 隐含层内节点数的选择
• 6.3 预测模型的应用与验证
• 6.3.1 模型数据与训练
• 6.3.2 模拟结果及分析
• 6.4 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢