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降温结晶-Fenton-SBR联合处理高硫酸盐有机废水的研究

2020-12-12阅读(441)

降温结晶-Fenton-SBR联合处理高硫酸盐有机废水的研究

论文摘要

含硫酸有机废水是难以处理的工业废水,其通常来源于食品加工、制药、化工、石油生产与冶炼等行业的生产过程。目前对于这种硫酸盐有机废水的处理适用较多的方法是厌氧消化法。但是此方法对废水COD/SO42-及进水SO42-浓度有一定要求,很多实验研究表明,厌氧法处理时要求COD/SO42-至少大于2,且废水中SO42浓度不得超过5000mg/L才能保障厌氧工艺的运行,否则运行失败。因此对于这种高COD浓度（18000mg/L）、高SO42-浓度（212000mg/L）、但低COD/SO42-（<0.1）的废水厌氧处理不可行。由于废水高COD浓度、高SO42-浓度的特点,使得任何一种单一的方法都不足以将其处理。活性污泥法因其高有机物浓度和高盐浓度无法对其直接进行处理,但是活性污泥法成本低、处理后出水水质好。物化法不受有机物和盐度限制,但其成本巨大,并且经处理后废水往往不能达标排放。因为每种方法都各有优点,所以利用各自的优点将物化与生物法相结合是一种很好的思路。本文研究降温结晶、Fenton预处理和耐硫酸盐SBR法组合工艺处理高COD浓度、高SO42-废水可行性、影响每个步骤效果的具体反应条件及污染指标相应的变化。降温结晶根据硫酸钠随温度降低溶解度减小的原理,尽量降低水温使其以芒硝晶体析出,能降低废水硫酸盐含量。取白工厂的原废水,在4℃下经两次降温结晶,降温结晶时间分别为150、120min,经此过程硫酸盐去除率达54.8%,废水总体积减量49.1%,COD浓度增加2.8%。降温结晶处理后的废水再进行Fenton预处理。在室温（本实验时为28℃）、初始pH为2、Fe2+投加浓度为8.0mM、30%H202投加量为40mL/L、反应60min的最佳组合条件下进行Fenton氧化,处理之后COD去除率超过77%,浓度降至4100mg/L左右。而且经Fenton反应后废水BOD5/COD从0.58降为0.43,虽然比值有所降低,但可生化性仍较好,对后续的生物处理无不利影响。SBR耐硫酸盐驯化完成时,对进水COD浓度约1000mg/L模拟废水去除率达到88%及以上。驯化完成时,污泥颜色变为灰黄色,污泥形成的絮凝体大,内部结构紧实。驯化完成过程中,污泥浓度,MLSS和MLVSS总体趋势是增大,但随着盐度阶梯增加都经历一个先下降后增加的过程。污泥沉降指数,SV30、SVI总体趋势也是增大,但是沉降性能仍很好。驯化完成后,将Fenton出水与低浓度生活污水按体积比1：4混合均匀后加入耐28.4g/L硫酸盐的SBR反应器中,SBR反应器以12h为一个运行周期,运行26个周期,显示了其良好的有机物去除能力,COD去除率基本稳定在85%以上,出水平均COD值低于150mg/L,达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的二级标准。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 插图索引
  • 附表索引
  • 第1章 绪论
  • 1.1 硫酸盐废水的来源及其影响
  • 1.1.1 硫酸盐废水的来源
  • 1.1.2 硫酸盐废水对环境的影响
  • 1.2 硫酸盐废水的处理方法
  • 1.2.1 硫酸盐废水的厌氧处理
  • 1.2.2 硫酸盐废水的其他处理方法
  • 第2章 研究背景、内容、方法及其理论基础
  • 2.1 研究背景
  • 2.2 研究目的和内容
  • 2.3 降温结晶的脱盐原理及应用
  • 2.4 Fenton反应原理及应用
  • 2.4.1 Fenton反应原理及特点
  • 2.4.2 Fenton在有机废水处理中的应用
  • 2.5 SBR工艺原理及其应用
  • 2.5.1 SBR工艺流程
  • 2.5.2 SBR技术的优越性
  • 2.5.3 SBR工艺的缺点
  • 2.5.4 影响SBR工艺处理效果因素
  • 2.5.5 SBR在废水处理中的应用
  • 第3章 废水降温结晶脱盐处理研究
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 实验废水
  • 3.1.2 主要仪器
  • 3.1.3 实验方法
  • 3.1.4 测定方法
  • 3.2 结果和讨论
  • 3.2.1 温度对降温结晶的影响
  • 3.2.2 降温结晶次数的影响
  • 3.2.3 时间对降温结晶的影响
  • 3.3 小结
  • 第4章 Fenton反应预处理研究
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 实验废水
  • 4.1.2 实验试剂和仪器
  • 4.1.3 实验方法
  • 4.1.4 测定方法
  • 4.2 结果和讨论
  • 4.2.1 初始pH值的影响
  • 2+投加浓度的影响'>4.2.2 Fe2+投加浓度的影响
  • 2O2投加量的影响'>4.2.3 H2O2投加量的影响
  • 4.2.4 反应时间的影响
  • 4.2.5 温度的影响
  • 5/COD的变化'>4.2.6 反应前后BOD5/COD的变化
  • 4.2.7 最佳反应条件下Fenton处理效果
  • 4.3 小结
  • 第5章 耐硫酸盐SBR法处理研究
  • 5.1 材料与方法
  • 5.1.1 实验废水
  • 5.1.2 实验装置
  • 5.1.3 实验方法
  • 5.1.4 分析测定仪器与方法
  • 5.2 结果和讨论
  • 5.2.1 SBR耐硫酸盐驯化过程
  • 5.2.2 耐硫酸盐驯化过程中活性污泥理化性质的变化
  • 5.2.3 实际废水的耐硫酸盐SBR处理
  • 5.3 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 致谢

    • 相关论文文献

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