化工园区综合废水中多种毒害污染物梯级削减集成工艺研究

化工园区综合废水中多种毒害污染物梯级削减集成工艺研究

论文摘要

我国化工园区面临诸多环保安全问题,给沿江、沿海、环湖等重点区域的生态环境造成巨大压力。化工废水因其毒害污染物成分复杂、可生化性差等特点,单一工艺处理效果差、达标控制难,因此集成工艺的开发、优化极为重要。本论文开发了‘’Fenton氧化-中和沉淀-水解酸化-A/O-混凝沉淀-树脂吸附”多级控制技术体系,并通过考察对苯酚、苯胺、COD、TOC、色度的去除效果实现关键操控参数的优化控制,进而综合评估了集成技术体系的技术经济性,据此为科学确定园区污水厂接管标准及收费标准提供有效指导。本论文重点开展以下五部分研究:1、"Fenton氧化-中和沉淀”预处理技术最佳操控参数是:废水pH值控制为3-5, H2O2投加量为10 mmol/L, Fe2+投加量为1 mmol/L,温度为298 K,搅拌反应时间为45 min。预处理技术对化工园区综合废水中苯酚和苯胺降解效果好、降解速率快,去除率高达97%以上。且苯酚和苯胺共存条件下,苯胺更易被氧化去除。2、“水解酸化-A/O”生化处理技术对于苯酚和苯胺降解效果良好,控制进水中苯酚含量10mg/L、苯胺含量3mg/L时,出水苯酚和苯胺浓度可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。且苯酚和苯胺共存条件下,苯酚更易被生化降解。3、“混凝沉淀-树脂吸附”深度净化技术能有效去除尾水TOC、色度,两者去除率分别达到67.1%、93.6%以上,能稳定满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求。4、“Fenton氧化-中和沉淀-水解酸化-A/O-混凝沉淀-树脂吸附”化工园区综合废水多级控制技术体系对苯酚、苯胺、COD、TOC、色度有良好的处理效果,苯酚、苯胺、COD、TOC、色度累计去除率分别高达99.6%、99.5%、93.7%、92.6%、98.0%,这些主要水质指标能稳定满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求。集成技术运行成本约为4.60元/t废水,因此该工艺具备良好的技术经济性,对于国内大部分化工园区污水厂改造升级具有重要指导意义。5、关于园区污水厂接管标准方面,若采用该集成工艺,建议针对特征因子的达标-委托运营协议标准为:挥发酚类70 mg/L,苯胺类60 mg/L;如果污水厂无预处理工段,建议达标-生化纳管标准为:挥发酚10 mg/L,苯胺类3 mg/L。此外,根据区域总量消纳能力及企业污染特征确定企业收费标准,COD在500-10000 mg/L时按比例收费5-100元/t废水,COD低于500 mg/L时按照特征因子计费,限值在10000 mg/L以上的另行考虑;除以COD作为基本收费指标外,对毒害污染物明显的废水,按毒害污染物排放量另行增收处理费进行。挥发酚在10-70 mg/L的按比例收费1-7元/t废水;苯胺类在3-60 mg/L的按比例收费0.3-6元/t废水。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 化工园区发展现状及水污染状况
  • 1.1.1 化工园区的发展现状
  • 1.1.2 化工园区水污染状况
  • 1.2 化工废水中毒害污染物控制技术研究现状
  • 1.2.1 预处理技术
  • 1.2.2 生化处理技术
  • 1.2.3 深度处理技术
  • 1.3 本论文的研究意义与研究内容
  • 1.3.1 研究意义
  • 1.3.2 研究内容
  • 第二章 Fenton氧化-中和沉淀预处理技术去除化工园区综合废水中毒害污染物
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 实验试剂和仪器
  • 2.2.2 分析方法
  • 2.2.3 实验方法
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 pH值对去除率的影响
  • 2.3.2 H2O2/Fe2+投加量对去除率的影响
  • 2.3.3 反应时间对去除率的影响
  • 2.3.4 中试实验中反应时间对苯酚、苯胺、COD去除率的影响
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 水解酸化-A/O生化处理技术降解化工园区综合废水中残余毒害污染物
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 实验试剂和仪器
  • 3.2.2 分析方法
  • 3.2.3 实验方法
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 中试实验中苯酚、苯胺降解效果
  • 3.3.2 中试实验与污水厂实际运行效果比较
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 混凝沉淀-树脂吸附深度净化技术去除生化尾水中残余污染物
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 实验试剂和仪器
  • 4.2.2 分析方法
  • 4.2.3 实验方法
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 混凝剂投加量与苯酚、苯胺的去除率关系
  • 4.3.2 混凝剂投加量与TOC、色度的去除率关系
  • 4.3.3 树脂吸附技术优化控制与TOC、色度的去除率关系
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 集成工艺技术经济性分析及污水厂接管标准与收费标准的建立
  • 5.1 集成工艺技术性分析
  • 5.1.1 Fenton氧化-中和沉淀预处理工艺最佳预处理效果
  • 5.1.2 水解酸化-A/O生化处理工艺最佳处理效果
  • 5.1.3 混凝沉淀-树脂吸附深度处理工艺最佳净化效果
  • 5.1.4 多级集成工艺最佳处理效果
  • 5.2 集成工艺经济性分析
  • 5.2.1 Fenton氧化-中和沉淀预处理工艺运行成本分析
  • 5.2.2 水解酸化-A/O生化处理工艺运行成本分析
  • 5.2.3 混凝沉淀-树脂吸附深度处理工艺运行成本分析
  • 5.2.4 多级集成工艺运行成本分析
  • 5.3 污水厂接管标准与收费标准的建立
  • 5.3.1 污水厂接管标准的建立
  • 5.3.2 污水厂收费标准的建立
  • 第六章 结论与展望
  • 参考文献
  • 附件 研究生期间的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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