乳状液膜法预处理高浓度苯酚氨氮废水的试验研究

论文摘要

高浓度苯酚氨氮废水主要来源于石油化工、焦化等工业行业,其水量大,成分复杂,是目前污染较严重的工业废水之一。苯酚是原型质毒物,氨氮导致水体富营养化,两者的高浓度对后续生化处理中微生物有抑制作用,因此该废水处理难度大,处理成本高。乳状液膜分离技术作为一种新型、高效、低成本、无二次污染的分离手段,近年来在环境保护得到广泛应用。本论文利用乳状液膜分离技术对高浓度苯酚氨氮模拟废水进行了预处理试验研究,在确定液膜体系的主要组成后,研究了表面活性剂用量、液体石蜡用量、膜内相浓度、油内比、乳水比、外水相pH值和反应时间7个单因素对乳状液膜稳定性及废水苯酚氨氮去除效率的影响,并采用正交试验确定了试验的最佳操作条件。去除苯酚效率最高的试验条件为:表面活性剂的含量比为3%、膜内相浓度为质量浓度2% NaOH溶液、石蜡的含量为11%、油内比为1:1、乳水比1:7、pH值5和反应时间5分钟;去除氨氮效率最高的试验条件为:表面活性剂的含量比为3%、膜内相浓度为质量浓度20% H2SO4溶液、石蜡的含量为7%、油内比为3:1、乳水比1:5、pH值12和反应时间5分钟。在上述最佳条件下,利用先处理氨氮后处理苯酚的操作顺序分别对模拟废水和实际垃圾渗滤液进行苯酚氨氮去除试验。实验结果较好且具重现性,其中模拟废水经处理后苯酚去除率在93%以上,氨氮去除率在96%以上,剩余苯酚浓度在70mg/L以下,剩余氨氮浓度在32mg/L以下;垃圾渗滤液经处理后氨氮去除效率最高达97.13%,苯酚去除效率最高达95.98%,剩余氨氮值最低55.19mg/L,剩余苯酚值最低3.90mg/L,达到试验设计中苯酚氨氮含量均在100mg/L以下预处理目标,有利于后续生化处理工艺的运行。通过对乳状液膜分离法新污染物质引入及技术经济分析,考虑回收硫酸铵的效益情况下,废水吨水处理费用约为0.65元。该技术无二次污染,具有技术经济可行性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 我国水污染现状
• 1.1.1 酚类氨氮废水的产生及水质特点
• 1.2 酚类氨氮废水的危害
• 1.2.1 酚类的危害
• 1.2.2 氨氮的危害
• 1.3 高浓度含酚氨氮废水的处理方法
• 1.3.1 高浓度含酚废水的处理方法
• 1.3.2 高浓度氨氮废水的处理方法
• 1.4 乳状液膜分离法处理苯酚氨氮废水的原理和研究现状
• 1.4.1 乳状液膜分离法处理苯酚氨氮废水的原理及优缺点
• 1.4.2 乳状液膜分离法对苯酚氨氮废水处理的国内外研究
• 1.5 研究目的和研究内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 预处理的提出
• 1.5.4 技术路线
• 2 试验装置、操作步骤和液膜体系组成
• 2.1 试验原料和试剂
• 2.2 试验仪器
• 2.3 分析项目及测定方法
• 2.4 试验装置及实验操作
• 2.4.1 试验装置
• 2.4.2 试验操作
• 2.4.3 数据处理
• 2.5 液膜体系组成的确定
• 2.5.1 膜溶剂
• 2.5.2 表面活性剂
• 2.5.3 膜助剂
• 2.5.4 膜内相（反萃剂）
• 2.5.5 液膜体系构成成分
• 3 试验研究及试验结果分析
• 3.1 液膜法处理高浓度苯酚氨氮废水反应条件的单因素试验
• 3.1.1 表面活性剂用量对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.1.2 液体石蜡用量对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.1.3 膜内相浓度对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.1.4 油内比对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.1.5 乳水比对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.1.6 废水pH 值对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.1.7 反应时间对液膜稳定性及苯酚氨氮去除效果的影响
• 3.2 液膜法处理高浓度苯酚氨氮废水反应条件正交试验
• 3.3 液膜法对高浓度苯酚氨氮废水预处理的方式
• 3.4 乳状液膜法对高浓度苯酚氨氮废水预处理的平行试验
• 3.5 新污染物质引入的研究
• 3.6 本章小结
• 4 实际废水处理及经济技术分析
• 4.1 预处理含高浓度氨氮的垃圾渗滤液
• 4.1.1 垃圾渗滤液中的苯酚氨氮
• 4.1.2 试验结果
• 4.2 经济分析
• 4.2.1 设备投资费用
• 4.2.2 化学试剂耗费估算
• 4.2.3 日常操作费用估计
• 4.3 技术分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论及展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 建议
• 5.3 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录