抑菌粉煤灰吸附—再生工艺深度处理含油废水

论文摘要

目前用于含油废水深度处理的主要有以下几种方法：吸附、膜技术、高级氧化法等。吸附法是目前含油废水深度处理中应用最为广泛的方法。活性炭为常用的吸附材料，由于成本高，再生困难，使用受到一定的限制。在此背景下，提出对粉煤灰进行合理改性，使其适用于含油废水的深度处理，并开发与之配套的再生工艺。利用酸溶液对粉煤灰进行扩孔改性，形成很多新的大孔，粉煤灰的孔径由4.98 nm提高到11.32 nm。采用化学接枝的方法，将季铵盐接基团枝到粉煤灰表面。改性粉煤灰的抑菌率最高可达96%以上。季铵盐的用量1 mL，反应时间为6 h时，季铵盐的乙醇液重复使用四次以后抑菌率依然可达到90%以上。为能够降低改性成本，自制有机硅季铵盐。以十二烷基叔胺和γ-氯丙基三甲氧基硅烷为原料合成3-（三甲氧基硅烷基）丙基十二烷基二甲基氯化铵。考察溶剂、反应时间等因素对季铵化反应的影响。以无水乙醇作溶剂时，产物转化率高、副反应少。温度80℃，反应时间24 h时，季铵盐产率可达60.2%。对抑菌粉煤灰进行静态吸附，得出粉煤灰最佳吸附条件为：废水初始pH为10，温度为30℃下，改性粉煤灰的投加量为33 g/L，对油的去除率可达到90%。为解决当前存在吸附剂再生困难的问题，考察用酸、碱、生物法进行原位再生。对抑菌粉煤灰再生的可行性、再生效率的影响因素以及工艺的稳定性进行研究。结果表明：三种工艺方法有效、稳定。其中，生物再生连续操作4次，再生效率在72%以上。在再生效果方面，优于酸和碱再生。以中海沥青二级气浮出水为实验用水，对抑菌粉煤灰吸附-生物再生工艺进行现场应用。吸附-生物再生工艺出水油含量＜1 mg/L，CODcr＜20 mg/L，可达到回用标准。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
• §1-1 含油废水来源、危害及分类
• 1-1-1 含油废水来源
• 1-1-2 含油废水的危害
• 1-1-3 含油废水的分类
• §1-2 国内外含油废水处理技术研究现状
• 1-2-1 生物化学法
• 1-2-2 化学法
• 1-2-3 物理化学法
• §1-3 粉煤灰特性及改性方法
• 1-3-1 粉煤灰结构特点及其理化性质
• 1-3-2 粉煤灰在废水处理中的应用
• 1-3-3 粉煤灰改性方法
• §1-4 吸附剂再生技术研究
• 1-4-1 吸附剂再生的依据
• 1-4-2 吸附剂再生方法
• §1-5 课题的提出、研究意义、目的及内容
• 1-5-1 现存问题及本课题的提出
• 1-5-2 本课题的研究意义
• 1-5-3 本课题的研究目的及内容
• 第二章 具有抑菌功能粉煤灰的制备
• §2-1 实验仪器和材料
• 2-1-1 实验仪器
• 2-1-2 实验药品
• §2-2 实验方法
• 2-2-1 粉煤灰的扩孔改性
• 2-2-2 粉煤灰表面接枝改性
• 2-2-3 抑菌粉煤灰性能检测
• 2-2-4 抑菌粉煤灰性能表征
• §2-3 结果与讨论
• 2-3-1 粉煤灰活化效果评价
• 2-3-2 粉煤灰表面接枝改性抑菌性能
• 2-3-3 抑菌粉煤灰性能表征
• §2-4 小结
• 第三章 表面接枝改性剂的制备
• §3-1 实验仪器和材料
• 3-1-1 实验仪器
• 3-1-2 实验药品
• §3-2 实验方法
• 3-2-1 实验原理
• 3-2-2 γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵盐的合成
• 3-2-3 产物产率的测定
• 3-2-4 产物红外表征
• 3-2-5 产物的抑菌性能检测
• §3-3 结果与讨论
• 3-3-1 溶剂的影响
• 3-3-2 反应温度对产率的影响
• 3-3-3 反应时间对产率的影响
• 3-3-4 有机硅季铵盐的FT-IR 表征
• 3-3-5 自制接枝改性剂性能评价
• §3-4 小结
• 第四章 抑菌粉煤灰的吸附-再生性能研究
• §4-1 实验仪器和材料
• 4-1-1 实验仪器
• 4-1-2 实验材料
• §4-2 分析方法
• §4-3 实验方法
• 4-3-1 抑菌粉煤灰吸附性能研究
• 4-3-2 抑菌粉煤灰吸附-再生性能研究
• §4-4 结果和讨论
• 4-4-1 抑菌粉煤灰吸附性能研究
• 4-4-2 抑菌粉煤灰吸附—酸再生性能研究
• 4-4-3 抑菌粉煤灰吸附—碱再生性能研究
• 4-4-4 抑菌粉煤灰吸附—生物再生性能研究
• 4-4-5 三种方法再生效果对比
• §4-5 小结
• 第五章 抑菌粉煤灰的吸附-生物再生工艺现场应用
• §5-1 吸附-生物再生中试装置图
• §5-2 吸附-生物再生工艺现场中试效果
• 5-2-1 现场中试效果
• 5-2-2 生物再生对粉煤灰表面性质的影响
• §5-3 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关成果