槟榔废水处理方法的实验研究

论文摘要

随着现代工业化程度的不断提高,工业废水产量逐年增加,而在国家对环境保护日益重视,对废水的处理、回用要求越来越高的情况下,人们对各种废水的处理工艺、运行条件都有了较深入的研究。然而,槟榔废水作为一种典型的难降解有机废水,在国内还没有其处理工艺的研究先例。由于难降解有机废水具有污染物浓度高、难生物降解、具有生物毒性、水质波动较大等特点,目前一般采用物理、化学预处理和生化处理相组合的手段。通过预处理,改变难生物降解有机物的化学结构,解除生物毒性,提高废水可生化性,在工程实际中起到缩短反应时间,增强处理效果,降低投资运行成本的作用,而且系统稳定,易控制,不会给环境带来二次污染。铁碳微电解工艺适用范围广,并使用废铁屑、铁刨花等为原料,具有“以废治废”的意义,但对难降解有机物的处理效果差,单独处理无法使出水达标；Fenton试剂具有极强的氧化性,能将有机物氧化开环、断链,甚至将有机物直接矿化为CO2和H2O,具有较强的处理效果,但缺点是使用成本高；混凝沉淀作为常见的预处理工艺,通过物理-化学的作用将水体中有机物转移,具有一定的处理效果,通常与其他工艺搭配使用。本文利用上述三种方法的组合,形成铁碳微电解-Fenton-A/O工艺和混凝-Fenton氧化工艺,并加以探讨。本研究以湖南友文食品有限公司长沙某分公司的槟榔煮籽废水作为研究对象,研究槟榔、槟榔废水中的主要成分,铁碳微电解、Fenton氧化、混凝沉淀的作用机理、影响因素、优缺点等。采用单因素试验确定影响铁碳微电解、Fenton反应的最佳反应条件：铁炭比=1：1,微电解进水pH=3,反应时间=2.5h,H202投加量=3%（体积比）,Fenton反应初始pH=3,并利用GC-MS技术对该条件下的出水与废水原水成分进行分析、比较。对在最佳反应条件下的出水进行A/O生化处理,结果表明,废水的可生化性由0.094上升为0.37,A/O系统一个周期完成后,COD由791mg/L降至247mg/L。槟榔废水在经微电解-Fenton-A/O工艺后,COD总去除率达96.22%,色度去除率达98.8%。本研究还对混凝-Fenton技术进行了分析,采用五种常见的混凝剂对槟榔废水进行处理,考察了在不同投加量、pH条件下的混凝反应对废水COD、色度的去除效果。结果表明,对COD的去除率由高到低分别是：高分子混凝剂>无机铝盐>无机铁盐；通过对产生的污泥的沉降速度、沉降比进行分析,结果表明在沉降速度方面：高分子混凝剂<铝盐<铁盐。选择最佳混凝剂PAC,在其pH=7.5时,对废水进行Fenton氧化处理,结果表明,当反应时间为30min时、反应pH为3,双氧水投加量为2mL/L,n（Fe2+）：n（H2O2）=1：10,出水效果最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 食用槟榔概述
• 1.1.1 槟榔的有效成分
• 1.1.2 槟榔的药理功效
• 1.1.3 槟榔加工工艺简介
• 1.1.4 槟榔加工过程污染概况
• 1.2 槟榔废水的产生及处理工艺
• 1.2.1 槟榔废水的产生及其特征
• 1.2.2 槟榔废水的治理对策
• 1.2.3 槟榔废水可行性预处理技术
• 1.3 铁碳微电解工艺概况
• 1.3.1 铁碳微电解基本原理
• 1.3.2 铁碳微电解系统的组成
• 1.3.3 微电解工艺的主要影响因素
• 1.3.4 微电解工艺的优缺点
• 1.4 FENTON试剂氧化法概述
• 1.4.1 Fenton试剂反应机理
• 1.4.2 Fenton反应的优缺点
• 1.4.3 铁碳微电解-Fenton组合工艺
• 1.5 混凝技术研究概述
• 1.5.1 混凝的定义及分类
• 1.5.2 混凝的作用机理
• 1.5.3 混凝的影响因素
• 1.5.4 混凝的研究发展方向
• 1.6 本章小结
• 第2章 铁碳微电解-Fenton-A/O工艺处理槟榔废水的研究
• 2.1 前言
• 2.1.1 试验流程
• 2.1.2 主要实验仪器
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设计
• 2.3 测定分析方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 单因素实验
• 2.4.2 GC-MS分析
• 2.4.3 铁碳微电解-Fenton-A/O艺
• 2.5 本章小结
• 第3章 混凝-Fenton反应的过程研究
• 3.1 前言
• 3.1.1 试验流程
• 3.1.2 主要仪器
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验设计
• 3.3 测定分析方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 不同混凝剂对废水处理的影响
• 3.4.2 不同混凝剂的平均沉降速率
• 3.4.3 助凝剂的筛选
• 3.4.4 混凝-Fenton反应
• 3.5 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢