强化微电解-Fenton氧化联合工艺处理石化废水的试验研究

论文摘要

石化废水的处理研究一直是环保领域研究的焦点和热点。石化废水COD浓度高、色度高、可生化性极差,并且含有有毒有害物,由于水质的特点,常规处理难以使其达标,深度处理技术的研究成为热点。本文以牡丹江某石油添加剂企业的石化废水为研究对象,探讨了生物强化微电解—Fenton氧化联合工艺对石化废水进行深度处理的可行性以及工艺的最佳控制条件,为今后的实践运用提供了理论依据和指导。针对传统的铁炭微电解方法中由于反应条件是酸性,存在着溶铁量大、加碱沉淀较多、铁屑易板结等问题。试验将反应条件设为中性,采用了铁炭微电解和生物法相结合,考察了该工艺对石化废水COD的处理效果及规律,并进一步通过单因素试验确定了生物强化微电解工艺的最佳运行参数。通过正交和单因素试验确定了Fenton氧化法处理该石化废水的最佳条件;对原废水进行了Fenton预氧化试验,确定了最佳的反应参数并作了预氧化改造相关的经济性分析;进行了生物强化微电解—Fenton氧化联合工艺试验,确定了运行的最佳参数并做了可行性分析。强化微电解工艺对该废水的处理试验表明:进水水质为中性,铁炭比为1:1,铁投量为2.78kg/m3,反应时间为8h时,在曝气条件下对COD的去除率可达45%。Fenton氧化对该废水的处理试验表明:在pH值为3,FeSO4投量为2000mg/L,H2O2投量为3000mg/L,反应时间为2.5h,H2O2采用分批连续投加方式进行投加时对COD的去除率可达58%左右。预氧化试验表明:当FeSO4投量为5000mg/L,H2O2投量为5000mg/L,反应时间为2h,进水pH采用原水酸性条件时,对COD的去除率能达到10%左右,出水的可生化性由0.12提高到0.21。强化微电解—Fenton氧化联合试验表明:进水pH值为4,H2O2投量为2000mg/L,反应时间为2.5h时,联合工艺对COD的去除率能达到60%左右。通过经济性分析,污水站后期进行预氧化改造比原工艺在药剂投量成本上节约了75%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 我国目前水资源状况
• 1.1.2 我国工业水治理概况
• 1.1.3 石化废水处理的现状
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 铁炭微电解法的研究现状
• 1.2.2 生物接触氧化法的研究现状
• 1.2.3 生物铁法
• 1.2.4 Fenton氧化法的研究现状
• 1.3 课题研究的来源、目的、意义和研究内容
• 1.3.1 课题研究来源
• 1.3.2 研究目的及意义
• 1.3.3 课题研究内容
• 第2章 试验水质及分析方法
• 2.1 原水分析
• 2.2 主要测试项目和分析方法
• 2.3 试验仪器和试剂
• 第3章 生物强化微电解技术的试验研究
• 3.1 试验材料的来源与预处理
• 3.1.1 铁屑预处理
• 3.1.2 活性炭预处理
• 3.2 试验方法
• 3.3 烧杯试验
• 3.3.1 污泥的驯化
• 3.3.2 酸性条件下铁炭微电解的试验研究
• 3.3.3 填料的选择
• 3.3.4 生物强化微电解的试验
• 3.3.5 铁投加量对处理效果的影响
• 3.3.6 不同铁炭比对处理效果的影响
• 3.3.7 不同负荷对处理效果的影响
• 3.3.8 反应时间对处理效果的影响
• 3.3.9 曝气量对处理效果的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 Fenton氧化试验
• 4.1 Fenton氧化试验设计
• 4.1.1 试验方法
• 4.1.2 试验设计
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 正交试验结果
• 4.2.2 最佳pH值的确定
• 4用量的确定'>4.2.3 最佳FeSO₄用量的确定
• 2O₂用量的确定'>4.2.4 最佳H₂O₂用量的确定
• 4.2.5 最佳反应时间的确定
• 2O₂投加方式的确定'>4.2.6 H₂O₂投加方式的确定
• 4.3 本章小结
• 第5章 Fenton预氧化试验
• 5.1 对原废水Fenton预氧化试验设计
• 5.1.1 试验方法
• 5.1.2 试验设计
• 5.2 结果讨论
• 4用量的确定'>5.2.1 最佳FeSO₄用量的确定
• 2O₂用量的确定'>5.2.2 最佳H₂O₂用量的确定
• 5.2.3 最佳反应时间的确定
• 5.2.4 反应前后可生化性比较
• 5.2.5 预氧化工艺改造的经济性分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 联合工艺处理试验研究
• 6.1 强化微电解—Fenton试剂联合试验
• 6.1.1 联合工艺流程
• 6.1.2 试验方法
• 2O₂最佳投量的确定'>6.1.3 H₂O₂最佳投量的确定
• 6.1.4 最佳反应时间的确定
• 6.1.5 最佳pH值的确定
• 6.2 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢