高浓度含油乳化废液的处理研究

论文摘要

高浓度含油乳化废液来源于印染、石油化工、机械切削、食品等行业,种类繁多、排放量大、成份复杂、COD高,是一类难处理的特殊废水,如果直接排入环境,会对生态环境造成严重的危害。因此,必须对其进行处理,而单一的破乳剂和絮凝剂难以达到破乳、分离、絮凝的功效,针对这种问题,合成一种硅基无机复合絮凝剂（Si-ICF）,达到对这类高浓度含油乳化废液高效处理的目的。根据实际含油乳化废液的性质和稳定性等因素,合成了硅基无机复合絮凝剂（Si-ICF）,测定了平均分子量和分子量分布,分析了结构,优化了合成条件,确定了絮凝、混凝参数,探讨了絮凝、混凝机理。由实验结果可知,该硅基无机复合絮凝剂适宜制备条件为:在100ml去离子水中,硅酸钠约18.00～19.00ml,用30%H2SO4缓慢调pH约为4.50～5.00,交联剂A的适宜用量在6.000g～7.000g,温度保持在37.5～42.5℃,聚合反应1h,Al2（SO4）3·18H2O用量为10.0000g～12.0000g,Fe2（SO4）3加入量2.8000g～3.2000g,后加入4.5000g稳定剂B,使其反应温度升高至70℃,继续反应3h,取出陈化23～25h,在此条件下制备的絮凝性能较好;使用该絮凝剂处理高浓度乳化废液,适宜的絮凝、混凝条件为:水体温度50～60℃,搅拌强度50～60r/min,搅拌时间15～20min,絮凝剂用量9.5～10.5ml每100ml废液。用该硅基无机复合絮凝剂处理高浓度含油乳化废液,将破乳、絮凝一步完成,对多种乳化废液均有良好适用性,无须调节废液的pH,经一步处理,可将COD从9×104～2.5×105mg/L降至3.0×103～6.5×103mg/L,COD去除率达95～98%,实现了对高浓度含油乳化废液高效处理的目的。另外,研究结果发现:适量交联剂A和稳定剂B的加入,提高了絮凝剂的稳定性,阻缓了凝胶的发生。絮凝处理出水中剩余有机物是一些难降解的可溶性有机物,一般的氧化剂难以使其氧化降解,故在二次处理中选择Fenton试剂法。通过正交试验确定了工艺操作条件,得出优化工艺操作条件为:100ml废水中,30%H2O2投加量6.00～6.50ml;FeSO4投加量为0.28～0.30g;pH调为2.85～3.00,反应时间2h,调节pH在7.00～8.00,静置沉淀。进一步可将絮凝出水中的COD降至500～1500mg/L。采用该硅基无机复合絮凝剂处理高浓度含油乳化废液,摆脱了传统絮凝剂絮凝性能差,对废水pH选择性强等缺点,缩短了处理程序,简化了处理工艺,设备少,易操作,适用范围广,无二次污染。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 高浓度含油乳化废液概述
• 1.1.1 高浓度含油乳化废液来源
• 1.1.2 高浓度含油乳化废液的组成
• 1.1.3 乳化液的物理性质
• 1.1.4 乳化液的类型及影响因素
• 1.1.5 乳化液类型的鉴别方法
• 1.1.6 乳化液稳定性理论
• 1.1.7 影响乳化液稳定性的因素
• 1.1.8 乳化液的不稳定性
• 1.1.9 乳化液的破乳
• 1.2 高浓度含油乳化废液的危害
• 1.3 高浓度含油乳化废液研究现状
• 1.3.1 高浓度含油乳化液的处理方法
• 1.3.2 高浓度含油乳化液处理存在的问题
• 1.4 课题内容与方案
• 1.4.1 课题内容
• 1.4.2 课题研究方案
• 2 水样测定
• 2.1 仪器及试剂
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.2 COD测试方法
• 2.2.1 测定原理
• 2.2.2 测定步骤
• 2.3 水样分析
• 2.3.1 水样概况
• 2.3.2 分析方法
• 2.3.3 分析结果
• 3 絮凝剂制备
• 3.1 仪器及试剂
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 药品
• 3.2 复合絮凝剂的制备
• 3.2.1 无机复合絮凝剂的合成思路
• 3.2.2 无机复合絮凝剂的制备原理
• 3.2.3 无机复合絮凝剂的制备步骤
• 3.2.4 复合絮凝剂制备工艺
• 3.2.5 无机复合絮凝剂制备装置
• 3.3 试验结果讨论
• 3.3.1 硅酸钠加入量对絮凝效果的影响
• 3.3.2 交联剂 A对絮凝剂性能的影响
• 3.3.3 铝盐加入量对絮凝剂性能的影响
• 3.3.4 铁盐加入量对絮凝剂性能的影响
• 3.3.5 pH对絮凝剂性能的影响
• 3.3.6 反应时间对絮凝剂性能的影响
• 3.3.7 反应温度对絮凝剂性能的影响
• 3.4 絮凝剂稳定实验
• 3.4.1 仪器及试剂
• 3.4.2 几种试剂对稳定性的影响
• 3.4.3 稳定剂 B对絮凝剂稳定性的影响
• 3.5 本章小结
• 4 絮凝剂分析与表征
• 4.1 铝、铁形态分布分析
• 4.1.1 试验试剂和仪器
• 4.1.2 试验原理
• 4.1.3 试剂配制
• 4.1.4 测定波长的选择
• 4.1.5 pH对 Ferron逐时络合法的影响
• 4.1.6 试验步骤
• 4.1.7 标准曲线的绘制
• 4.1.8 试样测定
• 4.1.9 试验计算及结果
• 4.2 硅形态分布分析
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 标准曲线的绘制
• 4.2.4 工作曲线的制作
• 4.2.5 Si形态分布的计算及分析结果
• 4.3 絮凝剂分子量的测定
• 4.3.1 实验原理
• 4.3.2 仪器 药品
• 4.3.3 实验装置
• 4.3.4 实验步骤
• 4.3.5 数据及处理
• 4.4 絮凝剂的结构特征分析及其表征及絮凝机理探讨
• 4.4.1 絮凝剂的IR表征及结构分析
• 4.4.2 絮凝剂的絮凝机理探讨
• 4.5 本章小结
• 5 高浓度含油乳化废液的处理
• 5.1 破乳、絮凝实验
• 5.1.1 絮凝影响因素
• 5.1.2 絮凝效果比较
• 5.2 深度氧化处理实验
• 5.2.1 Fenton试剂法工艺条件优化
• 5.2.2 Fenton试剂法氧化机理探讨
• 5.3 废水处理工艺流程设计
• 5.3.1 乳化废液处理的典型工艺
• 5.3.2 乳化废液处理工艺流程设计
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间已发表的学术论文