电化学法处理难降解印染废水的应用研究

论文摘要

纺织行业是我国的传统支柱行业之一，近十几年来发展迅速，取得了令人瞩目的成就。印染作为纺织工业的重要组成部分，是当前工业废水排放大户之一，这些废水大部分没有经过有效处理，对环境构成了极大的危害。近年来随着新化学纤维织物的发展和印染后整理技术的进步，大量新型助剂等难生化降解的有机物进入印染废水，使其有效处理更加困难，传统的处理工艺受到了严重挑战。本论文采用电化学法、电化学与厌氧好氧生物联合工艺对印染废水展开了处理研究，在此基础上提出了一种新型印染废水处理工艺，主要研究内容与结论如下：（1）研究并确定了电化学氧化法、铁炭微电解法和一种新型微电解材料处理方法处理印染废水的影响因素并优化了相应工艺条件。结果表明：①电化学氧化法（电极材料为钛基二氧化铅阳极和圆柱形铁阴极）处理印染废水，最重要影响因素是废水pH值，然后依次是电解质投加量、处理时间和电流密度，另外还有极板间距和曝气量。在优化操作条件下处理印染废水，COD和色度去除率分别达到50.3%和70%；②铁炭微电解法处理印染废水，影响因素主要有：废水pH值、处理时间、曝气量、铁炭比、铁屑投加量。在优化操作条件下处理印染废水，COD和色度去除率分别达到51.5%和75%；③采用新型微电解材料处理印染废水，最主要影响因素是曝气量，然后依次是pH值、反应时间、微电解材料投加浓度。在优化操作条件下，反应在室温即可达到较好的处理效果，COD和色度去除率分别达到81.1%和91.7%。（2）在以上三种电化学法研究的基础上运用本论文所提出的内置微电解厌氧-好氧联合工艺对印染废水展开了处理研究。在厌氧反应器上部加入内置微电解反应装置后，处理效果大大提高，水力停留时间为12h时，COD去除率稳定在75%以上，色度去除率达到90%以上；内置微电解厌氧反应器出水经内置微电解好氧装置处理后，最终出水清澈，COD保持在100mg/L以下，稳定达到国家一级排放标准（GB8978-1996）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 印染废水的来源及特点
• 1.2.1 印染废水的来源
• 1.2.2 印染废水的特点及危害
• 1.3 常用印染废水处理方法
• 1.3.1 物理法
• 1.3.2 化学法
• 1.3.3 生物法
• 1.4 电化学法及其在印染废水处理中的应用
• 1.4.1 电化学法原理
• 1.4.2 电化学废水处理技术
• 1.4.3 电化学法在印染废水处理中的应用
• 1.5 研究目的及意义
• 2 实验材料、方法与内容
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验用水
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.2 实验装置及运行方式
• 2.2.1 电化学氧化反应器
• 2.2.2 微电解反应器
• 2.2.3 生物反应器
• 2.3 实验分析项目及检测方法
• 2.4 实验研究方法与内容
• 2.4.1 电化学氧化法处理印染废水的研究
• 2.4.2 铁炭微电解法处理印染废水的研究
• 2.4.3 新型微电解材料处理印染废水的研究
• 2.4.4 内置微电解厌氧-好氧联合工艺处理印染废水的研究
• 3 电化学氧化法处理印染废水的研究
• 3.1 电极材料的选择
• 3.1.1 常用的电极材料
• 3.1.2 阳极材料的选择
• 3.1.3 阴极材料的选择
• 3.2 各因素对处理效果的影响
• 3.2.1 pH 值对处理效果的影响
• 3.2.2 电流密度对处理效果的影响
• 3.2.3 处理时间对处理效果的影响
• 3.2.4 极板间距对处理效果的影响
• 3.2.5 曝气量对处理效果的影响
• 3.2.6 电解质 NaCl 投加量对处理效果的影响
• 3.3 正交实验结果
• 3.4 本章小结
• 4 铁炭微电解法处理印染废水的研究
• 4.1 铁炭材料的选择
• 4.1.1 实验用铁屑和活性炭的来源
• 4.1.2 实验材料的预处理
• 4.2 各因素对处理效果的影响及优化工艺条件的确定
• 4.2.1 pH 值对处理效果的影响
• 4.2.2 处理时间对处理效果的影响
• 4.2.3 曝气量对处理效果的影响
• 4.2.4 铁炭比对处理效果的影响
• 4.2.5 铁屑投加量对处理效果的影响
• 4.3 其它因素对处理效果的影响
• 4.3.1 NH4Cl 投加量对处理效果的影响
• 4.3.2 混凝 pH 值对处理效果的影响
• 4.4 优化工艺条件下印染废水的处理结果
• 4.5 本章小结
• 5 新型微电解材料处理印染废水的研究
• 5.1 新型微电解材料
• 5.2 主要影响因素的确定
• 5.2.1 pH 值对处理效果的影响
• 5.2.2 曝气量对处理效果的影响
• 5.2.3 反应时间对处理效果的影响
• 5.2.4 微电解材料投加浓度对处理效果的影响
• 5.2.5 温度对处理效果的影响
• 5.2.6 NaCl 用量对处理效果的影响
• 5.3 正交实验结果
• 5.4 新型微电解材料与铁炭材料的比较
• 5.5 本章小结
• 6 内置微电解厌氧-好氧联合工艺处理印染废水的研究
• 6.1 内置微电解厌氧反应器处理印染废水的研究
• 6.1.1 厌氧反应器的选择
• 6.1.2 微电解材料的选择
• 6.1.3 厌氧反应器（UASB）的启动
• 6.1.4 内置微电解厌氧反应器整体运行情况研究
• 6.1.5 稳定运行阶段反应器处理印染废水的研究
• 6.2 联合工艺处理印染废水的研究
• 6.2.1 好氧反应器的选择
• 6.2.2 好氧反应器的启动
• 6.2.3 联合工艺流程图
• 6.2.4 联合工艺稳定运行结果
• 6.3 本章小结
• 7 结论及展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间学术成果
• 致谢