Fenton氧化法处理喷漆废水的研究

论文摘要

喷漆废水是涂装工艺过程中产生的工业废水。其成分复杂,含大量难生物降解有机物,如何处理,使得喷漆废水能够达标排放或回用,是当今的难点与热点。目前,喷漆废水的处理方法包括混凝沉淀、化学氧化、厌氧生化等处理方法,但单独的处理方法很难达到排放标准,实际应用过程中往往采用两种或者两种以上方法的联合。本研究主要以喷漆废水为处理对象,探讨Fenton法以及Fenton作为预处理,后续采用SBR系统处理两种处理方式对喷漆废水的处理效果,目的在于为喷漆废水的处理提供借鉴。首先进行Fenton反应的影响因素实验,确定正交实验的因素及水平;由正交实验得出初步实验条件;最后通过单因子实验确定原水CODCr为2740 mg/L时实验最佳操作条件:pH=2.5,H2O2投加量14.62 g/L,FeSO4投加量9.12 g/L,反应时间90 min,此时CODCr去出率达到91.39%。然后将Fenton作为预处理方式研究,实验过程中考虑COD去除效率及H2O2氧化效率为指标,分析CODCr、H2O2投量、FeSO4投量之间的关系。实验结果表明CODCr:H2O2:FeSO4=1.6:1.6:1(质量比)时,Fenton反应能同时保持30% CODCr去除率及60% H2O2利用率。废水可生化性实验表明,Fenton试剂0.23Qth投量,使得原水生化性从0.31提高至0.49,可生化性能力明显改善。实验还研究了UV对H2O2利用率的提高情况,实验结果表明,针对不同的Fenton试剂投量,UV能够在不同程度上提高CODCr的去除率。在实验基础上对单独使用Fenton法以及使用Fenton预处理,后续采用SBR生物处理两种处理方法的经济技术比较,分析结果显示,Fenton作为生物处理的预处理相对于单独的Fenton处理方法有出水稳定,处理成本低等优点。将Fenton预处理与UV/Fenton预处理做比较,发现Fenton预处理相对于UV/Fenton预处理在运行成本上有优势。最后依据实验情况对喷漆废水进行了处理工艺设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 喷漆废水的来源
• 1.1.2 喷漆废水主要成分及排放规律
• 1.1.3 喷漆废水的危害
• 1.2 喷漆废水的处理方法
• 1.2.1 混凝沉淀法
• 1.2.2 生物法
• 1.2.3 化学氧化法
• 1.2.4 共代谢法
• 1.2.5 复合工艺
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 废水处理工艺及实验方法
• 2.1 生产工艺及废水产生过程
• 2.2 水质水量分析
• 2.3 处理工艺选择
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 实验材料
• 2.4.2 实验方法
• 2.4.3 理论投药量计算
• 2.5 本章小节
• 第3章 单独Fenton氧化对喷漆废水的处理研究
• 3.1 初步实验条件的确定
• 3.1.1 喷漆废水COD去除效果的影响因素
• 3.1.2 正交实验设计及初步实验条件的确定
• 3.2 最佳操作条件的确定
• 3.3 单独使用Fenton处理时的处理效果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 Fenton氧化与SBR法联用处理喷漆废水
• 4.1 Fenton预处理
• 2O₂与FeSO₄的投加比例'>4.1.1 Fenton试剂中H₂O₂与FeSO₄的投加比例
• 2O₂与其去除率的关系'>4.1.2 实际应用中COD:H₂O₂与其去除率的关系
• 4.1.3 UV/Fenton与Fenton法去除率效果比较
• 4.2 SBR生物处理
• 4.2.1 废水Fenton反应前后可生化性的变化
• 4.2.2 SBR生物处理系统设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 成本核算及处理工艺确定
• 5.1 单独的Fenton氧化时的运行成本
• 5.2 Fenton与SBR联用时的处理成本
• 5.2.1 预处理系统
• 5.2.2 SBR生物处理成本
• 5.3 两种运行方式的比较
• 5.4 处理工艺流程设计
• 5.4.1 设计原则
• 5.4.2 工艺流程设计
• 5.5 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 致谢