离子交换法处理化肥厂废水基础研究

论文摘要

化肥厂废水氨氮和硝酸盐氮浓度高,废水外排极易造成水体富营养化。化肥厂废水BOD5/COD值较低,不适宜采用生物处理方法进行处理。目前化肥厂废水处理出水中氨氮和硝酸盐氮浓度很难达标。论文对离子交换法处理化肥厂废水进行了基础研究。比较了三种阳离子交换树脂和三种阴离子交换树脂在相同工作环境下分别对氨氮和硝酸盐氮的吸附交换等温线,筛选出性能相对较好的阳离子交换树脂D61和阴离子交换树脂D301作离子交换柱填充树脂进行动态吸附实验。以树脂层高度、进水pH值、进水流速、再生液流速、再生液浓度为影响因素,采用L16（45）正交实验表格,进行了阳离子交换柱对氨氮和阴离子交换柱对硝酸盐氮的交换吸附影响因素研究。试验结果表明,在常温条件下,D61阳离子交换树脂对氨氮的交换吸附能力优于001×7和D001树脂,且该树脂有较好的抗干扰能力。对于阴离子交换树脂,D301和D201树脂对硝酸盐氮的交换吸附能力优于201×7树脂。动态正交实验结果表明,影响D61树脂交换吸附量的因素主次顺序依次为进水pH值、进水流速、树脂层高度、再生液流速、再生液浓度,各因素中较佳的组合为树脂层高度70cm、进水pH值6、进水空床流速9.4cm/min、再生液空床流速9.4cm/min、再生液浓度25%。影响D301树脂交换吸附量的因素主次顺序为进水pH值、树脂、进水流速、再生液流速、再生液浓度,因素较佳组合为树脂层高度50cm、进水pH值6、进水流速9.4cm/min、再生液流速9.4cm/min、再生液浓度20%。方差分析表明,进水pH值对阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的总交换吸附量有特别显著的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究课题的提出及意义
• 1.2 研究目的及研究内容
• 第二章 文献综述
• 2.1 化肥厂废水
• 2.1.1 化肥厂废水的来源
• 2.1.2 化肥厂废水的水质和特点
• 2.1.3 化肥厂废水的危害
• 2.1.4 化肥厂废水处理存在的问题以及原因
• 2.2 化肥厂废水物化处理方法和工艺的研究现状
• 2.2.1 化学沉淀法
• 2.2.2 吹脱汽提法
• 2.2.3 折点加氯法
• 2.2.4 电解法
• 2.2.5 水解解吸法
• 2.2.6 电催化氧化法
• 2.2.7 冷却循环法
• 2.3 化肥厂废水生化处理方法和工艺的研究现状
• 2.3.1 普通活性污泥法
• 2.3.2 A-O活性污泥法
• 2.3.3 氧化沟法
• 2.3.4 SBR法
• 2.3.5 MBR法
• 2.3.6 曝气生物滤池
• 2.3.7 人工湿地系统
• 2.3.8 处理化肥厂废水的新工艺及新技术
• 2.4 离子交换技术研究现状及在废水处理中的应用
• 2.4.1 离子交换技术
• 2.4.2 离子交换剂的产生和发展
• 2.4.3 离子交换法在废水处理中的应用
• 2.5 离子交换树脂
• 2.5.1 离子交换树脂的组成
• 2.5.2 离子交换树脂的分类
• 2.5.3 离子交换树脂的命名
• 2.5.4 离子交换树脂的性能指标
• 2.6 现有化肥废水处理技术存在的问题及启示
• 2.7 研究课题的提出
• 第三章 实验装置及方案设计
• 3.1 实验装置与材料
• 3.2 实验过程设计
• 3.2.1 离子交换树脂的预处理
• 3.2.2 静态实验
• 3.2.3 动态实验流程
• 3.3 分析项目与测试方法
• 3.4 化肥厂废水水质及实验目标
• 3.5 正交实验设计
• 3.5.1 确定考察因素和水平取值
• 3.5.2 正交实验设计
• 3.6 实验过程
• 第四章 实验结果与讨论
• 4.1 静态实验阶段（2007年2月26日-2007年8月20日）
• 4.1.1 阳离子交换树脂静态实验结果
• 4.1.2 阴离子交换树脂静态实验结果
• 4.2 动态实验阶段（2007年8月27日-2007年12月25日）
• 4.2.1 阳离子交换柱正交实验结果及显著性影响因素分析
• 4.2.2 阴离子交换柱正交实验结果及显著性影响因素分析
• 4.3 树脂再生出水的无害化处理构想
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 存在的问题以及建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研活动