【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,電鍍工藝被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)導(dǎo)致電鍍廢水排放量快速增加。電鍍廢水中不僅含有致癌致畸和致突變的劇毒性物質(zhì)如銅、鎘、鉻等重金屬離子,而且含有許多難生物降解有機(jī)物。這些有毒有害和難降解物質(zhì)若不能得到妥善處理,極可能帶來巨大的危害。本課題以離子交換型粒子電極為基礎(chǔ),構(gòu)建離子交換強(qiáng)化電生物反應(yīng)器(IEEB反應(yīng)器),利用廢水中的金屬離子作為催化劑,在電場的作用下對難降解有機(jī)物進(jìn)行分解,最后再通過微生物將其去除。以離子交換基質(zhì)作為載體,氯化鐵和氯化錳為活性物質(zhì),通過預(yù)處理和預(yù)負(fù)載兩個(gè)過程,制備出預(yù)負(fù)載單組份和雙組份不同比例的離子交換型粒子電極。考察不同類型離子交換型粒子電極的催化效果,發(fā)現(xiàn)對模擬廢水CODcr去除率最高的是以Fe:Mn=1:1進(jìn)行預(yù)負(fù)載的粒子電極。此離子交換型粒子電極對模擬廢水的CODcr吸附量為6.08mg/g,達(dá)到吸附平衡時(shí)模擬廢水的CODcr去除率為13.39%;粒子電極第二次使用時(shí)CODcr去除率降低了約5%,隨后不再變化;隨著電解質(zhì)濃度的提高,粒子電極的催化效率提高,適合用于導(dǎo)電性較高的電鍍廢水。使用篩選出的粒子電極構(gòu)建IEEB反應(yīng)器即離子交換強(qiáng)化電生物反應(yīng)器,采用接種掛膜的方式對反應(yīng)器進(jìn)行掛膜,同時(shí)與不加電的對比反應(yīng)器進(jìn)行比較。在連續(xù)進(jìn)水10天后,IEEB反應(yīng)器CODcr去除率為81.59%,氨氮去除率為85.7%;對比反應(yīng)器CODcr去除率為70.7%,氨氮去除率為82.4%。兩反應(yīng)器CODcr和氨氮均達(dá)到較高水平且運(yùn)行平穩(wěn),認(rèn)為此時(shí)兩反應(yīng)器掛膜成功。反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段,分別考察了不同電流強(qiáng)度、水力停留時(shí)間和污染物濃度對兩反應(yīng)器去除污水中CODcr,TOC和金屬離子效率的影響。電流強(qiáng)度選擇20mA、40mA、60mA,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IEEB反應(yīng)器運(yùn)行最佳電流為40mA,在此電流強(qiáng)度下IEEB反應(yīng)器對CODcr、TOC、銅、鉻的去除率分別為84.02%、80.13%、94.63%、79.02%,CODcr、TOC和銅的去除率分別比對比反應(yīng)器高出27.75%、39.91%、31.18%,鉻的去除率與對比反應(yīng)器僅相差0.82%。水力停留時(shí)間選擇2.3h和3.5h,在停留時(shí)間為3.5h的情況下,廢水與離子交換型粒子電極接觸更加充分,去除率更好,此時(shí)IEEB反應(yīng)器對CODcr、TOC、銅、鉻的去除率分別為84.02%、80.13%、94.63%、79.02%,2.3h時(shí)IEEB反應(yīng)器的相應(yīng)去除率為73.34%、63.49%、95.92%、74.92%。進(jìn)水污染物濃度選取CODcr濃度150mg/L,300mg/L和450mg/L,當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度為150mg/L時(shí),IEEB反應(yīng)器的CODcr,TOC,銅,鉻的去除率分別為86.21%、80.33%、82.11%、32.42%;當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度為300mg/L時(shí),IEEB反應(yīng)器對應(yīng)去除率分別為84.02%、80.13%、94.63%、79.02%。當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度為450mg/L時(shí),IEEB對應(yīng)去除率為73.61%、65.70%、96.58%、75.55%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單位體積的IEEB反應(yīng)器可去除的污染物的量遠(yuǎn)高于對比反應(yīng)器。分析IEEB反應(yīng)器的原理,通過氣質(zhì)聯(lián)用儀分析IEEB反應(yīng)器進(jìn)出水成分發(fā)現(xiàn)廢水中長鏈物質(zhì)含量由70.72%減少到52.51%,短鏈物質(zhì)含量由15.04%增加到34.44%,結(jié)合廢水B/C分析其可生化性的變化,認(rèn)為在反應(yīng)過程中IEEB反應(yīng)器可將難降解物質(zhì)分解為易被生物降解的小分子。能譜分析表明粒子電極在使用過程中具有負(fù)載廢水中金屬離子的功能,反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行的結(jié)果說明運(yùn)行過程中負(fù)載的金屬同樣具有催化有機(jī)物分解的作用。紅外分析說明粒子電極的離子交換功能經(jīng)過長時(shí)間使用后仍可正常發(fā)揮作用。
【圖文】：

保證其在允許的范圍內(nèi)波動。模擬廢水各項(xiàng)指標(biāo)如下表 2.2 模擬廢水水質(zhì)指標(biāo)指標(biāo) 數(shù)值 水質(zhì)指標(biāo) 數(shù)(mg/L) 274.89~319.42 NH4+-N(mg/L) 22.mg/L) 0.35-4.16 pH 7.01攝氏度） 16.8-27.0征污染物的選取用電鍍添加劑》選取糖精鈉、聚乙二醇 6000 和十二烷基硫酸。稱鄰苯甲�；酋啺封c，是食品工業(yè)中常用的甜味劑。在電亮劑和應(yīng)力去除劑。糖精鈉可提高鍍層的光亮度和柔軟性，其分子結(jié)構(gòu)式如圖 2.2 所示。

圖 2.3 聚乙二醇結(jié)構(gòu)簡式面活性劑，在電鍍中主力，，防止鍍層產(chǎn)生針孔2.4 十二烷基硫酸鈉結(jié)構(gòu)期探索階段，為篩選出定。在后期反應(yīng)器啟動質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定。具體行檢測。具體的檢測指
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X781.1

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本文編號：2537081