【摘要】：氨氮是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素之一,已被列入國(guó)家污染物總量減排控制目標(biāo)。電氧化技術(shù)是一種綠色環(huán)保的技術(shù),可有效的去除廢水中的氨氮,應(yīng)用前景廣闊。本文從推廣電化學(xué)氧化法處理氨氮廢水出發(fā),通過(guò)研究溶液pH值、電流密度、氯離子等因素對(duì)氨氮電化學(xué)氧化過(guò)程包括去除機(jī)理、效率、產(chǎn)物及其分布等的影響,提出了電化學(xué)氧化去除氨氮的定向調(diào)控技術(shù),并將電化學(xué)氧化法用于實(shí)際氨氮廢水處理,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面評(píng)估了電化學(xué)氧化法處理氨氮廢水的適應(yīng)性。獲得結(jié)論主要如下:溶液pH從5.0增大到11.0,氨氮的氧化峰電流從3.51 mA增大至7.02 mA,氨氮的起始氧化電位從0.55 V增大至0.63 V;酸性條件下,氨氮主要被羥基自由基去除,99%的產(chǎn)物為氮?dú)?硝酸鹽的量不足1%;堿性條件下,氨氮被直接氧化去除,pH為9.0時(shí),93.23%的產(chǎn)物為氮?dú)?7%的產(chǎn)物為硝酸鹽和亞硝酸,而pH為11.0時(shí),75%的產(chǎn)物為氮?dú)?25%的產(chǎn)物為硝酸鹽和亞硝酸。氨氮氧化速率與電流密度之間呈良好的直線關(guān)系,且溶液pH為5.0時(shí)的直線斜率是pH為11.0時(shí)的1.35倍;溶液pH為11.0時(shí),硝態(tài)氮的生成量隨電流密度的增加明顯提高,而溶液pH為5.0時(shí),氨氮氧化產(chǎn)物一直是無(wú)害的氮?dú)�。因活性氯的生�?氯離子的存在顯著提高了氨氮的去除速率;溶液pH為5.0和11.0時(shí),氨氮的去除量分別提高了2.5倍和3倍,且硝酸根和亞硝酸根量的沒(méi)有增加,但反應(yīng)中生成了一定量的氯胺,主要為二氯胺和三氯胺。在上述試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)實(shí)際廢水處理需要,建立了日處理規(guī)模500 m3的生化尾水氨氮電氧化處理工程。在電流密度15mA/cm2、平均pH值8.0時(shí),電氧化處理80 min,氨氮去除效率接近100%,生化尾水氨氮濃度小于1 mg/L。按電價(jià)0.7元/kWh計(jì),噸水處理成本為10.49元/噸。
[Abstract]:Ammonia nitrogen is one of the main factors that cause eutrophication of water body and has been included in the national total pollutant emission reduction control target. Electrooxidation is a kind of green environmental protection technology, which can effectively remove ammonia nitrogen from wastewater and has a wide application prospect. In this paper, the effects of pH value, current density and chloride ion on the removal mechanism, efficiency, product and distribution of ammonia nitrogen wastewater were studied. The directional control technology of ammonia nitrogen removal by electrochemical oxidation was put forward, and the electrochemical oxidation method was applied to the treatment of ammonia nitrogen wastewater. The adaptability of electrochemical oxidation process to ammonia nitrogen wastewater treatment was evaluated from the technical and economic aspects. The main conclusions are as follows: the oxidation peak current of ammonia nitrogen increases from 3.51 mA to 7.02 mA, and the initial oxidation potential of ammonia nitrogen increases from 0.55 V to 0.63 V when the solution pH increases from 5.0 to 11.0; Under acidic conditions, ammonia nitrogen was mainly removed by hydroxyl radical, 99% of the product was nitrogen, and the amount of nitrate was less than 1%. When pH was 9.0, 93.23% of the products were nitrogen, 7% of the products were nitrate and nitrite, and 75% of the products were nitrogen when pH was 11.0. 25% of the products were nitrate and nitrite. There is a good linear relationship between the oxidation rate of ammonia nitrogen and the current density, and the linear slope of the solution with pH 5.0 is 1.35 times of that of pH at 11.0. When the pH of solution is 11.0, the amount of nitrate nitrogen increases obviously with the increase of current density, while the product of ammonia-nitrogen oxidation is harmless nitrogen when pH is 5.0. Because of the formation of active chlorine, the presence of chloride ions significantly increased the removal rate of ammonia nitrogen. When the pH of solution was 5.0 and 11.0, the removal rate of ammonia nitrogen increased by 2.5 times and 3 times, respectively, and the amount of nitrate and nitrite did not increase, but a certain amount of chloramine was produced in the reaction, mainly dichloroamine and trichloroamine. On the basis of the above experimental research and combined with the actual wastewater treatment needs of the enterprise, a 500 m3 daily treatment scale of biochemical tail water ammonia-nitrogen electrooxidation treatment project was established. When the current density is 15 Ma / cm ~ 2 and the average pH value is 8.0, the removal efficiency of 80 min, ammonia nitrogen is close to 100, and the concentration of ammonia nitrogen in biochemical tail water is less than 1 mg/L.. According to the electricity price of 0. 7 yuan / kWh, the cost of water treatment is 10. 49 yuan / ton.
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2343354