【摘要】：豬場廢水生化系統(tǒng)的尾水是經(jīng)過厭氧、好氧處理過的廢水,不達(dá)標(biāo)排放會帶來水環(huán)境污染,進(jìn)而影響人們的生活,威脅人類的健康。目前,我國要求出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造。大多養(yǎng)豬場污水處理系統(tǒng),出水水質(zhì)達(dá)不到國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),而且傳統(tǒng)法處理此類廢水有著占地面積大、二次污染嚴(yán)重、成本高的缺點(diǎn),本研究運(yùn)用改良三維電極法處理此類廢水,達(dá)到了高效、處理成本低、條件溫和的目的,而且水質(zhì)達(dá)到地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本研究以江西省南昌縣某豬場一體化污水處理設(shè)備的生化尾水為對象。首先搭建三維電極實(shí)驗(yàn)裝置,探究最佳的電極板組合、電解質(zhì)、填料電極,之后運(yùn)用單因素實(shí)驗(yàn)法和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合,來探究出電壓、極板間距、電解質(zhì)濃度三因素對電解效率的影響,并探究出最佳電解參數(shù)。接著從三維電極體系的電流密度和法拉第電解效率,來分析該裝置的能耗問題,最后運(yùn)用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀對填料進(jìn)行表征并進(jìn)一步探究電解機(jī)理。探究出了最佳電極板組合為C(+)、C(-);最佳電解質(zhì)為NaCl;負(fù)載Mn氧化物的填料電極最高效。由單因素實(shí)驗(yàn)得到:電壓在8.00-12.00V、電解質(zhì)濃度在0.15-0.25mol/L、極板間距在4.00-8.00cm、初始pH值為5.0時(shí)三維電極體系有著較高的電解效率,所建立的響應(yīng)面模型Y_1(COD去除率)的R~2為0.9827,模型Y_2(氨氮去除率)的R~2為0.9812。各個(gè)因素對COD_(cr)去除的影響順序?yàn)殡妷弘娊赓|(zhì)濃度極板間距,對氨氮去除率的影響順序?yàn)殡娊赓|(zhì)濃度電壓極板間距,最佳反應(yīng)參數(shù):電壓10.50V、極板間距為6.25cm、電解質(zhì)濃度為0.20mol/L、初始pH值為5.0。在最佳參數(shù)條件下電解原水,最終出水COD濃度為144.00mg/L,去除率達(dá)到70.40%;出水氨氮濃度為38.20mg/L去除率達(dá)到74.50%,優(yōu)于《鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB36/852-2015)中高效集約發(fā)展區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)。在最佳電解條件下,得到三維電極系統(tǒng)的電流密度為112.94A/m~2、法拉第電流效率為443.90%,這表明了該裝置效率高,且電解過程中所損失的電流比較少。運(yùn)用X射線衍射法檢測到,在燒結(jié)溫度為200℃時(shí),活性炭表面負(fù)載了α-MnO_2(PDF#21-0547);β-MnO_2(PDF#32-0637);Mn_3O_4(PDF#33-0887)。結(jié)合表征實(shí)驗(yàn)從直接氧化、間接氧化兩方面完整地分析了三維電極降解豬場污水系統(tǒng)生化尾水的反應(yīng)機(jī)理。本研究是針對豬場污水系統(tǒng)生化尾水而設(shè)計(jì)出來的一套高效、低耗三維電極設(shè)備,對于污水處理廠的提標(biāo)改造具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X713
【圖文】：

其水質(zhì)如表 2.1。表 2.1 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)指標(biāo)Table 2.1 Quality indicators of experimental water項(xiàng)目 CODcr氨氮 pH（無（mg/L） 350.0~500.0 100.0~200.0 6驗(yàn)原水取自江西省某養(yǎng)殖場一體化反應(yīng)器生化尾水，此類廢水是理系統(tǒng)生化尾水，在經(jīng)過了前期的生化處理后剩余在污水中的污難被生物降解。經(jīng)過檢測得到原水水質(zhì)如表 2.2。表 2.2 實(shí)際廢水水質(zhì)指標(biāo)Table 2.2 Actual wastewater quality indicators目 CODcr氨氮 pH（（mg/L） 200.0~400.0 100.0~200.0 驗(yàn)裝置

第 2 章 材料與方法套實(shí)驗(yàn)裝置是自行設(shè)計(jì)、組合出來的。電極板為石墨板，填料電極 Mn 的活性炭，曝氣機(jī)起到三維電極體系增氧以及攪拌廢水的功能整個(gè)體系的廢水不斷循環(huán)保證體系內(nèi)的廢水均勻。電解槽長 13.0cm、高 17.0cm 材質(zhì)為亞克力塑料玻璃板，石墨電極板長 15.5cm、寬 8進(jìn)水為人工操作即量取 1.0L 的廢水注入反應(yīng)器，經(jīng)過一定時(shí)間的流泵出口采集廢水進(jìn)行檢測，底部的隔板將填料與曝氣頭隔開保證活性炭的改性 實(shí)驗(yàn)所用活性炭實(shí)驗(yàn)采用的活性炭為無錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司生產(chǎn)的一種細(xì)其形態(tài)如圖 2.2。

第 4 章 三維電極最佳工藝參數(shù)的選擇自變量參數(shù)的可靠性是高于二次項(xiàng)和一次交叉項(xiàng)的。方脹因子 VIF 值也均小于 10，這意味著各個(gè)自變量之間不，這將不會影響所得到的回歸模型的正確性，也反映出所的。件的分析，將各個(gè)因素值代入到上公式得到模擬值，而其誤差，其模擬值與真實(shí)值殘差的正態(tài)概率分布圖如圖 4.

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本文編號：2766629