Fenton反應(yīng)污泥減量及含錳固廢綜合處理工藝研究
發(fā)布時間:2020-11-10 08:38
Fenton反應(yīng)作為最成功的高級氧化技術(shù)(AOPs)之一,因其效率高、過程簡單、成本和試劑毒性低已廣泛應(yīng)用于廢水處理。其主要問題是污泥產(chǎn)量大,提高Fenton效率可以相對減少污泥產(chǎn)量。合作企業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有苯并咪唑等難降解物質(zhì),這類富含電子的分子可用Fenton反應(yīng)來降解。本文以苯并咪唑醇(HEBZ)為底物,根據(jù)Fenton反應(yīng)機制,首次采用勻減速加料方法實現(xiàn)污泥減量。通過測定溶液中羥基自由基(·OH)的產(chǎn)生量和化學需氧量(COD)去除率,探討勻減速加料(亞鐵和過氧化氫)對Fenton反應(yīng)效率的影響。與一次加料和勻速加料相比,在相同條件下,勻減速加料方式中·OH的總濃度最高,達到247.77μM(其他兩種方式下分別為187.52μM和221.52μM),COD去除率為79.3%(其他兩種方式下分別為60.7%和72.1%)。紫外、熒光、紅外、高效液相、氣質(zhì)聯(lián)用等譜圖研究表明HEBZ最終被降解為乙二酸,2-羥基丙胺,2-羥基丙酰胺這三種容易被生物降解的小分子物質(zhì),過程符合一級動力學。針對生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量二氧化錳(MnO_2)/鉀鹽/有機物混合固廢,并根據(jù)該固廢所含雜質(zhì)成分和含量以及錳鹽的電極電位,采用綜合處理工藝回收Mn O_2產(chǎn)品,通過正交實驗優(yōu)化水量、酸量、硫酸含量、溫度、時間等工藝條件,設(shè)計工藝路線。在最佳工藝條件下,每處理一噸Mn O_2混合固廢可得0.334噸含量為87.3%的優(yōu)級純Mn O_2產(chǎn)品,0.009噸含量為97.01%的四氧化三錳(Mn_3O_4)產(chǎn)品及1.37噸含量為92.4%的硫酸鉀(K_2SO_4)產(chǎn)品。工業(yè)化成本概算表明該工藝為企業(yè)實現(xiàn)凈收益7934元/噸Mn O_2混合固廢,不僅實現(xiàn)固廢資源化利用,而且為企業(yè)增加經(jīng)濟效益。上述工藝現(xiàn)已完成中試。
【學位單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:X70
【部分圖文】:
圖 1-1 固體廢棄物分類 國內(nèi)外固體廢棄物處理現(xiàn)狀工業(yè)固廢不同于生活垃圾,其來源、組成及形態(tài)的多樣性,決定了其處理及資源化雜性,沒有統(tǒng)一處理方法。歐美國家有名的固廢處理公司的工藝技術(shù)大部分應(yīng)于垃綜合處理和堆肥。北美洲加拿大等多家綜合性垃圾處理廠主要采用滾筒生物發(fā)酵技對于大類蓄電池中鉛的回收,大多數(shù)發(fā)達國家采用蘇打鐵屑法,國外的公司大多以處理法處置垃圾,較少涉及企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固廢的處置。隨污染問題的惡化,治理環(huán)境成為國家重要任務(wù)之一,經(jīng)過多年國家政策引導和資入,廢水污染問題正得到逐步改善,但固廢問題仍然沒有得到有效改善。據(jù)統(tǒng)計,5 年我國一般工業(yè)固廢產(chǎn)量達 32.7 億噸,工業(yè)危險廢物達 2801.8 萬噸,醫(yī)療廢物達9 萬噸,生活垃圾達 18564.0 萬噸,并且連年增長[66,67]。而一般工業(yè)固體廢物和工業(yè)廢物綜合利用量分別占利用處置總量的 60.2%和 48.3%。逐日增加的固體廢棄物已
東南大學碩士學位論文線進行相應(yīng)積分,所得的積分面積即為不同加料方式下 O式下 OH 的總濃度大小及對應(yīng) COD 最終去除率的高低,確種加料方式下不同時間點 Fe2+和 H2O2的濃度,作濃度-時間應(yīng)過程中 Fe2+和 H2O2濃度變化情況。化的動力學研究式下,測定不同時間點 HEBZ 濃度,作 HEBZ 濃度隨時間。
東南大學碩士學位論文量均分別為 3.73 g/L 和 21.60 mL/L。第一種方法是將 3.73 g Fe2+和 21.6 mL H2O2一全部加入 1 L HEBZ 廢水中,此過程稱為一次性加料。第二種方法是用勻速自動進以 0.187g/L/min 和 1.080mL/L/min 的速度分別加入 Fe2+和 H2O2,持續(xù)時間為 20min法為勻速加料方式。根據(jù)圖 2-1 的減壓裝置加入 Fe2+和 H2O2的方法為勻減速加料,此過程持續(xù)時間 30 min(勻減速加料和勻速加料的初速度相同)。H2O2= 34 16(CODHEB )(2.1)
【參考文獻】
本文編號:2877728
【學位單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:X70
【部分圖文】:
圖 1-1 固體廢棄物分類 國內(nèi)外固體廢棄物處理現(xiàn)狀工業(yè)固廢不同于生活垃圾,其來源、組成及形態(tài)的多樣性,決定了其處理及資源化雜性,沒有統(tǒng)一處理方法。歐美國家有名的固廢處理公司的工藝技術(shù)大部分應(yīng)于垃綜合處理和堆肥。北美洲加拿大等多家綜合性垃圾處理廠主要采用滾筒生物發(fā)酵技對于大類蓄電池中鉛的回收,大多數(shù)發(fā)達國家采用蘇打鐵屑法,國外的公司大多以處理法處置垃圾,較少涉及企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固廢的處置。隨污染問題的惡化,治理環(huán)境成為國家重要任務(wù)之一,經(jīng)過多年國家政策引導和資入,廢水污染問題正得到逐步改善,但固廢問題仍然沒有得到有效改善。據(jù)統(tǒng)計,5 年我國一般工業(yè)固廢產(chǎn)量達 32.7 億噸,工業(yè)危險廢物達 2801.8 萬噸,醫(yī)療廢物達9 萬噸,生活垃圾達 18564.0 萬噸,并且連年增長[66,67]。而一般工業(yè)固體廢物和工業(yè)廢物綜合利用量分別占利用處置總量的 60.2%和 48.3%。逐日增加的固體廢棄物已
東南大學碩士學位論文線進行相應(yīng)積分,所得的積分面積即為不同加料方式下 O式下 OH 的總濃度大小及對應(yīng) COD 最終去除率的高低,確種加料方式下不同時間點 Fe2+和 H2O2的濃度,作濃度-時間應(yīng)過程中 Fe2+和 H2O2濃度變化情況。化的動力學研究式下,測定不同時間點 HEBZ 濃度,作 HEBZ 濃度隨時間。
東南大學碩士學位論文量均分別為 3.73 g/L 和 21.60 mL/L。第一種方法是將 3.73 g Fe2+和 21.6 mL H2O2一全部加入 1 L HEBZ 廢水中,此過程稱為一次性加料。第二種方法是用勻速自動進以 0.187g/L/min 和 1.080mL/L/min 的速度分別加入 Fe2+和 H2O2,持續(xù)時間為 20min法為勻速加料方式。根據(jù)圖 2-1 的減壓裝置加入 Fe2+和 H2O2的方法為勻減速加料,此過程持續(xù)時間 30 min(勻減速加料和勻速加料的初速度相同)。H2O2= 34 16(CODHEB )(2.1)
【參考文獻】
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本文編號:2877728
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