苯胺類化合物是人類日常生活中重要的有機(jī)化工原料,在制藥、印染、油漆等多個領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。苯胺類化合物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水毒性較高,通常含有大量的苯胺類物質(zhì)、無機(jī)鹽以及其它類型的有機(jī)物等,對水體污染嚴(yán)重,應(yīng)加以嚴(yán)格控制。本課題針對某化工廠在乙酰苯胺和N,N-二甲基苯胺生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的苯胺類廢水,根據(jù)其環(huán)評批復(fù)要求,新建一套廢水處理系統(tǒng),并對整體工程開展運行調(diào)試,重點考察COD、NH_3-N、pH、SS、苯胺等污染因子的去除效率及達(dá)標(biāo)情況。根據(jù)項目生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)廢水的排放規(guī)律及水質(zhì)特征,結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)水處理技術(shù),確定本工程采用“三效蒸發(fā)+Fenton氧化+UBF+A/O-MBR+O_3催化氧化”組合工藝,設(shè)計規(guī)模為48m~3/d,設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)COD≤11000mg/L,NH_3-N≤40mg/L,苯胺≤150mg/L,pH值9~11,SS≤350mg/L,排放標(biāo)準(zhǔn)COD≤40mg/L,NH_3-N≤2mg/L,苯胺≤2mg/L,pH值6-9,SS≤150mg/L。本工程設(shè)計特點在于將高級氧化技術(shù)和生化處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,為難生化降解的苯胺類廢水處理提供了新的設(shè)計思路。三效蒸發(fā)器設(shè)計規(guī)模為2t/h,Fenton氧化反應(yīng)池采取三格結(jié)構(gòu),總停留時間設(shè)計為2.6h。廢水經(jīng)三效蒸發(fā)器和Fenton氧化處理后,與該廠生活廢水(24m~3/d)進(jìn)行混合進(jìn)入UBF反應(yīng)器。UBF反應(yīng)器設(shè)計流量為48m~3/d,塔體直徑D=4m,有效容積125 m~3,水力停留時間62.5小時。A/O池有效容積為42.5 m~3,總停留時間為21.25小時,MBR池有效容積12.15 m~3,停留時間為6小時。O_3催化氧化塔設(shè)計尺寸Φ×H=800×5000mm,設(shè)置2層改性活性炭催化劑床層,單層高度為0.5米,有效容積2.6 m~3,水力停留時間1.3h。調(diào)試期間,實際進(jìn)水水質(zhì)COD≤10231mg/L,NH_3-N≤34mg/L,苯胺≤110mg/L,pH值9~11,SS≤328mg/L。三效蒸發(fā)器對無機(jī)鹽去除至110mg/L以下。通過試驗,確定Fenton氧化操作條件,最終確定pH=4、H_2O_2投加量25ml/L、FeSO_4·7H_2O投加量1.25g/L為本工程的最佳操作條件,COD去除率達(dá)到33.7%以上,苯胺去除效率達(dá)到84.6%以上,B/C值由0.12提高至0.37,廢水生化性顯著改善。UBF反應(yīng)塔啟動周期三個月,以新鄉(xiāng)市某生活污水處理廠剩余污泥為接種污泥,控制容積負(fù)荷從0.3kgCOD/(kgMLVSS·d)逐漸提高至1.5kgCOD/(kgMLVSS·d),溫度控制在35°C左右。檢測結(jié)果顯示,UBF厭氧塔對COD、苯胺的去除率分別達(dá)到71.7%、38.4%以上。A/O-MBR系統(tǒng)調(diào)試與UBF反應(yīng)塔的啟動同步進(jìn)行,仍以新鄉(xiāng)市某生活污水處理廠剩余污泥為接泥,在好氧池中注入清水進(jìn)行接種培菌,逐步引入UBF反應(yīng)塔出水對活性污泥進(jìn)行馴化。調(diào)試結(jié)果顯示,控制好氧池溶解氧2~4mg/L,硝化液回流比為200%,COD、氨氮去除效果最為顯著,去除效率達(dá)90.3%、89.7%以上。廢水經(jīng)MBR過濾作用,SS達(dá)降低至21mg/L以下。臭氧催化氧化中,利用改性活性炭催化氧化剩余難降解物質(zhì),COD、苯胺去除效率分別達(dá)到38.3%、24.5%以上。經(jīng)本工程處理后,該化工廠外排廢水水質(zhì)為COD≤38mg/L,NH_3-N≤2mg/L,苯胺≤1.8mg/L,pH值6-9,SS≤21mg/L,能夠滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X78
【部分圖文】：

圖 4-1 初始 pH 對廢水降解的影響Figure 4-1 Effect of initial pH on the degradation of wastewater 4-1 可以看出，當(dāng) pH 值在 2~7 時，COD 去除率先升高后降低。pH 值在，F(xiàn)enton 試劑對苯胺類廢水 COD 去除效果可以達(dá)到 25%以上，當(dāng) pH=4

圖 4-2 不同濃度雙氧水條件下 COD 的去除率Figure.4-2 COD removal rate in the different concentrations of H2O2圖 4-2 可以看出，隨著 H2O2用量的增加，廢水 COD 去除率逐漸增大，為 25ml/L 時，去除率為 31.5%，繼續(xù)投加 H2O2，COD 去除率逐漸降低。

圖 4-3 不同投加比例下 COD 去除效果Figure.4-3 The different additional proportion effect on COD removal effectH=4，H2O2投加量為 25ml/L 的條件下，當(dāng) FeSO4·7H2O 投加量為 1g/L 及中有少量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)進(jìn)行較為緩慢，去除率較低。當(dāng) FeSO4·7H2O
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本文編號：2884512