本文關(guān)鍵詞：煉廠廢水再生濃水臭氧活性炭催化氧化影響因素與效果的實驗研究

  更多相關(guān)文章： RO濃水 活性炭 催化臭氧氧化 影響因素 催化劑穩(wěn)定性

【摘要】：煉化企業(yè)污水處理工藝一般包括隔油、氣浮、生化和過濾等操作,由于水資源的緊缺,企業(yè)通過一些回用裝置生產(chǎn)可滿足生產(chǎn)需要的水,超濾-反滲透具有高效分離性,而被廣泛應(yīng)用于煉廠廢水深度處理中,經(jīng)過一定的預處理、進入雙膜單元,出水可回用為生產(chǎn)用水,反滲透濃水(RO濃水)則由于水質(zhì)復雜、難降解,直接排放會對環(huán)境與人類健康造成潛在的危險,所以有必要對濃水進行深度處理,減少污染物含量,減少對環(huán)境的影響。本文采用活性炭催化臭氧氧化處理煉廠廢水RO濃水,分別通過靜態(tài)與動態(tài)實驗研究活性炭的種類,濃水的pH、反應(yīng)時間與臭氧投加量等因素對COD去除效率的影響。1根據(jù)影響實驗的條件,選取pH、臭氧投加量、反應(yīng)時間、預處理方式、加入介質(zhì)種類5個因素,各因素均定3個水平,采用L27(313)正交表進行正交實驗設(shè)計,綜合方差分析與極差分析的結(jié)果,確定出因素影響的主次順序是:預處理方式→反應(yīng)時間→臭氧投加量→加入介質(zhì)種類→pH;其中加入介質(zhì)中,凹凸棒的效果不大,而活性炭的效果較好,因此取活性炭或者改性活性炭作為接下來的預處理或者聯(lián)合工藝對象。2靜態(tài)實驗分別采用單獨臭氧氧化與活性炭催化臭氧氧化法對RO濃水處理效果進行了研究;考察了不同pH條件和反應(yīng)時間對COD去除效果的影響規(guī)律;并對活性炭進行了不同改性,研究各改性活性炭的催化臭氧氧化效率和活性炭投加量的影響,并與單獨臭氧氧化處理效果進行對比,為實際工程應(yīng)用提供工藝與參數(shù)指導。結(jié)果顯示:(1)對于該煉廠RO濃水,pH為偏堿性8.14,反應(yīng)時間為40min時,臭氧氧化的COD去除率最高可達45%;(2)對活性炭進行氨水、雙氧水、硝酸銅改性,實驗證明雙氧水改性活性炭相比原活性炭的催化效果改善明顯,因為臭氧氧化濃水的產(chǎn)物大多為親水性,這類親水性物質(zhì)難以被進一步去除,而雙氧水改性可以增加活性炭表面的親水性基團,有助于活性炭對這些親水性物質(zhì)的吸附。用雙氧水改性活性炭作為催化劑催化臭氧氧化處理RO濃水時,可加快反應(yīng)進程,并對COD的去除率有一定的提高;且當雙氧水改性活性炭投加量為2g時催化效果最明顯;(3)煉化企業(yè)RO濃水的可生化性差,pH為偏堿性時,臭氧可以將大部分難降解有機物氧化為小分子物質(zhì),使氧化處理后濃水的B/C值提高至0.62;活性炭催化臭氧氧化出水的B/C為0.45。3動態(tài)實驗分別對RO濃水進行了活性炭吸附、單獨臭氧氧化和活性炭催化臭氧氧化的實驗效果研究;考察了不同臭氧流量與p H對COD去除效果的影響規(guī)律;研究了活性炭改性與否與活性炭飽和程度對催化臭氧氧化性能差異;并對活性炭催化性能的穩(wěn)定性和再生后催化性能的恢復情況進行了研究;最后,對處理前后RO濃水進行了紅外表征,以此來初步探討活性炭催化臭氧氧化的機理。結(jié)果顯示:(1)臭氧流量為0.06L/min,pH為8時的催化臭氧氧化效果較好,臭氧流量過低,對污染物質(zhì)的氧化不充分,過高時,臭氧的停留時間變短,與活性炭表面的接觸不充分;酸性條件下臭氧以直接氧化為主,COD去除效果不佳;pH過高,一方面,羥基自由基(·OH)濃度較高,有互相碰撞發(fā)生猝滅的可能,另一方面,在一定堿性程度時也存在一些·OH捕獲劑。(2)活性炭改性與否與活性炭的飽和程度對最終處理效果的影響不明顯,表明在該實驗條件下未改性活性炭的催化氧化已較充分,而且吸附飽和并不影響活性炭的催化活性;(3)活性炭催化臭氧氧化體系中生成了氧化能力更強的·OH,可顯著加快反應(yīng)進程,第一循環(huán)便可將COD降低至75mg/L左右,去除1gCOD消耗2.5~4.1g臭氧;循環(huán)六次后可將COD降至40mg/L,去除率高達80%;且催化劑的穩(wěn)定性較高,再生后使用11次,平均出水COD為52.5mg/L,去除率可達74.2%,表明了該工藝在處理RO濃水中的高效適用性。(4)活性炭催化臭氧氧化后,RO濃水的可生化性顯著提高,從0.01增加至0.36。
【關(guān)鍵詞】：RO濃水 活性炭 催化臭氧氧化 影響因素 催化劑穩(wěn)定性
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X742
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 雙膜工藝的來源11-12
• 1.2 煉廠RO濃水的水質(zhì)特性12-13
• 1.3 煉廠RO濃水的處理現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 單獨臭氧氧化技術(shù)13-16
• 1.3.2 催化臭氧氧化技術(shù)16-18
• 1.4 煉廠RO濃水深度處理的目的與意義18-20
• 2 實驗目的與實驗內(nèi)容20-25
• 2.1 實驗目的20
• 2.2 實驗內(nèi)容與技術(shù)路線20-22
• 2.2.1 實驗內(nèi)容20
• 2.2.2 技術(shù)路線20-22
• 2.2.3 準備解決的問題22
• 2.3 主要儀器與材料22-23
• 2.4 實驗RO濃水水質(zhì)特性23
• 2.5 測定方法23-25
• 3 靜態(tài)實驗效果研究25-46
• 3.1 實驗裝置25-26
• 3.2 實驗方案與因素考察26-32
• 3.2.1 正交實驗設(shè)計26-27
• 3.2.2 正交實驗分析27-32
• 3.3 單獨臭氧氧化效果研究32-33
• 3.4 活性炭催化臭氧氧化效果研究33-43
• 3.4.1 活性炭的改性33-37
• 3.4.2 改性活性炭的篩選37-39
• 3.4.3 活性炭的影響39-41
• 3.4.4 pH的影響41-42
• 3.4.5 活性炭投加量的影響42-43
• 3.5 各工藝出水B/C值43-45
• 3.6 小結(jié)45-46
• 4 活性炭催化臭氧氧化RO濃水的動態(tài)實驗效果研究46-59
• 4.1 實驗裝置46-47
• 4.2 影響因素47-49
• 4.2.1 臭氧流量的影響47-48
• 4.2.2 pH的影響48-49
• 4.3 活性炭的催化效果分析49-52
• 4.3.1 活性炭的催化效果49-51
• 4.3.2 活性炭改性后的催化效果51-52
• 4.4 活性炭的穩(wěn)定性與再生效果52-55
• 4.5 催化機理探討55-58
• 4.5.1 活性炭吸附飽和程度的影響55-56
• 4.5.2 活性炭接觸面積的影響56-57
• 4.5.3 出水B/C值變化與紅外圖譜57-58
• 4.6 小結(jié)58-59
• 結(jié)論與建議59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-69
• 附錄A 論文使用的主要符號的意義和單位69-70
• 攻讀學位期間的研究成果70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 桑軍強;高峰;侯鈺;李本高;;難生物降解煉油污水的“催化氧化+曝氣生物濾池”處理技術(shù)研究[J];石油煉制與化工;2016年01期

2 張旭;遲廣秀;李懷珠;李若梅;杜平;雷雪清;;《活性炭分類和命名》國家標準解讀[J];中國個體防護裝備;2015年05期

3 楊靜;王建兵;王亞華;張峰源;何緒文;;高級氧化工藝處理煤化工濃鹽水[J];環(huán)境工程學報;2015年08期

4 范冬琪;魏健;宋永會;曾萍;崔曉宇;徐東耀;;Fered-Fenton法處理石化廢水反滲透濃水[J];環(huán)境工程學報;2015年06期

5 王利平;沈肖龍;倪可;李祥梅;;非均相催化臭氧氧化深度處理煉油廢水[J];環(huán)境工程學報;2015年05期

6 于忠臣;張雪嬌;王松;馬冬;鐘柳波;孫聰;;Fe~(2+)-Al~(3+)紫外催化臭氧法降解腈綸廢水研究[J];高�；瘜W工程學報;2015年02期

7 柯武;梁大山;史雅楠;;水溶液中均相催化臭氧氧化和多相催化臭氧氧化的比較[J];科技展望;2015年07期

8 鄧鳳霞;邱珊;岳秀麗;徐善文;陳聰;丁曉;馬放;;非均相催化臭氧氧化深度處理煉油廢水[J];浙江大學學報(工學版);2015年03期

9 趙立臣;孫燕;左濤;馮威;;臭氧催化氧化法處理焦化廢水中氰化物[J];再生資源與循環(huán)經(jīng)濟;2015年02期

10 張俊香;黃學敏;曹利;馬廣大;;負載Cu改性活性炭吸附VOCs性能的研究[J];環(huán)境工程;2015年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 關(guān)春雨;臭氧催化氧化與活性炭聯(lián)用給水處理工藝特性中試研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

2 王煒亮;石化產(chǎn)業(yè)生態(tài)分析及水資源優(yōu)化利用研究[D];同濟大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊萬萬;雙膜工藝在燕化中水回用中的效能及故障對策研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

2 王洪;處理石化廢水RO濃水中難降解有機物的初步探索[D];天津大學;2010年

，

本文編號：911338