本文關(guān)鍵詞：基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化技術(shù)深度處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水的研究

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【摘要】：電鍍行業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,同時(shí)也是我國重污染行業(yè)之一。由于電鍍廢水成分復(fù)雜,生物毒性較強(qiáng),因此電鍍行業(yè)廢水污染問題已成為我們亟待解決的重要問題。電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)是為電鍍行業(yè)提供配方藥品的企業(yè),其排放廢水所含污染物的組成與電鍍企業(yè)相似,但廢水的濃度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的電鍍行業(yè)廢水,廢水處理難度大。傳統(tǒng)的高級(jí)氧化法處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水存在很多的缺陷,廢水有機(jī)物COD也很難達(dá)到排放要求,而以硫酸根自由基為氧化劑的高級(jí)氧化法是近幾年來一種新型的氧化技術(shù),其氧化能力僅次于氟,并且具有選擇性好、半衰期長、pH的應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；所以用SO4·-深度處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水有很好的應(yīng)用前景。本論文所選廢水源于廣州市某電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過二次Fenton反應(yīng)處理后的廢水,以廢水中有機(jī)物COD為指標(biāo),采用Fe2+活化過硫酸鈉(PS)產(chǎn)生硫酸根自由基的方法處理該廢水。探討了溶液pH值、n(Fe2+):n(PS)的摩爾比、c(S2O82-)濃度對(duì)廢水COD降解率的影響,并對(duì)其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,通過正交試驗(yàn)確定了該體系單因素的極值及其影響水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在酸性條件下Fe2+以離子態(tài)存在更易于與PS反應(yīng)生成在S04·-,pH值為3時(shí),反應(yīng)速率常數(shù)最大為k=0.01228 min-1廢水COD降解效果最好；在最佳的pH下討論了n(Fe2+):n(PS)的摩爾比對(duì)反應(yīng)的影響,隨著n(Fe2+):n(PS)摩爾比的增大,反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD的降解率均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在n(Fe2+):n(PS)=1.25時(shí),反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD的降解率達(dá)到最大,k=0.01313(min-1),反應(yīng)30min廢水COD的降解率為30.3%；c(S2O82-)濃度對(duì)體系反應(yīng)也有很大影響,少量或過量的PS均會(huì)對(duì)反應(yīng)起到抑制作用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)c(S2O82-)=9mmol/L時(shí)反應(yīng)體系的廢水COD的降解率和反應(yīng)速率均達(dá)到最大,反應(yīng)30min廢水COD的降解為35.6%,反應(yīng)速率常數(shù)k=0.01544 min-1,整個(gè)反應(yīng)體系符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。在單因素的基礎(chǔ)上,以pH值、n(Fe2+)/n(PS)、c(S2O82-)、作為正交實(shí)驗(yàn)的研究因素,由極差值可得出三個(gè)因素對(duì)COD降解率的影響依次為ABC,即溶液的pH值n(Fe2+):n(PS)c(S2O82-).本論文采用零價(jià)鐵(ZVI)活化過硫酸鈉產(chǎn)生804·-處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水,探討了溶液pH值、n(ZVI):n(PS)的摩爾比、c(S2082-)濃度、超聲功率和溫度對(duì)廢水COD降解率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著pH值的增加,反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD的降解率均先增加后降低,在pH=5時(shí),反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD降解率均達(dá)到最大,k=0.00995min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率為46.3%；在pH=5時(shí),改變ZVI的量,當(dāng)n(ZVI):n(PS)=1,反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD降解率均達(dá)到最大值,k=0.00984min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率為46.3%；改變PS的投加量時(shí),在PS濃度為c(S2082-)=15 mmol/L時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)和降解率達(dá)到最大,k=0.01767min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率為66.2%,整個(gè)反應(yīng)體系均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。在最佳的體系下,探討了超聲功率和溫度對(duì)反應(yīng)體系的影響。在超聲功率為120W時(shí),反應(yīng)時(shí)間為60min,反應(yīng)速率常數(shù)為最大k=0.0191min-1,廢水COD的降解率也達(dá)到最大值為69.1%；當(dāng)體系溫度為50℃,反應(yīng)速率常數(shù)k=0.02314min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率達(dá)到最大值為76.8%,經(jīng)過處理后廢水COD的值為42mg/L,達(dá)到GB18918《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X781.1

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本文編號(hào)：1166904