【摘要】：宣鋼集團(tuán)焦化廢水處理目前采用以缺氧-好氧(A/O工藝)為主的生物處理工藝,出水COD濃度仍高達(dá)316 mg/L,TN濃度為483.5 mg/L,色度為798倍,遠(yuǎn)不能達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)要求排放標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)一步進(jìn)行深度處理。本文以宣鋼A/O生物處理工藝出水為研究對(duì)象,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試擬對(duì)比考察均相(O3/H2O2)和非均相臭氧催化氧化工藝對(duì)該廢水的深度處理效能,探討焦化廢水中難降解有機(jī)物在臭氧氧化及不同臭氧催化氧化工藝中的轉(zhuǎn)化規(guī)律,以確定適宜的深度處理方法和工藝參數(shù)�；趯�(shí)驗(yàn)室小試研究結(jié)果,同時(shí)結(jié)合前期研究工作基礎(chǔ),選擇河北省承德中灤集團(tuán)焦化廢水廠為現(xiàn)場(chǎng)中試實(shí)驗(yàn)地,提出針對(duì)中灤集團(tuán)焦化廢水處理的改造方案,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)成套中試裝置進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,單獨(dú)臭氧氧化工藝中,臭氧采用氣體投加,在反應(yīng)時(shí)間為30min,進(jìn)氣流量為500 ml/min,臭氧投量為27.5 mg/min的條件下,COD去除率為40.5%,TOC去除率為10.6%,色度去除率為79.0%,臭氧利用率為37.5%。03/H2O2工藝中,通過(guò)不同H2O2投量下的處理效果比較,得出最優(yōu)H202投加量為l00 mg/L;最優(yōu)投量下,其處理效果為COD去除率為54.7%,TOC去除率為16.6%,色度去除率為82.0%,較單獨(dú)臭氧有顯著地提高;B/C為0.16;GC-MS掃描有機(jī)物種類(lèi)由232減少到184種,三維熒光及分子量分布均有較明顯的變化。此外,由于H202的加入促進(jìn)了臭氧的分解,加快了氣態(tài)臭氧向液態(tài)臭氧的轉(zhuǎn)移,使得臭氧利用率提高為44.5%在非均相催化氧化工藝中,制備了兩種不同載體的催化劑,即Mn負(fù)載A1203(Mn/Al2O3)和Mn負(fù)載活性炭(Mn/AC)。對(duì)比兩種不同的催化劑對(duì)焦化廢水的降解效果,得出Mn/Al203催化效果最優(yōu),其對(duì)COD的去除效率為53.6%;對(duì)TOC的去除效率為16.7%;對(duì)色度的去除效率為84%;臭氧利用率為44.5%,B/C為0.145;三維熒光檢測(cè)中可溶性微生物、富里酸系、腐殖酸類(lèi)及芳香蛋白類(lèi)物質(zhì)得到了有效的去除,處理后廢水分子量大于10k的物質(zhì)被全部去除,GC-MS掃描分析水中物質(zhì)由232種下降到為192種。通過(guò)對(duì)比臭氧均相催化氧化和臭氧非均相催化氧化工藝,結(jié)合經(jīng)濟(jì)分析,選出最適宜承德中灤集團(tuán)焦化廢水廠的催化劑為Mn/Al2O3�；谝陨辖Y(jié)論,結(jié)合前期課題組的相關(guān)研究成果,為使最終出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家鋼鐵行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),對(duì)承德中灤集團(tuán)焦化廢水現(xiàn)有“進(jìn)水+調(diào)節(jié)池+A2/0+二沉池+出水”的工藝流程提出改造方案,選擇工藝流程為“混凝沉淀+臭氧預(yù)氧化+EGSB+兩級(jí)A/O+臭氧催化氧化+MBR”組合工藝。為驗(yàn)證改造方案的效果,本課題首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中試裝置設(shè)計(jì),為后續(xù)中試研究提供依據(jù),設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為0.05 m3/h,對(duì)各個(gè)構(gòu)筑物進(jìn)行圖紙繪制和尺寸計(jì)算,并得到各個(gè)構(gòu)筑物參數(shù)。其中計(jì)算得混凝沉淀池停留時(shí)間2 h,調(diào)節(jié)池停留時(shí)間24 h,臭氧預(yù)氧化塔0.5 h,EGSB停留時(shí)間24 h,兩級(jí)A/O停留時(shí)間60 h,臭氧催化氧化塔停留時(shí)間0.5 h,MBR停留時(shí)間為6h。
【圖文】：

邐３０逡逑T間（ｍｉｎ）逡逑圖２－２臭氧發(fā)生器臭氧產(chǎn)生最逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｏｚｏｎｅ邋ｇｅｎｅｒａｔｏｒ邋ｏｚｏｎｅ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ逡逑由圖２－２中可以看出，臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)生量基本上在８ｍｉｎ后趨于穩(wěn)定，１０逡逑ｍｉｎ后即可維持到一定水平無(wú)較大波動(dòng)；說(shuō)明臭氧發(fā)生器產(chǎn)臭氧穩(wěn)定，且實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之逡逑前要進(jìn)行臭氧發(fā)生器２０－３０邋ｍｉｎ的穩(wěn)定過(guò)程。逡逑２．３．２邋Ｈ２０２均相催化氧化處理法逡逑臭氧／Ｈ２０２工藝處理實(shí)驗(yàn)裝置同如圖２－１所示。在臭氧裝置之前連接氣體流量計(jì)逡逑和臭氧濃度儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臭氧投加量。反應(yīng)持續(xù)３０邋ｍｉｎ，在此基礎(chǔ)上，設(shè)定丨丨２０２投逡逑加量依次為５０、１００、２００邋ｍｇ／Ｌ，，取樣方法和測(cè)定指標(biāo)同單獨(dú)單純臭氧處理。需要注逡逑意的是臭氧／過(guò)氧化氫處理在測(cè)定ＣＯＩ）時(shí)要考慮扣除過(guò)氧化氫對(duì)Ｃ（）ｌ）值的影響。逡逑１３逡逑

／尃氧邋＼逡逑／邐~T逡逑泫愛(ài)計(jì)逡逑圖２－１臭氧處理反應(yīng)裝置圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｏｚｏｎｅ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ｒｅａｃｔｏｒ逡逑６０邋－ｊ邐逡逑５０－邐Ｊ逡逑５邐／邐—第一？欠逡逑＾４０－邐／邐—？一第－次逡逑＊１邐／逡逑｜３０＇邐／逡逑？邋２０－邋／逡逑貨邐／逡逑￥邐／逡逑＜１０－邋／逡逑0邋－ｊ邐１邐｜邐１邐Ｉ邐１邐ｉ邐１邐ｉ邐１邐ｉ邐１逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０逡逑T間（ｍｉｎ）逡逑圖２－２臭氧發(fā)生器臭氧產(chǎn)生最逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｏｚｏｎｅ邋ｇｅｎｅｒａｔｏｒ邋ｏｚｏｎｅ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ逡逑由圖２－２中可以看出，臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)生量基本上在８ｍｉｎ后趨于穩(wěn)定，１０逡逑ｍｉｎ后即可維持到一定水平無(wú)較大波動(dòng)；說(shuō)明臭氧發(fā)生器產(chǎn)臭氧穩(wěn)定，且實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之逡逑前要進(jìn)行臭氧發(fā)生器２０－３０邋ｍｉｎ的穩(wěn)定過(guò)程。逡逑２．３．２邋Ｈ２０２均相催化氧化處理法逡逑臭氧／Ｈ２０２工藝處理實(shí)驗(yàn)裝置同如圖２－１所示。在臭氧裝置之前連接氣體流量計(jì)逡逑和臭氧濃度儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臭氧投加量。反應(yīng)持續(xù)３０邋ｍｉｎ，在此基礎(chǔ)上，設(shè)定丨丨２０２投逡逑加量依次為５０、１００、２００邋ｍｇ／Ｌ，取樣方法和測(cè)定指標(biāo)同單獨(dú)單純臭氧處理。需要注逡逑意的是臭氧／過(guò)氧化氫處理在測(cè)定ＣＯＩ）時(shí)要考慮扣除過(guò)氧化氫對(duì)Ｃ（）ｌ）值的影響。逡逑１３逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X784

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本文編號(hào)：2657810