【摘要】：焦化廢水是一種典型的難降解有毒有機廢水,是我國每年排放量最大的工業(yè)廢水之一。焦化廢水中高濃度的酚類、氰化物、氨氮等阻礙了生化處理,通過合理的預(yù)處理工藝能夠有效解決這一難題。本研究通過篩選出實際工藝中可行性較高的高級氧化法對焦化廢水進行預(yù)處理,本著“以廢治廢”的概念,對高級氧化法進行調(diào)整和組合,將錳礦石尾礦應(yīng)用到預(yù)處理工藝中。本文以實際焦化廢水為研究對象,首先通過實驗從Fenton法、類Fenton法、臭氧法、錳礦石尾礦催化法等高級氧化工藝中篩選最適用的預(yù)處理工藝,并對其進行優(yōu)化。其次,通過水質(zhì)、固體成分分析等方法研究特征污染物(苯酚、苯胺)在預(yù)處理階段的去除轉(zhuǎn)化機制。最后,對預(yù)處理工藝出水的可生化性、生物毒性以及經(jīng)濟綜合進行評價,并給出合理的工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明:(1)UV254能夠反映焦化廢水的可生化性,在本課題中的焦化廢水UV254與B/C值模擬曲線為y=0.4347x-1.905,R2=0.9928。(2)在低濃度焦化廢水預(yù)處理工藝中,錳礦石尾礦能夠替代Fenton試劑中的二價鐵,最佳工藝條件為在室溫下雙氧水投加量2g/L,錳礦石尾礦投加量15g/L。在最佳工藝條件下,COD去除率達(dá)到55.4%,B/C值達(dá)到0.43。(3)高濃度焦化廢水的最佳預(yù)處理工藝組合為先Fenton試劑后錳礦石尾礦+臭氧,最佳工藝條件為在室溫條件下,雙氧水與二價鐵的比例為10:1,雙氧水投加量7g/L,反應(yīng)時間30min,錳礦石尾礦投加量1g/L,臭氧的通入時間30min。在最佳工藝條件下,COD去除率達(dá)到53.3%,B/C值達(dá)到0.54。(4)高濃度焦化廢水中的特征污染物苯酚、苯胺去除率分別能夠達(dá)到88.3%和71.0%,氧化過程的中間產(chǎn)物均為苯醌。當(dāng)兩種特征污染物同時存在時,錳礦石尾礦對苯胺具有優(yōu)先選擇去除的特性,并且錳礦石尾礦在預(yù)處理過程中主要為催化氧化作用,吸附作用不占主導(dǎo)地位。(5)預(yù)處理后,焦化廢水對活性污泥的脫氫酶失活率從93%降低至36.8%。(6)推薦預(yù)處理工藝:低濃度焦化廢水建議在焦化廢水中加入雙氧水后通入錳礦石尾礦濾柱;高濃度焦化廢水建議在Fenton法后充入臭氧并通入錳礦石尾礦濾柱。
【學(xué)位授予單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X784
【圖文】：

圖 2-1 焦化廢水 GC-MS 數(shù)據(jù)圖對出峰時間與 GC-MS 數(shù)據(jù)庫內(nèi)的對比分析，可以得出焦化廢水中的主要有染物。并通過對峰面積的比較，可以半定量的得出焦化廢水中有機污染物的濃度。2 試劑和儀器.1 主要實驗儀器試驗中所用的儀器如表 2-2 所示。表 2-2 試驗所用儀器名稱 型號 生產(chǎn)廠家磁力加熱攪拌器 HJ-6 型 金壇市白塔新寶儀器廠實驗室 pH 計 FE20 梅特勒-托利多儀器（上海）有限便攜式可見分光光度計 DR2700 型 哈西公司（HACH）

圖 3-1 Fenton 法出水實物比較圖（左側(cè)為焦化廢水原水，右側(cè)為 Fenton 法出水）廢水中氰化物以及氨氮，形成 Fe4[Fe(CN)6]3·(NH4在水中呈現(xiàn)深藍(lán)色。研究化廢水的色度去除以及提高可生化性都有較好的使用率較低，脫色時間久，因此需要尋找能夠提一些研究鈦、錳、鋁等的金屬氧化物以及活性炭]。綜合考慮，選取對苯酚、苯胺具有較好去除率化劑。分別進行單純臭氧氧化以及錳礦石尾礦催化化廢水。100mLFenton 處理后的焦化廢水，臭氧量為 2g/L。實驗結(jié)果如表 3-3 所示。-3 臭氧研究實驗數(shù)據(jù)（除 pH 和色度外單位均為 m

臭氧+錳礦石尾礦出水實物比較圖

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