煤化工廢水中含有多種難生物降解的有毒有害污染物,其中酚類物質(zhì)是煤化工廢水中典型的高濃度、高毒性的有機(jī)化合物,對(duì)污泥微生物的生長(zhǎng)代謝具有顯著抑制作用,嚴(yán)重影響煤化工廢水生化處理單元的處理效果。因此,尋求高效可行的強(qiáng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)酚類污染物的高效去除,成為保證煤化工廢水生化處理單元處理高效性以及運(yùn)行穩(wěn)定性的必要條件。研究立足于強(qiáng)化煤化工廢水中酚類化合物的處理,構(gòu)建微電解/生物耦合工藝,探究該耦合工藝強(qiáng)化酚類化合物去除的能力,揭示微電解與生物耦合體系強(qiáng)化酚類污染物去除的主要作用機(jī)制,并通過(guò)中試研究進(jìn)一步探討微電解/生物耦合工藝在煤化工廢水生物處理工藝中的應(yīng)用前景。通過(guò)Fe/C復(fù)合填料的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征分析可知,該填料具有較高的鐵碳比,其中Fe含量為69.03%,C含量為13.23%,并含有Ni、Cu、Al等多種金屬催化元素;同時(shí),該填料具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),鐵與碳形成相互包容、相互嵌合的構(gòu)成形式。Fe/C復(fù)合填料表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,反應(yīng)過(guò)程中晶型結(jié)構(gòu)無(wú)顯著變化,經(jīng)過(guò)酸洗60 min后再生率達(dá)到70%。通過(guò)中心復(fù)合設(shè)計(jì)-響應(yīng)曲面法獲得Fe/C復(fù)合填料微電解反應(yīng)去除煤化工廢水酚類化合物的最佳反應(yīng)條件... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

微電解耦合生物反應(yīng)裝置示意圖（1.生物反應(yīng)區(qū)，2.微電解反應(yīng)柱，3.pH計(jì)，4.DO監(jiān)測(cè)儀，5.微孔曝氣盤(pán)，6.氣體流量計(jì)，7.曝氣泵，8.進(jìn)水口，9.出水口，排泥口）

質(zhì)組成復(fù)雜，單一處理工藝很難實(shí)現(xiàn)廢水的高效處理與達(dá)標(biāo)排放，為了與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)煤化工廢水中COD、總酚和氨氮的高效去除與達(dá)標(biāo)排放，本研究中煤化工廢水生化處理單元的中試工藝由外循環(huán)厭氧塔-微電解/生物反應(yīng)池-缺氧/好氧（A/O）池構(gòu)成。為了進(jìn)一步探討微電解/生物耦合工藝在中試運(yùn)行條件下的處理效能和運(yùn)行穩(wěn)定性以及對(duì)后續(xù)A/O工藝生物脫氮的影響，研究主要分析微電解/生物反應(yīng)池對(duì)厭氧處理工藝出水的處理效果，同時(shí)監(jiān)測(cè)A/O工藝的氨氮和總氮去除效能。其中，微電解/生物反應(yīng)池與A/O池的組合中試工藝流程如圖2-2所示。圖2-2中試工藝流程圖（1.綜合廢水調(diào)節(jié)池，2.進(jìn)水泵，3.微電解/生物反應(yīng)池，4.鐵碳填料承托層，5.曝氣裝置，6.沉淀池，7.污泥回流泵，8.缺氧反硝化池，9.好氧硝化池，10沉淀池，11硝化液回流泵，12.污泥回流泵，13.排泥口）Fig.2-2Schematicdiagramofpilotprocess(1.regulatingtank,2.influentpump,3.micro-electrolysiscoupledbiologicaltank,4.supportlayerforFe/Cfiller,5.aerationdevice,6.settlingtank,7.sludgereturnpump,8.anoxictank,9.oxictank,10.settlingtank,11.mixedliquidreturnpump,12.sludgereturnpump,13.sludgeoutlet)

第3章微電解/生物耦合工藝處理煤化工廢水酚類物質(zhì)的效能研究-33-峰與γ-Fe2O3的振動(dòng)相關(guān)[72]。由此可見(jiàn)，F(xiàn)e/C復(fù)合填料含有大量鐵氧官能團(tuán)，并且碳基質(zhì)與鐵具有更好的化學(xué)性結(jié)合，該結(jié)構(gòu)有利于提高Fe/C復(fù)合填料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，這主要得益于鐵與碳在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中的互相包容與高度結(jié)合。3.2.3鐵碳填料的表面形態(tài)特點(diǎn)鐵碳填料表面形態(tài)直接影響到有機(jī)物與之表面的作用形式，研究采用SEM分析了Fe/C復(fù)合填料、Fe+GAC混合填料、單質(zhì)鐵以及GAC的表面形態(tài)特點(diǎn)，結(jié)果如圖3-2所示。圖3-2鐵碳填料的SEM圖（a.Fe/C復(fù)合填料，b.GAC，c.Fe+GAC混合填料，d.Fe）Fig.3-2SEMimagesoftheiron-carbonfiller(a.Fe/Cfiller,b.GAC,c.Fe+GACfiller,d.Fe）由圖3-2（a）可知，F(xiàn)e/C復(fù)合填料具有較高的孔隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)在填料表面附著大量微小鐵氧化物顆粒，這些微小的鐵氧化物顆粒均勻分布在填料的表面和內(nèi)部，以包埋或嵌入形式進(jìn)入填料內(nèi)部，顯然通過(guò)高溫?zé)Y(jié)后鐵與碳呈現(xiàn)相互包容、相互嵌合的構(gòu)成形式。與單一GAC相比，GAC+Fe混合填料的表面孔隙率明顯降低，盡管GAC表面附著一定量的單質(zhì)鐵，但是單質(zhì)鐵含量較少，分布不均，并且明顯堵塞了GAC的孔隙結(jié)構(gòu)，可見(jiàn)GAC和單質(zhì)鐵的簡(jiǎn)單混合導(dǎo)致GAC的比表面積和孔隙率下降，從而直接影響了活性炭對(duì)污染物的吸附能力。由圖3-2（d）可知，單質(zhì)鐵具有均勻的表面結(jié)構(gòu)，但是由于磁性作用，單質(zhì)鐵發(fā)生明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CTAB改性膨潤(rùn)土對(duì)苯酚的吸附[J]. 劉思琦,黃潔,高悅穎,凌藝偉,李文強(qiáng),王思穎,舒世立.  廣州化工. 2019(21)
[2]煤化工廢水處理技術(shù)研究與進(jìn)展[J]. 莊海峰,袁小利,韓洪軍.  工業(yè)水處理. 2017(01)
[3]Nitrogen removal from coal gasification wastewater by activated carbon technologies combined with short-cut nitrogen removal process[J]. Qian Zhao,Hongjun Han,Baolin Hou,Haifeng Zhuang,Shengyong Jia,Fang Fang.  Journal of Environmental Sciences. 2014(11)
[4]Coking wastewater increases micronucleus frequency in mouse in vivo via oxidative stress[J]. Na Zhu,Hongyan Li,Guangke Li,Nan Sang.  Journal of Environmental Sciences. 2013(10)
[5]我國(guó)現(xiàn)代煤化工發(fā)展的影響因素分析[J]. 劉立麟.  煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2012(03)
[6]外循環(huán)厭氧多級(jí)生化工藝處理煤制氣廢水應(yīng)用實(shí)例[J]. 韓洪軍,王偉,袁敏,李慧強(qiáng),徐春艷,王冰.  水工業(yè)市場(chǎng). 2012(02)
[7]苯、氯苯、苯酚、4-氯酚對(duì)斑馬魚(yú)、孔雀魚(yú)、劍尾魚(yú)的急性毒性[J]. 邢軍.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(11)
[8]煤氣化廢水酚氨分離回收系統(tǒng)的流程改造和工業(yè)實(shí)施[J]. 錢宇,周志遠(yuǎn),陳赟,余振江.  化工學(xué)報(bào). 2010(07)
[9]外循環(huán)厭氧工藝處理魯奇煤制氣廢水的研究[J]. 韓洪軍,王偉,馬文成,袁敏,李慧強(qiáng).  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[10]微電解及其組合工藝處理難降解廢水研究進(jìn)展[J]. 吳瓊,周啟星,華濤.  水處理技術(shù). 2009(11)

博士論文
[1]活性炭負(fù)載納米零價(jià)鐵-微氧生物組合技術(shù)降解硝基酚類污染物的研究[D]. 張建昆.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[2]SAC-Fe催化粒子電極三維電Fenton處理煤化工廢水二級(jí)出水效能研究[D]. 侯保林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]生物增濃—改良A/O工藝處理煤制氣廢水的效能研究[D]. 徐春艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]臭氧/微電解工藝處理活性偶氮染料廢水的效能與作用機(jī)制[D]. 張先炳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]厭氧強(qiáng)化工藝處理煤制氣廢水中酚類化合物效能的研究[D]. 王偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]鐵碳微電解預(yù)處理制藥廢水實(shí)驗(yàn)研究[D]. 袁書(shū)保.武漢科技大學(xué) 2015
[2]基于氮?dú)鈿飧〕团c改善煤化工廢水生化處理效能研究[D]. 李丹陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]芬頓氧化混凝沉淀處理煤化工廢水生化出水試驗(yàn)研究[D]. 李志遠(yuǎn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]鐵—碳內(nèi)電解強(qiáng)化厭氧/好氧系統(tǒng)處理印染廢水的研究[D]. 楊永杰.大連理工大學(xué) 2012
[5]水解酸化-微電解一體化反應(yīng)器預(yù)處理含酚廢水的試驗(yàn)研究[D]. 宋然然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]多段生化法處理煤化工廢水的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 杜彥杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[7]微電解法強(qiáng)化SBR工藝處理模擬城市污水的試驗(yàn)研究[D]. 劉國(guó)秀.西安建筑科技大學(xué) 2008



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