本文關(guān)鍵詞：基于臭氧氧化法的含難降解水溶性高分子污染物廢水的處理研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：我國屬于世界上嚴重缺水的13個國家之一,而水體的大量污染使得水資源短缺狀況愈發(fā)突出。廢水中很大一部分有機污染物尤其是水溶性高分子污染物,產(chǎn)量多、危害大,將其直接排放自然水體會對水環(huán)境造成污染,需要對該類水溶性高分子污染物進行預(yù)處理。黃腐酸(FA)及聚乙烯醇(PVA)屬于水溶性難降解大分子有機污染物,其中FA作為一種芳香族醌類化合物,廣泛存在于天然水體及垃圾滲濾液中,而PVA屬于表面活性劑,在工業(yè)、醫(yī)療和生活等多領(lǐng)域廣泛存在。由于這兩種污染物的廣泛存在性及對環(huán)境的危害性,需要對其進行預(yù)處理。高級氧化法是近年來應(yīng)用比較廣泛的處理難降解有機污水的一類新技術(shù),其中的臭氧氧化法因具有氧化性強、反應(yīng)迅速且能氧化水中大部分難降解有機物等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用,而超聲及催化劑的加入也極大地提高了臭氧類氧化法的氧化效率。論文首先以FA為主要代表性目標污染物,采用單獨臭氧(O_3)、臭氧-超聲(O_3/US)及臭氧-超聲-催化劑聯(lián)用方法(O_3/US/Fe~(3+))對其進行降解,以FA和COD的去除率為主要指標,就影響因子、協(xié)同效應(yīng)、降解機理等方面進行系統(tǒng)的研究,并將聯(lián)用處理方法應(yīng)用于PVA的預(yù)處理,為氧化體系的廣泛應(yīng)用性提供理論依據(jù)。在O_3、O_3/US及O_3/US/Fe~(3+)三類降解體系中,FA降解率普遍較高,這說明臭氧類高級氧化體系可高效地降解FA大分子物質(zhì)。在單獨O_3體系中,通過對FA的COD去除率的考察可知:增加臭氧通入速率、提高pH值及增加反應(yīng)時間均能使COD去除率上升。在O_3/US體系中:20 kHz,中性pH條件下COD的去除率較高。在臭氧-超聲-催化劑體系中:催化劑對反應(yīng)的強化順序為Fe~(3+)Fe2+Mn2+Cu2+,故后續(xù)采取Fe~(3+)作為聯(lián)用處理方法的催化劑;pH對O_3/US/Fe~(3+)聯(lián)用工藝的影響較大,在pH=5時催化效果最佳,隨著反應(yīng)溫度的升高及FA初始質(zhì)量濃度的降低,COD去除率有所升高;通過配制低(20 mg/L)、中(100 mg/L)、高(200 mg/L)濃度FA廢水進行正交試驗,在實驗最佳條件下,COD去除率分別為100%、89.2%、69.2%,其中催化劑濃度對反應(yīng)的影響最大。依次采用O_3、O_3/US、O_3/Fe~(3+)、US/Fe~(3+)、O_3/US/Fe~(3+)五種方法降解FA廢水,對FA的去除率依次為99.5%、99.6%、99.6%、30.5%、99.9%,對TOC的去除率依次為15.3%、41.2%、38.1%、6.7%、63.5%,對COD的去除率依次為43.5%、61.8%、70.2%、18.1%、89.2%,O_3/US/Fe~(3+)相比單獨O_3氧化法對TOC與COD的去除率分別增加了48.2%、45.8%,去除率較高程度的提升一方面是由于臭氧、超聲及催化劑的協(xié)同作用提高羥基自由基產(chǎn)率,另一方面鐵離子的絮凝沉淀作用對有機物的去除起到促進作用。利用O_3/US/Fe~(3+)對PVA進行降解實驗并探究其影響因素,聯(lián)用處理方法同樣表現(xiàn)出良好的協(xié)同作用,強化了PVA的處理效果。對結(jié)果進行分析比較后發(fā)現(xiàn),O_3/US/Fe~(3+)相比于單獨O_3氧化方法對TOC及COD的去除率分別提高了45.2%、47.9%。因此,本研究所構(gòu)建的O_3/US/Fe~(3+)聯(lián)用體系是一種有應(yīng)用前景的含水溶性高分子難降解的廢水的處理方法。
[Abstract]:In the system of O _ 3 , O _ 3 / US and O _ 3 / US / Fe ~ ( 3 + ) , the removal rate of FA and COD is high . In the system of O _ 3 , O _ 3 / US and O _ 3 / US / Fe ~ ( 3 + ) , the removal rate of FA is higher . In the system of O _ 3 / US / US and O _ 3 / US / Fe ~ ( 3 + ) , the removal rate of COD is higher . In the system of O _ 3 / US / US and O _ 3 / US / Fe ~ ( 3 + ) , the removal rate of COD is higher . In the system of O _ 3 / US / US and O _ 3 / US / Fe ~ ( 3 + ) , the catalytic effect is the best . The removal rates of TOC and COD were increased by 48.2 % and 45.8 % , respectively , and the removal rates of TOC and COD were 54.3 % , 41.8 % , 70.2 % , 60.7 % and 69.5 % , respectively . The removal rate of TOC and COD were 15.3 % , 41.8 % , 70.2 % , 60.7 % , 89.2 % , respectively . 47.9 % . Therefore , the O _ 3 / US / Fe ~ ( 3 + ) system constructed by the Institute is a promising method for treating wastewater containing water - soluble polymer which is difficult to degrade .

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703

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本文編號：1420192