電絮凝法處理乳化油廢水的試驗研究
本文關鍵詞:電絮凝法處理乳化油廢水的試驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:乳化油廢水的來源非常廣泛,石油、化工、機械制造、鋼鐵以及食品加工等行業(yè)都會產生乳化油廢水,如果不能得到妥善處理會對自然和生態(tài)環(huán)境產生嚴重的危害。目前,常用的乳化油廢水處理方法,如膜分離法、化學絮凝法、氣浮法等,雖然對乳化油廢水的處理都具有一定的效果,但或多或少的存在投資大、易造成二次污染、處理效果不穩(wěn)定等問題。電絮凝法作為一種水處理工藝,具有設備簡單、無需外加藥劑、二次污染小、操作簡便靈活等特點,為乳化油廢水的處理提供了一種新途徑。使用直流和脈沖電絮凝法對乳化油廢水進行處理,研究了各參數對處理效果的影響,得到了最優(yōu)操作方案;研究了各影響參數與處理效果之間的定量關系,建立了相應的數學模型;對直流和脈沖電絮凝法處理乳化油廢水的經濟性和電極鈍化進行了對比分析;探討了脈沖電源延緩電極鈍化機理以及節(jié)能的機制。主要結論如下:(1)直流電絮凝法處理乳化油廢水的最優(yōu)方案為:電流密度11.90 mA/cm2(對應槽電壓7.8V)、電絮凝時間50min、極板間距2.5cm、原水pH值3。在此條件下,乳化油廢水的含油量和CODCr的去除率分別為95.69%和94.04%。各指標對含油量去除率的影響水平依次為:電流密度原水pH值電絮凝時間極板間距。(2)采用脈沖電絮凝法處理乳化油廢水的最優(yōu)方案為:電流密度7.94mA/cm2(對應槽電壓6.4V)、電絮凝時間40min、極板間距2.5cm、原水pH值3,占空比70%,脈沖頻率600Hz。在此條件下,乳化油廢水的含油量和CODCr的去除率分別為94.99%和93.92%,。各指標對含油量去除率的影響水平依次為:電流密度、占空比、電絮凝時間、脈沖頻率、原水pH值和極板間距。(3)建立了直流和脈沖電絮凝處理乳化油廢水二次多項式形式的數學模型,并通過試驗驗證了模型的準確度,點預測的誤差率基本在10.2%以內,為后續(xù)電絮凝裝置的開發(fā)以及工程應用提供了理論基礎。(4)在最優(yōu)方案確定的操作參數條件下,脈沖電絮凝法處理乳化油廢水與直流電絮凝法處理乳化油廢水相比較,能耗降低了56.40%,鋁耗降低了46.70%,水處理成本降低了52%,取得了很好的節(jié)能效果。(5)通過連續(xù)批次處理試驗以及掃描電鏡拍照,探討了脈沖電絮凝延緩電極鈍化的機理。通過單元電解電壓公式分析及電極稱重試驗表明相同條件下脈沖電絮凝與直流電絮凝相比具有較低的槽電壓,同時脈沖電絮凝具有較高的電流效率,能夠顯著的降低電能消耗。
【關鍵詞】:直流電絮凝法 脈沖電絮凝法 乳化油廢水 電極鈍化 數學模型
【學位授予單位】:江蘇大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X703.1
【目錄】:
- 摘要5-7
- abstract7-12
- 第一章 緒論12-23
- 1.1 乳化油廢水的性質、來源及其危害12-13
- 1.1.1 乳化油廢水的性質12-13
- 1.1.2 乳化油廢水的來源13
- 1.1.3 乳化油廢水的危害13
- 1.2 乳化油廢水處理技術研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 物理法13-14
- 1.2.2 化學法14-15
- 1.2.3 物理化學法15
- 1.2.4 生物化學法15-16
- 1.3 電絮凝法處理廢水的發(fā)展現(xiàn)狀16-21
- 1.3.1 電絮凝法作用機理16-18
- 1.3.2 電絮凝法發(fā)展概況18-19
- 1.3.3 電絮凝法存在的問題19-20
- 1.3.4 電絮凝法處理乳化油廢水研究現(xiàn)狀20-21
- 1.4 研究目的和意義21
- 1.5 研究內容及技術路線21-23
- 1.5.1 研究內容21-22
- 1.5.2 技術路線22-23
- 第二章 試驗材料與方法23-30
- 2.1 試驗用水及水質23
- 2.2 試驗藥品及儀器23-24
- 2.2.1 試驗藥品23
- 2.2.2 試驗儀器23-24
- 2.3 水質指標分析方法24-25
- 2.3.1 COD的測定24
- 2.3.2 含油量的測定24-25
- 2.4 試驗裝置與方法25-30
- 2.4.1 電絮凝法處理乳化油廢水試驗裝置25-27
- 2.4.2 電絮凝法處理乳化油廢水試驗方法27-30
- 第三章 直流電絮凝法處理乳化油廢水30-37
- 3.1 電極材料的對比選擇30-31
- 3.2 電絮凝處理乳化油廢水單因素試驗31-34
- 3.2.1 電流密度對去除率的影響31-32
- 3.2.2 電絮凝時間對去除率的影響32
- 3.2.3 原水pH值對去除率的影響32-33
- 3.2.4 極板間距對去除率的影響33-34
- 3.3 電絮凝處理乳化油廢水正交試驗34-35
- 3.4 小結35-37
- 第四章 脈沖電絮凝法處理乳化油廢水37-45
- 4.1 電極材料的對比選擇37-38
- 4.2 電絮凝處理乳化油廢水單因素試驗38-42
- 4.2.1 電流密度對去除率的影響38
- 4.2.2 電絮凝時間對去除率的影響38-39
- 4.2.3 原水pH值對去除率的影響39-40
- 4.2.4 占空比對去除率的影響40-41
- 4.2.5 脈沖頻率對去除率的影響41
- 4.2.6 極板間距對去除率的影響41-42
- 4.3 電絮凝處理乳化油廢水正交試驗42-44
- 4.4 小結44-45
- 第五章 直流、脈沖電絮凝法數學建模及對比分析45-64
- 5.1 電絮凝法處理乳化油廢水數學建模及試驗驗證45-54
- 5.1.1 回歸分析原理45-48
- 5.1.2 回歸方程的建立及顯著性檢驗48-52
- 5.1.3 回歸方程的試驗驗證52-54
- 5.2 經濟性分析54-56
- 5.2.1 直流和脈沖電絮凝處理乳化油廢水能耗和鋁耗54-55
- 5.2.2 直流和脈沖電絮凝處理乳化油廢水運行成本分析55-56
- 5.3 脈沖電絮凝法減緩鈍化效果56-59
- 5.3.1 電極鈍化理論56
- 5.3.2 脈沖電源減緩電極鈍化效果極其機理探討56-59
- 5.4 脈沖電絮凝法節(jié)約能耗的機制探討59-62
- 5.5 小結62-64
- 第六章 結論與展望64-66
- 6.1 結論64-65
- 6.2 創(chuàng)新點65
- 6.3 展望65-66
- 參考文獻66-71
- 致謝71-72
- 碩士期間發(fā)表的學術論文72
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