化學漿制漿廢水污染特性及催化臭氧深度處理研究
發(fā)布時間:2022-02-09 05:42
化學漿制漿廢水經(jīng)物化和生物處理后仍含有較高濃度的有機物,且呈現(xiàn)較深的色度,不能滿足國家的排放標準,若不進行深度處理直接外排,將污染受納水體,危害區(qū)域水環(huán)境生態(tài)安全。目前,對南方混合闊葉木化學漿制漿廢水的污染特性、廢水中的難生物降解有機物的特性、以及廢水的深度處理技術方面的研究鮮有報道。本論文對南方混合闊葉木化學漿制漿廢水的污染特性以及臭氧、催化臭氧處理效果及機理進行了較為系統(tǒng)深入的研究。以南方混合闊葉木化學漿制漿廢水為研究對象,采取常規(guī)分析和紅外、紫外、色譜、質譜等現(xiàn)代分析技術,研究廢水的污染特性、特征污染物及在生物處理過程中的變化。結果發(fā)現(xiàn),南方混合闊葉木化學漿制漿廢水含有較高濃度的溶解態(tài)有機物,廢水的溶解性CODcr和BOD5為1.5kg·m-3廢水和0.4kg·m-3廢水;廢水中存在對微生物有抑制作用的物質,使廢水的可生物處理性較差,BOD5/CODcr為0.27。同時,制漿廢水的成分非常復雜,主要有機污染物包括酯類、苯酚類、烷烴類和有機酸類化合物,芳香族化合物的相對含量為58.16%。根據(jù)廢水中檢測到的主要污染物對發(fā)光細菌的半數(shù)發(fā)光抑制率EC50,廢水中主要的特征污染物為苯酚類...
【文章來源】:華南理工大學廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:196 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 制漿造紙工業(yè)的重要地位及當前面臨的主要問題
1.2 化學漿制漿廢水的來源及其污染特性
1.2.1 化學漿制漿廢水的來源
1.2.2 化學漿制漿廢水的污染特性
1.3 化學漿制漿廢水的處理現(xiàn)狀
1.3.1 化學漿制漿廢水的主要處理技術及處理效果
1.3.2 化學漿制漿廢水處理存在的問題及解決途徑
1.4 臭氧及催化臭氧氧化法應用于廢水處理的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 臭氧氧化法
1.4.2 催化臭氧氧化法
1.4.3 臭氧及催化臭氧氧化法應用于處理制漿廢水的現(xiàn)狀
1.5 南方闊葉材制漿廢水處理現(xiàn)狀
1.5.1 我國造紙工業(yè)原材料供應存在的問題
1.5.2 南方闊葉木材在我國造紙工業(yè)原材料供應中的地位
1.5.3 南方闊葉木材制漿廢水的處理現(xiàn)狀
1.6 本論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容
1.6.1 研究目的和意義
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 化學漿制漿廢水污染特性及特征污染物分析
2.1 實驗材料和方法
2.1.1 實驗材料與儀器
2.1.2 分析測試方法
2.2 化學漿制漿廢水污染特性及特征污染物分析
2.2.1 廢水的污染特性
2.2.2 紅外光譜分析
2.2.3 紫外光譜分析
2.2.4 氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析
2.3 制漿廢水污染特性及特征污染物在生物處理過程中的變化
2.3.1 生物處理對制漿廢水污染特性的影響
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 紫外光譜分析
2.3.4 氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析
2.4 本章小結
第三章 臭氧深度處理化學漿制漿廢水的研究
3.1 實驗材料與方法
3.1.1 實驗材料與儀器
3.1.2 實驗方法
3.1.3 分析測試方法
3.2 結果與討論
3.2.1 反應體系pH值對廢水COD_(cr)和色度去除效果的影響
3.2.2 溫度對廢水COD_(cr)和色度去除效果的影響
3.2.3 臭氧處理過程中廢水BOD和可生物降解性的變化
3.2.4 臭氧消耗量和制漿廢水的COD_(cr)去除效果
3.2.5 自由基捕集劑對臭氧處理效果的影響
3.2.6 紫外光譜分析
3.2.7 紅外光譜分析
3.2.8 氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析
3.3 本章小結
第四章 氧化鋁負載氧化錳催化臭氧深度處理化學漿制漿廢水
4.1 實驗材料與方法
4.1.1 實驗材料與儀器
4.1.2 實驗方法
4.1.3 分析測試方法
4.2 催化劑特性表征
4.2.1 前驅物的熱力學性質
4.2.2 XRD分析
4.2.3 比表面積分析
4.2.4 XPS分析
4.2.5 SEM和EDS分析
4.3 催化臭氧處理制漿廢水的效果
4.3.1 氧化鋁催化臭氧處理制漿廢水的效果
4.3.2 氧化鋁負載氧化錳催化臭氧處理制漿廢水的效果
4.3.3 廢水BOD和可生物降解性的變化
4.3.4 臭氧消耗量和廢水的COD_(cr)去除效果
4.4 光譜分析
4.4.1 紫外光譜分析
4.4.2 紅外光譜分析
4.4.3 GC-MS分析
4.5 本章小結
第五章 氧化鋁負載氧化鎳氧化鈦或氧化鋯催化臭氧深度處理化學漿制漿廢水
5.1 實驗材料與方法
5.1.1 實驗材料與儀器
5.1.2 實驗方法
5.1.3 分析測試方法
5.2 催化劑特性表征
5.2.1 前驅物的熱力學性質
5.2.2 XRD分析
5.2.3 比表面積分析
5.2.4 XPS分析
5.2.5 SEM和EDS分析
5.3 催化臭氧處理效果
5.3.1 廢水COD_(cr)和色度的去除效果
5.3.2 溫度對催化臭氧處理制漿廢水效果的影響
5.3.3 廢水可生物降解性的變化
5.3.4 臭氧消耗量和制漿廢水的COD_(cr)去除效果
5.3.5 自由基捕集劑對催化臭氧處理效果的影響
5.4 光譜分析
5.4.1 紫外光譜分析
5.4.2 紅外光譜分析
5.4.3 GC-MS分析
5.5 本章小結
第六章 氧化鋁負載復合過渡金屬氧化物催化臭氧深度處理化學漿制漿廢水
6.1 實驗材料與方法
6.1.1 實驗材料與儀器
6.1.2 實驗方法
6.1.3 分析測試方法
6.2 催化劑特性表征
6.2.1 XRD分析
6.2.2 比表面積分析
6.2.3 XPS分析
6.2.4 SEM和EDS分析
6.3 催化臭氧處理的效果
6.3.1 廢水COD_(cr)和色度的去除效果
6.3.2 廢水BOD和可生物降解性的變化
6.4 光譜分析
6.4.1 紫外光譜分析
6.4.2 紅外光譜分析
6.4.3 GC-MS分析
6.5 本章小結
第七章 催化臭氧氧化法深度處理化學漿制漿廢水機理研究
7.1 實驗材料與方法
7.1.1 實驗材料與儀器
7.1.2 實驗方法
7.1.3 分析測試方法
7.2 催化臭氧處理制漿廢水過程中懸浮物濃度的變化
7.3 自由基在臭氧及催化臭氧處理制漿廢水過程中的作用
7.4 催化臭氧處理制漿廢水過程中臭氧的利用率和效率
7.5 催化臭氧處理制漿廢水的動力學分析
7.6 非均相催化臭氧氧化法降解去除廢水中有機污染物機理的討論
7.7 本章小結
結論
本論文的創(chuàng)新之處
對未來工作的建議
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]活性炭、氧化鋁及其負載二氧化鈦催化臭氧處理制漿廢水[J]. 雷利榮,李友明,馬黎明. 華南理工大學學報(自然科學版). 2012(02)
[2]二次碳化法制備疏水鏈狀納米碳酸鈣[J]. 關爽,安冬敏,鄭云輝,高小燕,麻越佳,王子忱. 高等學;瘜W學報. 2011(11)
[3]鈷摻雜二氧化鈦的光催化制氫性能[J]. 閆石,黃勤棟,林敬東,袁友珠,廖代偉. 物理化學學報. 2011(10)
[4]中國造紙工業(yè)2010年度報告[J]. China Paper Association. 中華紙業(yè). 2011(11)
[5]聚己內(nèi)酯-b-聚丙烯酸膠束溶液對碳酸鈣結晶的研究[J]. 李翠珍,張琰,胡小毅,郎美東. 化學學報. 2011(04)
[6]活性炭催化臭氧處理造紙廢水的實驗研究[J]. 馬黎明,李友明,雷利榮,陳威. 中國造紙. 2010(10)
[7]Fe、Mn摻雜干凝膠的制備、表征及催化臭氧氧化鄰二氯苯性能(英文)[J]. 黃燕,張興旺,雷樂成. 物理化學學報. 2010(09)
[8]TiO2表面NiO光催化活性中心的構建及其光催化析氫性能研究[J]. 吳玉琪,呂功煊,李樹本. 無機化學學報. 2010(03)
[9]焙燒溫度對MnO2-CeO2/Zr0.25Ti0.25Al0.5O1.75整體式催化劑NH3低溫選擇性催化還原NO性能的影響[J]. 張秋林,徐海迪,李偉,林濤,龔茂初,陳耀強. 催化學報. 2010(02)
[10]新型集成膜技術工業(yè)廢水再生回用處理研究[J]. 王剛,余淦申,陸惠民,武民華. 水處理技術. 2009(10)
本文編號:3616468
【文章來源】:華南理工大學廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:196 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 制漿造紙工業(yè)的重要地位及當前面臨的主要問題
1.2 化學漿制漿廢水的來源及其污染特性
1.2.1 化學漿制漿廢水的來源
1.2.2 化學漿制漿廢水的污染特性
1.3 化學漿制漿廢水的處理現(xiàn)狀
1.3.1 化學漿制漿廢水的主要處理技術及處理效果
1.3.2 化學漿制漿廢水處理存在的問題及解決途徑
1.4 臭氧及催化臭氧氧化法應用于廢水處理的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 臭氧氧化法
1.4.2 催化臭氧氧化法
1.4.3 臭氧及催化臭氧氧化法應用于處理制漿廢水的現(xiàn)狀
1.5 南方闊葉材制漿廢水處理現(xiàn)狀
1.5.1 我國造紙工業(yè)原材料供應存在的問題
1.5.2 南方闊葉木材在我國造紙工業(yè)原材料供應中的地位
1.5.3 南方闊葉木材制漿廢水的處理現(xiàn)狀
1.6 本論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容
1.6.1 研究目的和意義
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 化學漿制漿廢水污染特性及特征污染物分析
2.1 實驗材料和方法
2.1.1 實驗材料與儀器
2.1.2 分析測試方法
2.2 化學漿制漿廢水污染特性及特征污染物分析
2.2.1 廢水的污染特性
2.2.2 紅外光譜分析
2.2.3 紫外光譜分析
2.2.4 氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析
2.3 制漿廢水污染特性及特征污染物在生物處理過程中的變化
2.3.1 生物處理對制漿廢水污染特性的影響
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 紫外光譜分析
2.3.4 氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析
2.4 本章小結
第三章 臭氧深度處理化學漿制漿廢水的研究
3.1 實驗材料與方法
3.1.1 實驗材料與儀器
3.1.2 實驗方法
3.1.3 分析測試方法
3.2 結果與討論
3.2.1 反應體系pH值對廢水COD_(cr)和色度去除效果的影響
3.2.2 溫度對廢水COD_(cr)和色度去除效果的影響
3.2.3 臭氧處理過程中廢水BOD和可生物降解性的變化
3.2.4 臭氧消耗量和制漿廢水的COD_(cr)去除效果
3.2.5 自由基捕集劑對臭氧處理效果的影響
3.2.6 紫外光譜分析
3.2.7 紅外光譜分析
3.2.8 氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析
3.3 本章小結
第四章 氧化鋁負載氧化錳催化臭氧深度處理化學漿制漿廢水
4.1 實驗材料與方法
4.1.1 實驗材料與儀器
4.1.2 實驗方法
4.1.3 分析測試方法
4.2 催化劑特性表征
4.2.1 前驅物的熱力學性質
4.2.2 XRD分析
4.2.3 比表面積分析
4.2.4 XPS分析
4.2.5 SEM和EDS分析
4.3 催化臭氧處理制漿廢水的效果
4.3.1 氧化鋁催化臭氧處理制漿廢水的效果
4.3.2 氧化鋁負載氧化錳催化臭氧處理制漿廢水的效果
4.3.3 廢水BOD和可生物降解性的變化
4.3.4 臭氧消耗量和廢水的COD_(cr)去除效果
4.4 光譜分析
4.4.1 紫外光譜分析
4.4.2 紅外光譜分析
4.4.3 GC-MS分析
4.5 本章小結
第五章 氧化鋁負載氧化鎳氧化鈦或氧化鋯催化臭氧深度處理化學漿制漿廢水
5.1 實驗材料與方法
5.1.1 實驗材料與儀器
5.1.2 實驗方法
5.1.3 分析測試方法
5.2 催化劑特性表征
5.2.1 前驅物的熱力學性質
5.2.2 XRD分析
5.2.3 比表面積分析
5.2.4 XPS分析
5.2.5 SEM和EDS分析
5.3 催化臭氧處理效果
5.3.1 廢水COD_(cr)和色度的去除效果
5.3.2 溫度對催化臭氧處理制漿廢水效果的影響
5.3.3 廢水可生物降解性的變化
5.3.4 臭氧消耗量和制漿廢水的COD_(cr)去除效果
5.3.5 自由基捕集劑對催化臭氧處理效果的影響
5.4 光譜分析
5.4.1 紫外光譜分析
5.4.2 紅外光譜分析
5.4.3 GC-MS分析
5.5 本章小結
第六章 氧化鋁負載復合過渡金屬氧化物催化臭氧深度處理化學漿制漿廢水
6.1 實驗材料與方法
6.1.1 實驗材料與儀器
6.1.2 實驗方法
6.1.3 分析測試方法
6.2 催化劑特性表征
6.2.1 XRD分析
6.2.2 比表面積分析
6.2.3 XPS分析
6.2.4 SEM和EDS分析
6.3 催化臭氧處理的效果
6.3.1 廢水COD_(cr)和色度的去除效果
6.3.2 廢水BOD和可生物降解性的變化
6.4 光譜分析
6.4.1 紫外光譜分析
6.4.2 紅外光譜分析
6.4.3 GC-MS分析
6.5 本章小結
第七章 催化臭氧氧化法深度處理化學漿制漿廢水機理研究
7.1 實驗材料與方法
7.1.1 實驗材料與儀器
7.1.2 實驗方法
7.1.3 分析測試方法
7.2 催化臭氧處理制漿廢水過程中懸浮物濃度的變化
7.3 自由基在臭氧及催化臭氧處理制漿廢水過程中的作用
7.4 催化臭氧處理制漿廢水過程中臭氧的利用率和效率
7.5 催化臭氧處理制漿廢水的動力學分析
7.6 非均相催化臭氧氧化法降解去除廢水中有機污染物機理的討論
7.7 本章小結
結論
本論文的創(chuàng)新之處
對未來工作的建議
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]活性炭、氧化鋁及其負載二氧化鈦催化臭氧處理制漿廢水[J]. 雷利榮,李友明,馬黎明. 華南理工大學學報(自然科學版). 2012(02)
[2]二次碳化法制備疏水鏈狀納米碳酸鈣[J]. 關爽,安冬敏,鄭云輝,高小燕,麻越佳,王子忱. 高等學;瘜W學報. 2011(11)
[3]鈷摻雜二氧化鈦的光催化制氫性能[J]. 閆石,黃勤棟,林敬東,袁友珠,廖代偉. 物理化學學報. 2011(10)
[4]中國造紙工業(yè)2010年度報告[J]. China Paper Association. 中華紙業(yè). 2011(11)
[5]聚己內(nèi)酯-b-聚丙烯酸膠束溶液對碳酸鈣結晶的研究[J]. 李翠珍,張琰,胡小毅,郎美東. 化學學報. 2011(04)
[6]活性炭催化臭氧處理造紙廢水的實驗研究[J]. 馬黎明,李友明,雷利榮,陳威. 中國造紙. 2010(10)
[7]Fe、Mn摻雜干凝膠的制備、表征及催化臭氧氧化鄰二氯苯性能(英文)[J]. 黃燕,張興旺,雷樂成. 物理化學學報. 2010(09)
[8]TiO2表面NiO光催化活性中心的構建及其光催化析氫性能研究[J]. 吳玉琪,呂功煊,李樹本. 無機化學學報. 2010(03)
[9]焙燒溫度對MnO2-CeO2/Zr0.25Ti0.25Al0.5O1.75整體式催化劑NH3低溫選擇性催化還原NO性能的影響[J]. 張秋林,徐海迪,李偉,林濤,龔茂初,陳耀強. 催化學報. 2010(02)
[10]新型集成膜技術工業(yè)廢水再生回用處理研究[J]. 王剛,余淦申,陸惠民,武民華. 水處理技術. 2009(10)
本文編號:3616468
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