本文選題：電芬頓 + 反滲透濃水　； 參考：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：廢水深度處理與回用是解決我國(guó)水資源短缺的一個(gè)有效手段,反滲透(RO)技術(shù)產(chǎn)水水質(zhì)較好和運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)已成為廢水回用的主流脫鹽技術(shù)。但是反滲透技術(shù)會(huì)產(chǎn)生一定量濃水,其中含有大量無(wú)機(jī)鹽和可溶性難降解有機(jī)物,這種較高鹽度體系中難降解有機(jī)物的高效去除目前已成為反滲透技術(shù)所面臨的主要瓶頸和難題。本文針對(duì)反滲透濃水含鹽特性,將外加過(guò)氧化氫和曝氣產(chǎn)過(guò)氧化氫結(jié)合,構(gòu)建新型電芬頓體系,實(shí)現(xiàn)了石化廢水反滲透濃水中難降解有機(jī)物的高效去除。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1)外加過(guò)氧化氫的電芬頓技術(shù)可以有效降解石化廢水中有機(jī)污染物,而曝氣可有效強(qiáng)化電芬頓過(guò)程,顯著提高有機(jī)物去除率。其強(qiáng)化機(jī)制可能是一方面通過(guò)陰極還原產(chǎn)生過(guò)氧化氫促進(jìn)電芬頓,另一方面是曝氣強(qiáng)化傳質(zhì),促進(jìn)了亞鐵氧化,強(qiáng)化了電絮凝。在H2O2投加濃度150mg/L,pH=4.0,電流密度為10mA/cm2,空氣曝氣量為120 L/h的條件下,反應(yīng)僅10 min,CODCr去除率即可達(dá)57.1%,繼續(xù)反應(yīng)至60 min,CODCr去除率最大可達(dá)66.7%。2)采用DSA電極作為陽(yáng)極強(qiáng)化電芬頓體系也可以顯著提高石化廢水反滲透濃水的有機(jī)物去除效果,在pH=4,電流密度為30.0mA/cm2,H2O2投加量150mg/L的條件下,反應(yīng)60min,CODCr去除率平均可達(dá)70.8%,DOC去除率平均可達(dá)63.3%。3)通過(guò)三維熒光光譜分析發(fā)現(xiàn),電芬頓技術(shù)可以顯著去除水中熒光類有機(jī)污染物,而曝氣和DSA電極可以強(qiáng)化這一效果。通過(guò)對(duì)水樣GC-MS分析發(fā)現(xiàn),原水中含有大量長(zhǎng)鏈烴系物和一定量的鹵代烴、多環(huán)芳烴、酯類、苯系物和有機(jī)酸,曝氣強(qiáng)化電芬頓工藝對(duì)鹵代烴類物質(zhì)、多環(huán)芳烴和苯系物有較好的去除效果,但對(duì)水中長(zhǎng)鏈烴系物降解效果不佳。而DSA強(qiáng)化工藝可有效降解水中長(zhǎng)鏈烴系物,同時(shí)對(duì)多種環(huán)境優(yōu)先污染物有良好的去除效果。本文提出的外加雙氧水-曝氣強(qiáng)化電芬頓和DSA電極強(qiáng)化電芬頓法可高效處理石化廢水反滲透濃水,具有廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)于其他含鹽體系中難降解有機(jī)物高效降解具有很好的借鑒意義。
[Abstract]:Advanced treatment and reuse of wastewater is an effective means to solve the shortage of water resources in our country. The advantages of reverse osmosis ROA (reverse osmosis) technology, such as better water quality and lower operation cost, have become the mainstream desalination technology for wastewater reuse. However, reverse osmosis technology will produce a certain amount of concentrated water, which contains a lot of inorganic salts and soluble refractory organic matter, The efficient removal of refractory organics in this high salinity system has become the main bottleneck and difficulty in reverse osmosis technology. In this paper, a new type of electric Fenton system was constructed based on the salt-containing characteristics of concentrated reverse osmosis water, which combined the addition of hydrogen peroxide with hydrogen peroxide to produce hydrogen peroxide in aeration, which realized the efficient removal of refractory organic matter in the concentrated water of reverse osmosis. The main contents and results are as follows: (1) addition of hydrogen peroxide can effectively degrade organic pollutants in petrochemical wastewater, while aeration can effectively enhance the electric Fenton process and significantly improve the removal rate of organic matter. On the one hand, the enhancement mechanism may be that hydrogen peroxide is produced by cathodic reduction to promote electric Fenton, on the other hand, aeration can enhance mass transfer, promote ferrous oxidation and strengthen electroflocculation. When the concentration of H2O2 is 150 mg / L, pH = 4.0, the current density is 10 Ma / cm ~ 2, and the air aeration is 120 L / h, The removal rate of COD _ (Cr) can reach 57.1 in 10 mins only, and the maximum removal rate of COD _ (Cr) in petrochemical wastewater can reach to 66.7.2Using DSA electrode as anode to strengthen the electric Fenton system, the removal efficiency of organic matter in concentrated water from reverse osmosis of petrochemical wastewater can also be significantly improved. Under the condition of pH 4 and current density of 30.0 Ma / cm ~ (2 +) H _ 2O _ 2 150mg/L, the average removal rate of COD _ (Cr) can reach 70.8 min, and the average removal rate of COD _ (3) can reach 63.33 路3. 3) by means of three-dimensional fluorescence spectrum analysis, it is found that the electric Fenton technique can significantly remove fluorescent organic pollutants in water. Aeration and DSA electrodes can enhance this effect. Through the GC-MS analysis of water samples, it was found that the raw water contains a large number of long chain hydrocarbon series and a certain amount of halogenated hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons, esters, benzene series and organic acids, and aeration enhanced electric Fenton process for halogenated hydrocarbons. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and benzene series have better removal efficiency, but the degradation efficiency of long chain hydrocarbon series in water is not good. The DSA enhanced process can effectively degrade the long chain hydrocarbon series in water and has a good removal effect on a variety of environmental priority pollutants at the same time. In this paper, the combined hydrogen peroxide and aeration enhanced electric Fenton process and DSA electrode enhanced electric Fenton method can efficiently treat the concentrated water from reverse osmosis of petrochemical wastewater, which has a broad application prospect. It is useful for other salt-containing systems to degrade organic matter efficiently.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X74

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本文編號(hào)：1964057