腈纶废水处理工艺节能减排技术研究

【摘要】：腈纶生产过程中产生的废水水质复杂,尽管外观无色、透明,但低聚物含量高,生物降解性差,且含有有毒物质,污水可生化性差,属难生物降解废水。应用现有的混凝、气浮等预处理及各种生化处理工艺,耗电量大且不能满足达标排放的要求。严重污染了环境,并威胁人类健康。 自1905年臭氧应用于水处理以来,在实际应用中取得了明显的成效。现已开发出O3/OH-、03/UV、03/H2O2/UV、O3/固体催化剂(如活性炭、金属及其氧化物)等高级氧化技术(AOPs)。本文介绍了腈纶废水处理国内外研究现状,并例举了处理难降解废水的先进工艺及简要原理,通过比较提出本实验研究原理及具体方法。本实验分别应用多相催化臭氧实验装置及曝气生物滤池装置对腈纶废水进行处理。对多相催化臭氧实验中降解COD的影响因素及动力学进行了研究,并对废水中的有机物形态演化进行了分析。在应用曝气生物滤池处理废水部分,研究了活性炭与陶粒载体生物降解性能；降解COD、氮素特性；pH值变化特性。最后应用多相催化臭氧-曝气生物滤池进行连续试验,得到了实验最佳参数,并对实验应用于工业做了节能减排分析。 经处理COD去除率可达75%。多相催化臭氧工艺和升降曝气活性滤池工艺两者的协同作用较好,COD去除效能之比近似为1：1,升降曝气活性滤池工艺对氨氮去除率为90%以上。预计每年减少向松花江排放532.6吨COD,减少300万吨新鲜水补充量,节电400万度,为企业节省1000多万元。 【关键词】：臭氧 腈纶废水 Fe~(2+)/UV/O_3系统 生物滤池 COD去除率
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 创新点摘要6-9
• 前言9-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 选题的目的和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.3 大庆石化腈纶污水现状14-16
• 1.3.1 水质特征14-15
• 1.3.2 大庆石化腈纶废水处理现状15-16
• 1.4 催化臭氧-生物技术降解腈纶废水开发思路16-20
• 1.4.1 臭氧和催化臭氧氧化技术16-17
• 1.4.2 臭氧及催化氧化技术17-18
• 1.4.3 多相催化臭氧氧化技术18-19
• 1.4.4 曝气生物滤池技术19-20
• 1.5 课题研究的主要内容20-22
• 第二章 实验材料和方法22-28
• 2.1 实验工艺流程22
• 2.2 实验用水和方法22-26
• 2.2.1 实验用水22
• 2.2.2 实验试剂22-23
• 2.2.3 测试方法23-26
• 2.3 多相催化臭氧-曝气生物滤池试验装置26-28
• 2.3.1 多相催化臭氧试验装置26
• 2.3.2 曝气生物滤池试验装置26-28
• 第三章 多相催化臭氧氧化腈纶废水研究28-41
• 3.1 多相催化臭氧降解COD影响因素28-35
• 3.1.1 过渡金属离子对催化臭氧性能的影响28-29
• 3.1.2 O_3 浓度对COD去除率的影响29-30
• 3.1.3 Fe~(2+)浓度、[Fe~(2+)]/[O_3]浓度比值对COD去除率的影响30-32
• 3.1.4 紫外光强度对COD去除率的影响32-33
• 3.1.5 溶液初始pH值对COD去除率的影响33-34
• 3.1.6 HRT对催化臭氧效能影响34-35
• 3.2 腈纶废水降解COD动力学分析35-39
• 3.2.1 降解COD动力学温度参数的确定35-36
• 3.2.2 腈纶废水COD降解动力学模型36-37
• 3.2.3 腈纶废水COD降解动力学模型参数确定37-39
• 3.3 有机物形态演化39-41
• 第四章 曝气生物滤池降解腈纶废水试验研究41-54
• 4.1 曝气生物滤池的启动41
• 4.1.1 曝气生物滤池载体挂膜方法41
• 4.1.2 曝气生物滤池启动41
• 4.2 活性炭与陶粒载体生物降解性能41-45
• 4.2.1 滤池生物载体选择及发展41-42
• 4.2.2 曝气生物滤池载体选择42-43
• 4.2.3 活性炭与陶粒载体降解腈纶废水性能研究43-45
• 4.3 曝气活性滤池降解COD特性研究45-47
• 4.3.1 水力停留时间对COD降解效能影响45-46
• 4.3.2 共基质作用COD降解特性46-47
• 4.4 曝气活性滤池氮素降解特性研究47-49
• 4.4.1 氨氮降解特性47-48
• 4.4.2 生物膜氮素去除特性研究48-49
• 4.5 溶液pH值变化特性49
• 4.6 连续试验及抗冲击性分析49-51
• 4.6.1 连续运行COD去除效能50-51
• 4.7 连续运行氨氮去除效能51-52
• 4.8 实验节能减排经济技术分析52-54
• 结论54-55
• 参考文献55-58
• 发表文章目录58-59
• 致谢59-60
• 论文摘要60-70

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