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《华东师范大学》 2014年
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常温常压电催化氧化技术处理高浓度有机废水

付杰  
【摘要】:近年来,随着我国工业的不断进步和社会的快速发展,所面临的水污染问题也日趋严重。废水排放量呈逐年递增趋势,且废水水质趋于多样化,严重危害生态环境和人类健康。传统生物处理等方法并不能够十分有效地处理高浓度难降解有机废水。因此,高浓度难降解有机废水的有效处理是当前环境科学与工程领域的研究热点之一。 采用常温常压电催化氧化技术处理难降解的高浓度有机废水,一般无需添加化学试剂,且电解设备体积小,占地面积少,同时设备操作灵活方便,产生的污泥量较少,可大幅度提高废水可生化性,为后续生物处理提供条件,在节约成本的同时处理过程也相对简单,且处理时间较短。目前,常温常压电催化氧化技术已经从传统的二维电极处理法发展成为三维电极电解处理法。 本文采用三维电极电解装置(由上海国厚环保科技有限公司提供)进行高浓度(COD30000mg/L)染料废水和高浓度(COD200000mg/L)化工废水的处理应用研究,考察其对废水COD、BOD5、Cl-、SO42-、NH3-N和色度等指标的处理效果,同时对常温常压电催化氧化技术处理高浓度有机废水的降解机理进行探讨。主要结果如下: (1)三维电极电解处理技术对印染废水具有较好的处理效果。废水在经过120min的电解处理后,pH值略有升高。装置对COD、Cl-、SO42-NH3-N和色度等指标的去除率分别达到了92.3%、89.0%、86.3%、96.7%和87.8%。BODs/COD经过120min的电解处理后也有大幅度提高,从0.02提升至0.28,提升率达到了1300%,电解出水可以满足后续生化处理要求。通过研究电流密度、法拉第电流效率、时空产率和电耗等指标与各时间段COD去除率的关系,发现采用常温常压电催化氧化技术处理印染废水时,电流密度、法拉第电流效率和时空产率要高于国内外相似研究,同时电耗低于国内外相似研究。 (2)三维电极电解处理技术对某化工废水也具有较好的处理效果。化工废水在经过120min的电解处理后,pH值大幅升高,但变化过程保持在微生物可以适应的范围内。常温常压电催化氧化技术对COD、Cl-、SO42-和NH3-N的指标的去除率分别达到了62.3%、83.6%、50.8%和75.2%。通过研究电流密度、法拉第电流效率、时空产率和电耗等指标与印染废水COD去除率的关系,发现采用常温常压电催化氧化技术处理化工废水时,电流密度、法拉第电流效率和时空产率三个指标要高于国内外相似研究,同时电耗低于国内外相似研究。 通过实验研究发现,采用常温常压电催化氧化即三维电极电解实验装置处理印染废水和化工废水均取得了较好的处理效果,处理后废水的可生化性大大提高,同时处理过程中的电耗相对较低,因此建议在实际处理高浓度印染和化工废水的过程中采用将三维电极电解处理技术与生物处理技术相结合的处理方法。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:X703.1

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