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《浙江大学》 2006年
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甲基多巴废水的Fenton-A/O处理研究

汤优敏  
【摘要】:本文通过对化工制药废水处理技术和Fenton技术的综述,提出以Fenton—A/O工艺处理甲基多巴废水。分别研究了Fenton处理、Fenton处理—PAM絮凝及Fenton处理—PAM絮凝—A/O工艺处理配制的甲基多巴废水和实际生产废水。在研究了甲基多巴废水的处理效果及工艺优化之后,深入讨论了甲基多巴去除机制及其动力学,并在实验基础上实施了废水处理工程。 在利用Fenton处理目标污染物甲基多巴的时候,考察了不同工艺条件对COD_(Cr)去除率的影响,选择反应温度、Fe~(2+):H_2O_2摩尔比和H_2O_2浓度等三个因素,采用星点设计法,建立Fenton去除COD_(Cr)的数学模型。根据数学模型,在实验设计范围内的工艺条件优化预测结果与实际结果的误差小于2%,预测效果比较理想。 Fenton去除废水中的甲基多巴的机制因Fe~(2+)+:H_2O_2摩尔比的不同而有显著差异。在高Fe~(2+):H_2O_2摩尔比(≥2)时,反应机制是H_2O_2促进Fe~(2+)的絮凝作用;在中Fe~(2+):H_2O_2摩尔比(=1)时,反应机制是兼有氧化和絮凝沉淀作用;在低Fe~(2+):H_2O_2摩尔比(≤0.2)时,反应机制是氧化作用,包括Fe~(2+)催化H_2O_2氧化和(Fe~(4+))_(aq) 高价水合铁直接络合降解。通过对反应机制的探讨,针对Fenton反应特性,建立了相应的动力学模型,模型值与实验值吻合良好,误差小于10%,反应动力学方程可以表示为: 通过对甲基多巴废水的厌氧生化、好氧生化和Fenton—A/O实验比较可以发现,经Fenton处理后废水的B/C由0.31升至0.42,可生化性得到了明显的提高。当进水甲基多巴浓度为1000mg/L,COD_(Cr)约为1250 mg/L时,经过Fenton—A/O工艺处理,出水的COD_(Cr),低于100mg/L。 然后以甲基多巴生产废水为处理对象,进行Fenton处理—PAM絮凝—A/O生化实验,优化工艺参数。根据实验研究,确定了甲基多巴生产废水处理的工艺流程,即:Fenton处理—PAM絮凝—A/O法。工程运行表明,该工艺能够有效处理甲基多巴生产废水。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X703

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