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《武汉工程大学》 2017年
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活性炭吸附法预处理双唑杂环废水与活性炭再生

李佩  
【摘要】:双唑草腈是近年来市场新推出的新型、高效除草剂,在生产过程中产生的双唑杂环废水是一种难降解的含氮杂环废水。此类废水的主要特点为:1)含盐量高、COD浓度高;2)有机物成分复杂;3)生物毒性;4)难降解。目前国内外主要采用一种或多种有效预处理方法对此类废水进行预处理,充分降解或分离废水中生物毒性强的成分,再联合生物法降解。本文以相和公司生产双唑草腈过程中产生的实际废水为实验对象,根据该废水高含盐和含双唑杂环化合物的水质特点,采用活性炭吸附双唑杂环废水,并对活性炭的再生进行探讨研究,研究出活性炭最佳的再生方法和再生条件,探索有效的次氯酸钠氧化法处理再生废水。采用紫外-可见光分光光度和高效液相色谱对水样进行分析,使用SEM、BET和BJH等分析方法对活性炭进行表征。主要研究成果如下:1、活性炭对实际废水最佳吸附条件:常温下,pH=1.41,活性炭投加量为1.25g,吸附3h,COD和目标污染物去除率分别为66%,95.9%;采用SEM、BET和BJH分析活性炭结构,活性炭能很好的吸附实际废水;对活性炭进行循环吸附,表明活性炭吸附容量大,为1.648g/g;活性炭对含氮杂环化合物有很好的吸附选择性,活性炭吸附实际废水能优先吸附含氮杂环化合物。2、微波再生活性炭具有良好的性能。电化学再生活性炭中,电解质NaCl浓度4.0 g/L,10 V,板间距2 cm,电解液初始pH 7.29的情况下,电解2h,活性炭最佳性能恢复率为52.4%;水相热法再生活性炭实验中,饱和活性炭1.25g,100ml pH=13.03的初始溶液,85℃下,加热再生3h,此时活性炭的最佳再生率为66.70%;微波再生实验中,在饱和活性炭1.25g,40mlpH=13.09的初始溶液情况下,中火再生2min,此时活性炭的最佳再生率为72.67%。相比电化学和水相热法再生活性炭,微波再生活性炭具有再生时间短,活性炭再生率高,废水产生量少等优点。采用HPLC对微波第1、3、6次再生的活性炭的解吸液和吸附液进行分析,微波场下,活性炭可进行多次再生,且再生性能稳定。3、微波辅助次氯酸钠氧化再生废水。40ml再生废水,85℃下加热3h,此时次氯酸钠直接处理再生废水的最佳氧化效率为67.10%;40ml再生废水,pH=13.01,中火下氧化6min,此时微波辅助次氯酸钠的最佳氧化效率为91.13%。相比次氯酸钠直接氧化法,微波辅助次氯酸处理再生废水耗时更短,氧化效率更高,氧化效率高达91.13%。因此微波辅助次氯酸钠处理再生废水是经济可行的。
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X786

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