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《兰州交通大学》 2016年
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苯酚丙酮生产废水生物—深度处理组合工艺研究

胡玉龙  
【摘要】:苯酚丙酮生产废水为高浓度有机废水,组成复杂,含多种有毒有机物,含盐量高,处理难度大。本研究采用了一体式活性污泥反应器对苯酚丙酮废水进行处理,然后分别考察了Fenton法和混凝沉淀-臭氧催化氧化法对反应器出水的深度处理性能,获得了优化工艺参数,得到以下主要结论。(1)苯酚丙酮废水中1kDa以下有机物贡献TOC的94.2%,以可生物降解有机物为主。一体式活性污泥反应器处理苯酚丙酮生产废水,稳定运行时可有效去除废水中的大部分有机物和二氯甲烷萃取-GC-MS检出的半挥发性有机物,COD平均去除率达81.1%。出水中含有大量悬浮细胞,贡献COD约7~160mg/L,同时含有一定浓度的溶解性难降解有机物。(2)Fenton法和混凝沉淀臭氧催化氧化法深度处理苯酚丙酮废水生物处理出水,均可有效去除废水中的芳香族有机物、大分子有机物和二氯甲烷萃取-GC-MS检出的半挥发性有机物。Fenton法先投加Fe2+,后投加H2O2可获得更高的有机物去除速率;废水pH在3~5范围内,更适合有机物的去除;Fe2+和H2O2过少或过量投加都会降低有机物的去除效果;在优化工艺条件下(pH=5,先投加FeSO4·7H2O1g/L,再投加H2O2(30%)1m L/L,反应30min),处理出水COD达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)规定的特别排放限值(50mg/L),COD去除率达76.7%。(3)混凝沉淀臭氧催化氧化法在废水pH为8~10范围内,有机物去除效果更好;在优化工艺条件下(pH=8、O_3投加量200mg/L,分两级,每级EBRT为30min),处理出水COD达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)要求(60mg/L),COD去除率为57.9%。
【关键词】:苯酚丙酮废水 活性污泥 Fenton法 O_3催化氧化
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X783
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 1 绪论9-21
  • 1.1 苯酚丙酮生产废水水质特征及处理技术现状9-11
  • 1.1.1 苯酚丙酮生产废水水质及特征污染物9
  • 1.1.2 苯酚丙酮生产废水预处理及生物处理技术现状9-11
  • 1.2 高含盐有机废水生物处理技术研究进展11
  • 1.3 废水深度处理技术研究现状11-18
  • 1.3.1 吸附法11
  • 1.3.2 膜分离法11-12
  • 1.3.3 湿式氧化法12
  • 1.3.4 光氧化法12-13
  • 1.3.5 臭氧氧化法13-15
  • 1.3.6 Fenton氧化法15-18
  • 1.3.7 微电解18
  • 1.4 研究目的与内容18-21
  • 1.4.1 研究目的及意义18-19
  • 1.4.2 研究内容19
  • 1.4.3 技术路线19-21
  • 2 苯酚丙酮装置废水水质特征及生物处理特性研究21-29
  • 2.1 前言21
  • 2.2 材料与方法21-23
  • 2.2.1 废水来源21
  • 2.2.2 分析方法21-22
  • 2.2.3 废水有机物分子量分布分析方法22
  • 2.2.4 废水有机物可生物降解性分析方法22
  • 2.2.5 废水好氧活性污泥呼吸速率抑制率分析方法22
  • 2.2.6 盐度对活性污泥驯化影响分析方法22-23
  • 2.3 苯酚丙酮废水有机物分子量分布23
  • 2.4 苯酚丙酮废水有机物可生物降解性23
  • 2.5 盐度对好氧活性污泥呼吸速率抑制率23-25
  • 2.6 废水盐度对活性污泥驯化的影响25-27
  • 2.7 小结27-29
  • 3 一体式活性污泥反应器处理苯酚丙酮生产废水的研究29-42
  • 3.1 前言29
  • 3.2 材料与方法29-30
  • 3.2.1 试验装置及材料29-30
  • 3.2.2 试验方法30
  • 3.2.3 分析方法30
  • 3.3 一体式活性污泥反应器的COD去除效果30-32
  • 3.4 对特征污染物的去除效果32-34
  • 3.5 出水悬浮有机物组成分析34-40
  • 3.6 出水溶解性有机物分子量分布40-41
  • 3.7 小结41-42
  • 4 Fenton法深度处理苯酚丙酮生产废水42-58
  • 4.1 前言42
  • 4.2 材料与方法42-44
  • 4.2.1 试验仪器及材料42
  • 4.2.2 试验方法42
  • 4.2.3 分析方法42-44
  • 4.3 生物处理出水悬浮物的影响44-45
  • 4.4 硫酸亚铁投加量的影响45-47
  • 4.5 废水pH的影响47-48
  • 4.6 药剂投加顺序的影响48-49
  • 4.7 反应温度的影响49-50
  • 4.8 过氧化氢浓度的影响50-51
  • 4.9 优化条件下的污染物去除效果51-55
  • 4.9.1 对芳香族有机物的去除效果51-54
  • 4.9.2 对半挥发性有机物的去除效果54-55
  • 4.10 对废水可生化性的影响55
  • 4.11 对有机物分子量分布的影响55-56
  • 4.12 Fenton深度处理苯酚丙酮生产废水经济性分析56-57
  • 4.13 小结57-58
  • 5 混凝沉淀-臭氧催化氧化深度处理苯酚丙酮生产废水58-68
  • 5.1 前言58
  • 5.2 材料与方法58-59
  • 5.2.1 试验仪器及材料58
  • 5.2.2 试验方法58-59
  • 5.2.3 分析方法59
  • 5.3 臭氧催化剂的影响59-60
  • 5.4 废水初始pH及臭氧投加量的影响60-61
  • 5.5 特征污染物去除效果61
  • 5.6 对废水可生化性的影响61-62
  • 5.7 对有机物分子量分布的影响62-63
  • 5.8 连续运行试验63-66
  • 5.9 O_3深度处理苯酚丙酮生产废水经济性分析66-67
  • 5.10 小结67-68
  • 6 结论与建议68-70
  • 6.1 结论68
  • 6.2 建议68-70
  • 致谢70-71
  • 参考文献71-76
  • 攻读学位期间的研究成果76

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