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《江汉大学》 2017年
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高浓度乳化废水处理研究

靳航标  
【摘要】:乳化液废水是工业生产中产生的常见废水,其特点是品种繁多、成分复杂、含油量高、化学需氧量(COD)高、可生化性差。如果处理不当,将对生态环境造成严重危害。对于此类废水一般采用传统的物理、化学方法进行处理,效果不稳定。目前乳化液废水处理的主要组合工艺有混凝-气浮法,混凝-吸附法,混凝-Fenton法及电解-生物法等,这些工艺均可得到较好的处理效果。但这些工艺处理成本高,设备运行条件苛刻。所以,寻求高效、低耗的乳化液废水处理方法显得十分必要。本课题针对乳化废水的特点及目前常用来处理此类废水处理各单项工艺的优缺点,选择以切削废液和荧光废液两类典型的高浓度、难处理的乳化液废水为对象,通过工艺优化,达到了理想的效果。对于切削废液运用反相破乳剂破乳-高分子絮凝-海绵铁/Fenton氧化深度处理工艺,通过单因素实验、正交实验设计考察处理的最佳条件,进行了处理出水的回用实验,并对处理成本进行了预算。结果表明,初始COD浓度为125660 mg/L的切削废液,在稀释2倍,复合破乳剂的质量体积比为0.3‰,pH=8,聚丙烯酰胺(PAM)的浓度为0.05‰时,出水上清液的COD值为6203.5 mg/L,COD去除率为95.06%。正交实验确定了各因素影响COD去除率的主次顺序为稀释倍数破乳剂D03浓度pH值PAM浓度。海绵铁/Fenton氧化的深度处理,最佳反应条件为反应时间60 min、pH=3、H2O2投加量为16 ml/L,处理后COD值为1022.4mg/L,COD去除率达99.2%。将处理后出水回用于切削废液原水的稀释,当稀释倍数在3倍或以上时,可达到与用自来水稀释原液2倍时同等的COD去除效果。按照目前各试剂的市场报价,除人工外,处理每吨切削废液的药剂成本约为38.86元,低于报导中应用的其他联合工艺。对于荧光废液选择复合破乳混凝剂“一步式”进行处理。讨论了影响混凝条件的各种因素,通过正交实验设计及响应面实验设计确定了处理的最佳条件,进行了处理出水的回用实验,并对处理成本进行了预算。结果表明,复合破乳混凝剂DGW-1对荧光废液的COD去除率最高;当荧光废液的COD初始浓度为2000mg/L以下时,连续式搅拌和间断式搅拌处理效果相同;反应时间在8-15 min,pH值为6-10,复合破乳混凝剂浓度大于2‰时,COD去除率都可达95%以上。正交实验确定各因素影响COD去除率的主次顺序为复合破乳混凝剂DGW-1浓度pH反应时间。通过响应面实验设计,检验了正交实验的结果,并且预测出最佳处理条件为pH=8、DGW-1浓度为3‰、反应时间为8 min 30s。用出水稀释荧光废液原液,将其COD值稀释到2000 mg/L或以下时,可达到与自来水稀释同样的处理效果。此外,按照响应面实验设计预测,在出水COD达到GB 8978-2002的二级标准时,最经济的反应条件为DGW-1浓度2.54‰、pH=8、反应时间7 min,按年处理量12万吨计算,可节约成本约265万元。
【学位授予单位】:江汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703

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