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电化学凝聚—生物炭滤池联合法处理废水技术及应用研究

李勇  
【摘要】: 本文研究了用电化学凝聚法、生物活性炭法、电化学凝聚—生物炭滤池联合法处理印染废水、餐饮废水的工艺条件和作用机理,据此提出电化学凝聚—生物炭滤池联合法处理废水的实用性、适应性。 首先采用电化学凝聚法处理废水,利用可溶性铁电极作为复极性电化学凝聚反应器的阴阳极,在原有的研究基础上,通过进一步研究确定影响电化学凝聚法处理效果的主要因素。研究表明,用电化学凝聚法分别处理广州某线业有限公司印染废水和某酒楼餐饮废水,其处理效果/能耗比适宜的条件分别为:28A/m~2电流密度、20min电化学凝聚时间和18A/m~2电流密度、28min电化学凝聚时间。连续处理工艺试验结果表明:在相应的适宜处理效果/能耗比条件下,电化学凝聚法对印染废水CODcr、TP、色度的去除率分别为71%、78%、67%左右,对餐饮废水CODcr、NH_3-N、TP的去除率分别为62%、50%、79%左右。废水仅经过电化学凝聚法处理,虽然尚不能全面达到废水Ⅰ级排放标准,但已为电化学凝聚-生物炭滤池联合法处理废水的研究创造了必要条件。 生物炭滤池法采用颗粒活性炭作为微生物挂膜的载体,在生物炭挂膜成熟后,考察了进水CODcr浓度、废水停留时间对生物炭法处理废水效果的影响。试验表明,当进水浓度低、废水停留时间长时,生物炭法对废水污染物去除率高。连续处理工艺试验结果表明:当印染废水进水CODcr为600~900mg/L时,废水停留时间在4h以内,生物炭法对印染废水COD平均去除率超过60%,色度平均去除率超过50%;而当餐饮废水进水CODer为600~950mg/L时,废水停留时间在4.5h以内,生物炭法对餐饮废水COD平均去除率超过70%,NH_3-N去除率达70%左右,而TP去除率偏低。生物炭滤池法处理废水,在处理效果/能耗比适宜的情况下,处理出水仍不能全面达到废水Ⅰ级排放标准,但为电化学凝聚-生物炭滤池联合法处理废水的研究积累了对比参数。 在上述仅用电化学凝聚、生物炭滤池法分别处理废水的试验基础上,进行电化学凝聚-生物炭滤池联合法处理废水的试验研究。在处理效果/能耗比适宜条件下,首先利用电化学凝聚对废水进行预处理,然后考察生物炭滤池废水停留时间对整个电化学凝聚-生物炭滤池联合法处理废水效果的影响。连续处理工艺试验结果表明:印染废水先经电化学凝聚预处理后,在生物炭滤池废水停留时间为3h时,最终处理出水CODcr<100mg/L,TP<0.5mg/L,色度<40倍,且此时BOD_5<20mg/L,均达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44123-2001)纺织染整行业废水Ⅰ级排放标准,若仅用生物炭滤池法,需12h以上才能达到CODcr<100mg/L的效果;而餐饮废水先经电化学凝聚预处理后,在生物炭滤池废水停留时间为3.5h时,最后处理出水CODcr<90mg/L、NH_3-N<10mg/L,TP<0.5mg/L 且此时BOD_5<20mg/L,均达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44123-2001) 其他类排污单位废水Ⅰ级排放标准, 广东工业大学工学硕士论文 若仅用生物炭滤池法,需6h以上才能达到*ODe<90mg/L的效果。 本研究只是对电化学凝聚一生物炭滤池联合法处理废水新工艺作了初步探 讨,其整个系统的进一步优化、协调、整合及综合经济效益分析仍有待深入研 究,以期开发出一种满足“经济、高效、节能和技术先进”要求的废水处理新 工艺。 本试验研究在电化学凝聚、生物活性炭水处理技术已有的研究基础上,还 对电化学凝聚一生物炭滤池联合法处理废水的机理进行了基本探讨。


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