新戊二醇生产污水预处理及深度处理工艺研究

【摘要】：山东淄博某化工厂新戊二醇生产污水具有高浓度COD_(Cr)(化学需氧量)、高浓度甲醛的特点,其对生物毒性很强,经稀释预处理后直接进入生化处理效果很差,该加水稀释的措施不符合相关环保政策,且由于更严格的排放标准的颁布和实施,企业生化处理后出水水质不达标。因此,本论文根据企业污水水质特性及现有的污水处理工艺,对其进行预处理和深度处理工艺研究,选择最为高效经济的预处理工艺和深度处理工艺及其最佳工艺参数,从而使得污水达标排放。在预处理研究中,采用四种预处理方法进行研究,结果表明:(1)碱式过氧化氢法,最佳参数为Na OH投加量2 g/L、H2O2投加量10 m L/L、反应时间30 min及反应温度35℃,其COD_(Cr)去除率为34.65%、甲醛去除率为71.48%,运行费用为14.47元/m3;(2)石灰催化法,在p H值为11、10%Ca(OH)2加入量30 m L/L、反应温度70℃、反应50 min过程下,COD_(Cr)去除率为31.68%、甲醛去除率高达97.84%,运行费用仅5.15元/m3;(3)Fenton氧化法,最佳条件是p H值为3、H2O2/Fe2+摩尔比4:1、H2O2投加量20 m L/L、硫酸亚铁加入量13.62 g/L、反应时间60 min,COD_(Cr)去除率达43.62%、甲醛去除率达96.31%,运行费用较高为25.06元/m3;(4)电化学氧化法在最佳反应条件下,对COD_(Cr)和甲醛去除率仅为28.37%和62.33%,之后增加10 g/L絮凝剂PAFC(聚合氯化铝铁)沉淀后,去除率可分别提升至40.56%和75.72%,费用为17.94元/m3。对比分析其处理效果及费用,最终选定石灰催化法为最佳预处理工艺,处理后甲醛浓度减少至41.47 mg/L,BOD5/COD_(Cr)从0.10上升至0.49,可生化性提高。在深度处理研究中,对比了Cl O2氧化法和O3/H2O2氧化法的去除效果和费用,结果表明:Cl O2氧化法,在Cl O2浓度20 mg/L、反应时间40 min、反应温度30℃及p H值为7~8下,COD_(Cr)去除率为54.28%;O3/H2O2氧化法在p H值为10、O3流量5 g/h、反应时间50 min、H2O2投加量40 mmol/L下,COD_(Cr)去除率为43.83%。两者都能有效降低COD_(Cr)浓度至达标,但Cl O2氧化法效果略好,且费用为1.22元/m3较O3/H2O2氧化法的4.03元/m3要低69.75%,故选取其作为深度处理工艺。在实际工程运行中,增加石灰预处理和二氧化氯深度处理工艺,该改进后污水处理工艺能有效处理新戊二醇生产污水,其出水各指标均能满足最新排放标准的要求,运行效果稳定,抗负荷冲击力较强,且在经济上可行。 【关键词】：新戊二醇污水 甲醛 预处理 深度处理 COD_(Cr)
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X783
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-26
• 1.1 新戊二醇生产污水概述9-11
• 1.1.1 新戊二醇概述9-10
• 1.1.2 新戊二醇生产污水特点10
• 1.1.3 新戊二醇生产污水危害10-11
• 1.2 国内外处理研究进展11-18
• 1.2.1 物理法11-12
• 1.2.2 化学法12-16
• 1.2.3 生物法16-17
• 1.2.4 组合技术法17-18
• 1.3 企业概述18-21
• 1.3.1 产品及原辅料18-19
• 1.3.2 生产工艺介绍19-21
• 1.3.3 产排污状况21
• 1.4 企业污水处理工艺及排放标准21-23
• 1.4.1 现有污水处理工艺21-22
• 1.4.2 污水排放标准22-23
• 1.5 企业污水处理存在问题23
• 1.6 研究目的及内容23-26
• 1.6.1 研究目的23-24
• 1.6.2 研究内容24-26
• 2 预处理工艺实验研究26-64
• 2.1 实验材料准备及分析方法26-29
• 2.1.1 实验用水来源及水质26
• 2.1.2 实验仪器与药品26-28
• 2.1.3 分析测定方法28-29
• 2.2 碱式过氧化氢法预处理29-35
• 2.2.1 实验方法29
• 2.2.2 正交实验29-31
• 2.2.3 单因素实验研究31-34
• 2.2.4 验证性实验34
• 2.2.5 运行费用分析34
• 2.2.6 实验小结34-35
• 2.3 石灰催化法预处理35-42
• 2.3.1 实验原理及方法35
• 2.3.2 正交实验35-37
• 2.3.3 单因素实验研究37-40
• 2.3.4 产物的初步判断40
• 2.3.5 验证性实验40-41
• 2.3.6 运行费用分析41
• 2.3.7 实验小结41-42
• 2.4 Fenton氧化法预处理42-48
• 2.4.1 实验原理及方法42
• 2.4.2 正交实验42-44
• 2.4.3 单因素实验研究44-47
• 2.4.4 验证性实验47
• 2.4.5 运行费用分析47-48
• 2.4.6 实验小结48
• 2.5 电化学法预处理48-58
• 2.5.1 实验原理及方法48-49
• 2.5.2 正交实验49-51
• 2.5.3 单因素实验研究51-54
• 2.5.4 电化学后续处理54-56
• 2.5.5 验证性实验56-57
• 2.5.6 运行费用分析57
• 2.5.7 实验小结57-58
• 2.6 预处理方法的对比及选定58-63
• 2.6.1 紫外吸收光谱对比58-60
• 2.6.2 处理效果及费用对比60-61
• 2.6.3 预处理后污水的稳定性61-63
• 2.7 本章结论63-64
• 3 深度处理工艺研究64-82
• 3.1 实验材料准备及分析方法64-66
• 3.1.1 实验水质64-65
• 3.1.2 实验仪器与药品65
• 3.1.3 分析测定方法65-66
• 3.2 二氧化氯法深度处理实验研究66-73
• 3.2.1 实验装置及方法66-67
• 3.2.2 正交实验67-68
• 3.2.3 单因素实验研究68-71
• 3.2.4 验证性实验71-72
• 3.2.5 运行费用分析72-73
• 3.2.6 实验小结73
• 3.3 O_3/H_2O_2氧化法深度处理实验研究73-80
• 3.3.1 实验装置及方法73-74
• 3.3.2 正交实验74-75
• 3.3.3 单因素实验研究75-79
• 3.3.4 验证性实验79
• 3.3.5 运行费用分析79-80
• 3.3.6 实验小结80
• 3.4 本章结论80-82
• 4 企业工程应用82-88
• 4.1 污水处理工艺改进82-84
• 4.2 实际运行结果分析84-86
• 4.3 经济可行性分析86-87
• 4.4 本章结论87-88
• 5 结论与展望88-90
• 5.1 结论88-89
• 5.2 展望89-90
• 参考文献90-94
• 致谢94-95
• 攻读硕士期间发表的论文95-96

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