茶叶提取物应用于污水处理厂除臭问题的试验研究

【摘要】： 近年来由于人口急剧增多，城市规模的不断扩大，导致城市污水处理厂的位置越来越靠近居民生活区，因此污水处理过程中排放的恶臭气体不可避免成为城市恶臭气体的主要排放源，其主要无机致臭成分为氨气和硫化氢气体。本研究利用茶叶提取物(茶多酚)为主要研究对象，选用污水处理厂产生臭气组分中的主要无机致臭成分—氨气和硫化氢气体为主要控制对象，以此来研究将茶叶提取物应用于污水处理厂除臭问题的可行性。并对除臭机理进行了一定探讨，为以后进一步研究或工业化生产提供一定的理论基础和参考价值。 本试验采用的装置主要由气体发生装置、反应吸收瓶和尾气吸收瓶三部分组成。其中反应吸收瓶和尾气吸收瓶是由两个500ml的集气瓶组成。气体发生装置则是根据所制取的气体不同而变化，在制取氨气时，采用加热分解碳酸氢氨的方法；制取硫化氢气体时，是采用简易的启普发生器。在微型鼓风泵鼓入气流的带动下，气体发生装置中产生的臭气，经玻璃导管，由曝气头进入到反应吸收瓶中，充分反应后，过剩的尾气被尾气吸收瓶中的液体吸收，多余的空气从导管中溢出。通过检测反应吸收瓶和尾气吸收瓶中总氮和总硫的含量，来计算茶叶提取物溶液的除臭率。 通过试验分析，得到了以下主要结论： 1、从实验研究来看，将茶叶提取物应用于污水处理厂除臭的方法是可行的。 2、茶叶提取物对氨气和硫化氢气体进行去除时，主要有四个影响因素，按其影响的显著性依次排列为：茶叶提取物用量、除臭时间、臭气浓度和除臭温度。其中，当茶叶提取物用量为0.09g，除臭时间为30分钟，臭气浓度为1000 mg／m~3，除臭温度在50℃时，茶叶提取物对氨气和硫化氢气体的去除率最好。 3、试验结果表明，无论臭气浓度为何种水平，茶叶提取物对氨气的去除效果要好于对硫化氢气体的去除效果。PH值在5.5～6.0之间，除臭温度在20～50℃之间时，对整个除臭反应过程影响不大，除臭时间控制在20分钟左右时最佳。 4、茶叶提取物在与氨气反应时，提取物中的多酚类物质(儿茶素)发挥了关键作用，其结构中的-OH与氨分子结构中氮原子存在的一对孤对电子共同作用生成铵盐，达到去除氨气的作用。而且形成的铵盐并不稳定，在高温状态下会分解成氨气和某种未知物质。 5、通过实验初步断定，茶叶提取物与硫化氢气体反应时，多酚类物质儿茶素仍然起到了主要作用。由于多酚类物质儿茶素特殊的分子结构使得其环上-OH具有较强的极性，容易断裂，与其它分子结合，生成新的有机或无机化合物。从而使硫化氢气体得以去除。 6、利用茶叶提取物除臭的最大优势在于基本上不形成二次污染。尤其在对硫化氢气体去除过程中，和以往的脱硫过程不同的是整个反应没有大量的硫酸生成，对水质变化几乎没有任何影响。这对单纯意义上的脱硫来说是一个较大突破。 7、茶叶提取物除臭法和其它物化法、生物法除臭相比，在技术和经济上都具有一定优势。该除臭系统大大降低了能耗，节省用地，运行简单，易维护。同时，由于该系统采用开放式设计，从而避免了由于加盖收集所产生的厌氧环节，减少了管道的铺设量。因此，研究利用茶叶提取物去除污水处理厂恶臭气体具有很好的理论研究意义和实际应用价值。 【关键词】：茶叶提取物 除臭 臭气浓度 除臭时间
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU992
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 恶臭问题的简述11
• 1.2 恶臭的组成及分类11-12
• 1.3 恶臭污染的危害12-13
• 1.3.1 恶臭物质对人体的危害12-13
• 1.3.2 恶臭物质对其他方面的影响13
• 1.4 恶臭污染的评价和排放标准13-15
• 1.4.1 恶臭污染的评价标准13-14
• 1.4.2 恶臭污染的排放标准14-15
• 1.5 污水处理厂恶臭气体的产生、分布及组成15-17
• 1.5.1 恶臭气体的发生源15
• 1.5.2 恶臭发生源的分布规律15-16
• 1.5.3 恶臭气体的成分与性质16-17
• 1.6 国内外对污水厂除臭问题研究的现状17-19
• 1.6.1 恶臭控制技术17-18
• 1.6.2 恶臭的治理技术18-19
• 1.6.3 茶叶提取物应用污水处理厂除臭的国内外研究现状19
• 1.7 本课题研究的内容、目的和意义19-21
• 1.7.1 研究内容19-20
• 1.7.2 研究目的和意义20-21
• 第二章 试验材料及方法21-25
• 2.1 试验设备及材料21-22
• 2.1.1 试验设备21
• 2.1.2 试验药品21-22
• 2.2 试验装置及工艺流程22-23
• 2.2.1 试验装置22
• 2.2.2 试验工艺流程22-23
• 2.3 试验过程及分析参数的测定23-25
• 2.3.1 项目参数的测定及方法23-24
• 2.3.2 试验步骤24
• 2.3.3 除臭率的计算24-25
• 第三章 试验结果与分析25-39
• 3.1 各因素对茶叶提取物除臭效果的影响25-29
• 3.1.1 各影响因素的确定25
• 3.1.2 各因素对除臭效果的影响25-29
• 3.2 各因素相互作用对去除效果的影响29-35
• 3.2.1 去除率随茶叶提取物用量、除臭时间变化的规律29-31
• 3.2.2 臭气浓度和茶叶提取物用量的相互作用规律31-35
• 3.2.2.1 同一臭气浓度下，提取物用量变化对去除率的影响31-33
• 3.2.2.2 不同臭气浓度下，提取物用量变化对去除率的影响33-35
• 3.3 PH的影响35-36
• 3.3.1 试验设计35
• 3.3.2 试验结果35-36
• 3.4 效用性检验36-37
• 3.4.1 试验设计36-37
• 3.4.2 试验结果37
• 3.5 本章小节37-39
• 第四章 除臭机理的初步分析39-43
• 4.1 茶叶提取物组成及组分结构39
• 4.2 茶叶提取物对氨气去除机理的探讨39-41
• 4.2.1 试验设计39-40
• 4.2.2 试验结果与分析40-41
• 4.3 对硫化氢气体去除机理的探讨41-42
• 4.3.1 试验设计41
• 4.3.2 试验结果与分析41-42
• 4.4 本章小节42-43
• 第五章 除臭技术应用前景及经济分析与比较43-54
• 5.1 概述43-44
• 5.2 技术路线44-46
• 5.2.1 方案概要44-45
• 5.2.2 参数确定45-46
• 5.3 恶臭气体净化方案比较46-49
• 5.3.1 方案概要46-48
• 5.3.2 技术比较48-49
• 5.3.3 负压与能耗49
• 5.4 经济性比较49-52
• 5.4.1 投资费比较49-51
• 5.4.2 运行费51
• 5.4.3 总年度费用比较51-52
• 5.5 系统评价52
• 5.6 本章小节52-54
• 第六章 结论与建议54-57
• 6.1 结论54-55
• 6.2 问题与建议55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录A(攻读学位期间发表论文情况)61-62
• 附录B62-64

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