煤氣廢水深度處理工藝的研究

【摘要】：隨著水資源的日益短缺和環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,提高工業(yè)廢水的重復(fù)利用率和努力實(shí)現(xiàn)“零排放”已經(jīng)勢(shì)在必行。煤化工廢水是當(dāng)前工業(yè)廢水處理難題之一,具有成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高且多數(shù)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn),同時(shí)還含有高濃度的酚和氨,毒性較強(qiáng),目前的處理技術(shù)均無(wú)法使之達(dá)標(biāo)排放,若要實(shí)現(xiàn)煤化工廢水回用則更為困難。本論文以回用煤化工生產(chǎn)廢水為目的,分別采用“高級(jí)氧化-復(fù)合膜生物反應(yīng)器”組合工藝和大孔樹脂吸附工藝對(duì)經(jīng)二級(jí)生物處理后的煤氣廢水進(jìn)行了深度處理研究。 首先采用“高級(jí)氧化-復(fù)合膜生物反應(yīng)器”組合工藝對(duì)經(jīng)二級(jí)生物處理后的煤氣廢水進(jìn)行了直接深度處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用臭氧氧化法預(yù)處理煤氣廢水時(shí),廢水的可生化性顯著提高,色度明顯去除。在堿性條件下廢水COD的去除效果較好,同時(shí)廢水COD去除率隨臭氧濃度的增大而提高；膜生物反應(yīng)器以經(jīng)臭氧預(yù)氧化后的煤氣廢水作為進(jìn)水,系統(tǒng)的出水COD50mg/L,氨氮濃度為1-6mg/L,系統(tǒng)對(duì)氨氮的去除率在70%以上,實(shí)驗(yàn)研究證明向膜生物反應(yīng)器內(nèi)投加粉末活性碳可以強(qiáng)化膜生物反應(yīng)器的處理效果并且能有效減緩膜污染。 本文還研究了另一種處理工藝,先將多級(jí)生物處理后的煤氣廢水直接回用至氣化廠的冷卻水系統(tǒng),然后采用大孔吸附樹脂對(duì)循環(huán)后的冷凝水濃縮液進(jìn)行處理。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：樹脂對(duì)水中污染物的吸附量隨樹脂投加量的增大而增加,且.呈線性關(guān)系；廢水pH和溫度的降低均有利于樹脂對(duì)該種廢水的吸附；吸附動(dòng)力學(xué)研究表明,H-103型大孔吸附樹脂對(duì)該種廢水的吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程;廢水經(jīng)固定床吸附工藝處理后,在流速為3BV/h、溫度為25℃、pH=6.5時(shí),COD和色度去除率分別達(dá)到84.12%和96%,出水COD100mg/L,色度基本去除；樹脂床吸附量可以達(dá)到20.39mg/g,穿透體積為54BV。 通過(guò)對(duì)比兩種工藝實(shí)際應(yīng)用的可行性情況后,確定采用“砂濾-03氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”組合工藝對(duì)煤氣廢水進(jìn)行深度處理,并在某氣化廠的供水分廠清水池車間進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)規(guī)模為0.5m3/h的中試試驗(yàn)。系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行后,出水水質(zhì)完全符合排放標(biāo)準(zhǔn)和回用要求。組合工藝的出水的腐蝕性實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,與廠方現(xiàn)用循環(huán)冷卻水相比,經(jīng)組合工藝處理后的出水對(duì)碳鋼和不銹鋼的自然腐蝕速度均有所降低,因此該處理工藝的出水可以滿足循環(huán)水補(bǔ)充水要求。 【關(guān)鍵詞】：煤氣廢水 深度處理 臭氧氧化 膜生物反應(yīng)器 吸附
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X784
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 課題來(lái)源及研究背景9
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 研究背景9
• 1.2 煤氣廢水的來(lái)源與危害9-10
• 1.2.1 煤氣廢水的來(lái)源9-10
• 1.2.2 煤氣廢水的特點(diǎn)及危害10
• 1.3 煤氣廢水處理的研究進(jìn)展10-16
• 1.3.1 煤氣廢水的一級(jí)處理10-11
• 1.3.2 煤氣廢水的二級(jí)處理11-13
• 1.3.3 煤氣廢水的深度處理13-16
• 1.4 臭氧氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展16-18
• 1.4.1 臭氧氧化技術(shù)在廢水深度處理中的應(yīng)用16-17
• 1.4.2 臭氧氧化與其他技術(shù)在廢水深度處理中聯(lián)合應(yīng)用17-18
• 1.5 膜生物反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展18-19
• 1.6 大孔吸附樹脂的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展19-20
• 1.7 課題研究目的、意義和主要內(nèi)容20-22
• 1.7.1 研究目的與意義20
• 1.7.2 研究主要內(nèi)容20-21
• 1.7.3 技術(shù)路線圖21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備22-23
• 2.3 高級(jí)氧化聯(lián)合膜生物反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置及工藝流程23-25
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)用水及水質(zhì)指標(biāo)23
• 2.3.2 復(fù)合膜生物反應(yīng)器膜參數(shù)23-24
• 2.3.3 組合工藝裝置圖24-25
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)步驟及方法25
• 2.4 大孔吸附樹脂工藝實(shí)驗(yàn)裝置及工藝流程25-27
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)用水及水質(zhì)指標(biāo)25-26
• 2.4.2 大孔吸附樹脂主要參數(shù)26
• 2.4.3 大孔樹脂吸附工藝裝置圖26-27
• 2.4.4 實(shí)驗(yàn)步驟及方法27
• 2.5 腐蝕性實(shí)驗(yàn)方法27
• 2.6 檢測(cè)及分析方法27-29
• 2.6.1 水樣的常規(guī)分析方法27-28
• 2.6.2 平衡吸附量的計(jì)算方法28-29
• 3 高級(jí)氧化-復(fù)合膜生物反應(yīng)器處理單元的小試實(shí)驗(yàn)研究29-44
• 3.1 不同體系的預(yù)氧化工藝處理效果比較29-30
• 3.2 單獨(dú)臭氧氧化處理廢水影響因素研究30-35
• 3.2.1 臭氧投量對(duì)處理效果的影響30-32
• 3.2.2 廢水溫度對(duì)處理效果的影響32-33
• 3.2.3 廢水pH對(duì)處理效果的影響33-34
• 3.2.4 臭氧利用率的研究34-35
• 3.3 復(fù)合膜生物反應(yīng)器的小試實(shí)驗(yàn)研究35-42
• 3.3.1 COD去除效果分析35-37
• 3.3.2 氨氮去除效果分析37-39
• 3.3.3 膜污染狀況分析39-40
• 3.3.4 膜污染控制研究40-42
• 3.4 各處理段進(jìn)出水水質(zhì)成分分析與比較42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4 大孔樹脂吸附工藝小試實(shí)驗(yàn)研究44-52
• 4.1 選型實(shí)驗(yàn)44
• 4.2 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究44-50
• 4.2.1 溫度對(duì)樹脂吸附量的影響44-45
• 4.2.2 廢水pH對(duì)樹脂吸附量的影響45-46
• 4.2.3 靜態(tài)平衡吸附研究46-48
• 4.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)研究48-50
• 4.3 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究50
• 4.4 解吸實(shí)驗(yàn)研究50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 煤氣廢水深度處理現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)研究52-60
• 5.1 砂濾工藝裝置圖52-53
• 5.2 臭氧預(yù)氧化-復(fù)合膜生物反應(yīng)器中試處理單元53-56
• 5.2.1 臭氧氧化連續(xù)運(yùn)行研究53-54
• 5.2.2 復(fù)合膜生物反應(yīng)器的中試啟動(dòng)和運(yùn)行54-55
• 5.2.3 中試穩(wěn)定運(yùn)行期間進(jìn)出水水質(zhì)比較55-56
• 5.3 腐蝕試驗(yàn)研究56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 個(gè)人簡(jiǎn)介65-66
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介66-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 致謝68

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