煉化污水回用膜濃水處理技術研究

【摘要】：隨著國家對節(jié)能降耗、節(jié)水減排政策的大力倡導,越來越多的煉化企業(yè)把污水“零排放”做為污水處理的最終目標,污水回用成為實現(xiàn)污水“零排放”的重要措施之一。膜分離技術是實現(xiàn)煉化企業(yè)污水回用的有效方法,但膜分離技術在處理污水得以回用的同時產(chǎn)生了部分濃水,需要進一步處理才能達標排放。本文以青島某煉化公司污水回用環(huán)節(jié)產(chǎn)生的反滲透濃水為研究對象,探究以下方法對膜濃水的處理效果。采用Fenton試劑處理反滲透濃水,在單因素實驗的基礎上,應用響應面法分析表明H2O_2投加量、FeSO4·7H2O投加量、初始p H和濃水COD去除率之間建立的數(shù)學模型回歸效果顯著。反應最佳條件組合是H2O_2投加量0.66mL/L,初始p H值3.01,FeSO4·7H2O投加量2.45g/L,反應時間1.5h、H2O_2分三次投加,在此條件下COD去除率為59.96%,脫色率為73.41%。UV/Fenton對濃水的處理效果明顯高于Fenton試劑法。采用懸浮態(tài)TiO_2光催化氧化法處理反滲透濃水,在單因素實驗的基礎上,應用響應面法分析表明初始pH、H2O_2投加量、TiO_2投加量和曝氣量與COD去除率之間的數(shù)學模型回歸效果顯著。反應最佳組合條件是500W汞燈照射,初始p H值3.92,TiO_2投加量0.71g/L,H2O_2投加量0.95ml/L,曝氣量0.68L/min,反應時間2h,在此條件下COD去除率為94.79%,脫色率為98.34%,處理后出水可達《山東省半島流域水污染物綜合排放標準》一級排放標準。以13X分子篩為載體,采用粉體燒結法制備復合催化劑。將2g分子篩加入0.4 gTiO_2的懸濁液中,在煅燒溫度為500℃,煅燒時間為2.5h的條件下制備TiO_2/分子篩,將復合催化劑加入到250mL濃水中,經(jīng)處理后COD去除率為89.36%,脫色率為98.69%,TiO_2/分子篩重復使用后催化活性下降速度較快,不適合重復利用。以60-80目的活性炭顆粒為載體,采用溶膠-凝膠法制備復合催化劑。在煅燒溫度為500℃,煅燒時間為2h的條件下制備TiO_2/AC,向250mL濃水中加入濃度為1.4 g/L的TiO_2/AC,經(jīng)處理后COD去除率為82.59%,脫色率為93.20%,TiO_2/AC催化劑五次使用后仍表現(xiàn)出較高的催化活性。 【關鍵詞】：煉化企業(yè)污水回用 膜濃水 Fenton試劑 TiO_2光催化氧化
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X742
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-22
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.1 水資源概況9-10
• 1.1.2 煉化企業(yè)用水及污水回用概況10-11
• 1.2 反滲透技術在水處理中的應用11-14
• 1.2.1 反滲透的原理11-12
• 1.2.2 反滲透技術在煉化污水回用中的應用12-14
• 1.3 煉化企業(yè)污水回用反滲透濃水概述14-15
• 1.3.1 反滲透濃水的產(chǎn)生及性質14
• 1.3.2 反滲透濃水的處理現(xiàn)狀14-15
• 1.4 Fenton試劑法15-17
• 1.4.1 Fenton試劑法的基本原理16
• 1.4.2 Fenton試劑法在水處理中的應用16-17
• 1.5 TiO_2光催化氧化法17-20
• 1.5.1 TiO_2光催化氧化法的基本原理17-18
• 1.5.2 TiO_2光催化氧化法的在水處理中的應用18-20
• 1.6 課題研究目標、內容及意義20-22
• 1.6.1 課題研究的目標20
• 1.6.2 課題研究的內容20
• 1.6.3 課題研究的意義20-22
• 第二章 Fenton試劑處理煉化污水回用膜濃水22-35
• 2.1 實驗部分22-24
• 2.1.1 實驗儀器與藥品22-23
• 2.1.2 實驗方法23-24
• 2.2 實驗結果與討論24-34
• 2.2.1 煉化污水回用膜濃水水質分析24-25
• 2.2.2 單因素實驗結果與討論25-30
• 2.2.3 響應面優(yōu)化Fenton試劑處理煉化企業(yè)污水回用膜濃水30-34
• 2.3 小結34-35
• 第三章 懸浮態(tài)TiO_2光催化處理煉化污水回用膜濃水35-50
• 3.1 實驗部分35-36
• 3.1.1 實驗儀器與藥品35
• 3.1.2 實驗方法35-36
• 3.2 實驗結果與討論36-49
• 3.2.1 單因素實驗結果與討論36-42
• 3.2.3 響應面優(yōu)化懸浮態(tài)TiO_2光催化處理煉化企業(yè)污水回用膜濃水42-49
• 3.3 小結49-50
• 第四章 分子篩負載TiO_2光催化處理煉化污水回用膜濃水50-56
• 4.1 實驗部分50-51
• 4.1.1 實驗儀器與藥品50
• 4.1.2 實驗方法50-51
• 4.2 實驗結果與討論51-55
• 4.2.1 煅燒溫度對TiO_2/分子篩催化活性的影響51-52
• 4.2.2 煅燒時間對TiO_2/分子篩催化活性的影響52-53
• 4.2.3 TiO_2與分子篩質量比對TiO_2/分子篩催化活性的影響53-54
• 4.2.4 TiO_2/分子篩的使用次數(shù)54
• 4.2.5 TiO_2/分子篩的SEM分析54-55
• 4.3 小結55-56
• 第五章 TiO_2/AC光催化處理煉化污水回用膜濃水56-64
• 5.1 實驗部分56-58
• 5.1.1 實驗儀器與藥品56
• 5.1.2 實驗方法56-58
• 5.2 實驗結果與討論58-63
• 5.2.1 活性炭粒度對TiO_2/AC催化活性的影響58-59
• 5.2.2 煅燒溫度對TiO_2/AC催化活性的影響59-60
• 5.2.3 煅燒時間對TiO_2/AC催化活性的影響60
• 5.2.4 TiO_2/AC投加量對處理效果的影響60-61
• 5.2.5 TiO_2/AC的使用次數(shù)61-62
• 5.2.6 TiO_2/AC的SEM分析62-63
• 5.3 小結63-64
• 第六章 結論與建議64-66
• 6.1 結論64-65
• 6.2 下一步建議65-66
• 參考文獻66-72
• 攻讀碩士學位期間取得的學術成果72-73
• 附錄73-74
• 致謝74

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