混凝—活性炭吸附对化工废水深度处理效果的研究

摘要

化工产品在人们生产和生活中体现着非常重要的作用。伴随化工产品的逐渐增多，其生产过程对环境的污染在逐渐加剧，对人类健康的危害也日益普遍和严重，尤其是精细化工产品(如制药、染料、日化等)生产过程中排出的大量有毒有机物质，很大一部分都是结构复杂、有毒有害和生物难以降解的物质。化工废水的处理难度较大，研究进一步提高化工废水中有毒有机污染物的去除效果已经成为当前环保治理工作中的一项重要任务。本研究在实验室条件下，以石油化工二级处理厂废水为对象，通过试验对比了三种处理方法，即活性炭吸附处理、混凝处理、混凝一活性炭吸附联合处理，对化工废水进行深度处理和去除有毒有机物的效果。对影响化工废水中有毒有机污染物去除率的投加量、配比、吸附时间、pH值等主要因素进行试验后，得出了去除有毒有机污染物的最佳试验条件。主要结果如下：
　　 (1)活性炭吸附处理，最佳投加量65mg/L、吸附时间6h、pH5，出水浊度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为71.2％、75.3％、64.4％和66.3％。
　　 (2)混凝处理，硫酸铝、氯化铁分别与聚丙烯酰胺进行复配，氯化铁与聚丙烯酰胺的复配体系对污染物的去除率优于硫酸铝与聚丙烯酰胺的复配体系，出水浊度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为93.5％、60.1％、38.5％、39.1％。
　　 (3)混凝-活性炭吸附联合处理，絮凝后，在静态吸附时最佳投加量55mg/L、吸附时间5h、pH5，出水浊度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为97.4％、83.8％、78.9％和79.4％；在动态吸附时的最佳流速为26.7～33.2mL/min，出水浊度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分别达98.0％、84.0％、79.0％和80.0％以上。
　　 结果表明：混凝-活性炭吸附联合处理工艺比混凝或活性炭吸附单一工艺对化工废水的深度处理效果有明显提高，可使出水浊度小于0.326NTU，COD小于11mg/L，出水水质明显改善，特别是对进一步提高有毒有机污染物的处理程度效果明显，可使硝基苯的含量低于0.093mg/L，苯胺的含量低于0.109mg/L。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1我国的水资源概况及可持续发展战略

1.1.1水资源概况

1.1.2水资源可持续发展战略

1.2水污染现状及其治理

1.2.1水污染现状

1.2.2水污染治理

1.3化工废水来源及其危害

1.3.1化工废水的来源

1.3.2化工废水的危害

1.4化工废水的特征

1.5化工废水处理技术研究现状

1.5.1化工废水的处理工艺现状

1.5.2化工废水的处理方法

1.6选题的指导思想

1.7研究内容及目的

第2章混凝及活性炭吸附处理废水的研究现状

2.1絮凝剂的应用现状

2.1.1无机絮凝剂

2.1.2有机高分子絮凝剂

2.1.3微生物絮凝剂

2.2复合絮凝剂的应用现状

2.2.1无机—无机复合絮凝剂

2.2.2有机—有机复合絮凝剂

2.2.3天然—天然复合絮凝剂

2.2.4无机—有机复合絮凝剂

2.2.5无机—天然高分子复合絮凝剂

2.3混凝剂的作用机理

2.3.1压缩双电层

2.3.2吸附电中和

2.3.3吸附架桥作用

2.3.4沉淀物网捕机理

2.4高分子混凝剂聚丙烯酰胺的作用机理

2.5混凝效果的影响因素

2.5.1混凝剂的性质

2.5.2混凝剂投加量的影响

2.5.3水力条件的影响

2.5.4 pH值的影响

2.6活性炭水处理技术研究进展

2.6.1活性炭的种类

2.6.2活性炭的特性

2.6.3活性炭吸附的概念与机理

2.6.4活性炭水处理技术的起源与发展

2.6.5活性炭水处理技术的特点

2.7活性炭去除污染物的机理

2.8活性炭水处理效果的影响因素

第3章 混凝—活性炭吸附对化工废水深度处理效果的研究方法

3.1废水来源和水质

3.2试验仪器及设备

3.3试验药品

3.4试验方法

3.4.1活性炭吸附试验

3.4.2混凝试验

3.4.3混凝—活性炭吸附试验

3.5测定方法

3.5.1浊度、pH值以及温度的测定

3.5.2 COD的测定方法

3.5.3硝基苯类化合物的测定N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法

3.5.4苯胺类化合物的测定N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法

3.6絮凝剂的选择

3.7活性炭的制备

第4章试验结果分析及讨论

4.1硝基苯标准曲线

4.2苯胺标准曲线

4.3活性炭吸附的试验结果讨论

4.3.1投加量对试验结果的影响

4.3.2活性炭对硝基苯、苯胺的吸附等温线

4.3.3吸附时间对试验结果的影响

4.3.4 pH值对试验结果的影响

4.4絮凝剂两两复配的试验结果讨论

4.4.1聚丙烯酰胺和硫酸铝复配的试验结果

4.4.2聚丙烯酰胺和氯化铁复配的试验结果

4.4.3水力条件对絮凝效果的影响

4.5混凝—活性炭吸附联合工艺的试验结果讨论

4.5.1投加量对试验结果的影响

4.5.2吸附时间对试验结果的影响

4.5.3 pH值对试验结果的影响

4.5.4活性炭动态吸附曲线

4.5.5技术经济分析

4.6小结

4.6.1单独投加活性炭的处理效果

4.6.2絮凝剂复配最优组合及处理效果

4.6.3混凝—活性炭吸附联合工艺的处理效果

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录