零价铁促进废水脱色以及提高可生化性研究

摘要

本研究主要是利用铁屑形成的原电池降解难降解有机物，在不同的条件下，可以实现有机物的还原、吸附、絮凝和氧化等过程。第一章以单偶氮染料活性艳红X-3B（X-3B）为模型污染物，考察铁屑对偶氮染料废水的脱除率以及降解产物分析。实验表明，当结合去污粉和酸碱溶液处理得到的铁屑进行实验时，染料脱色率可以达到92.33%，效果最优；三种铁铜比例（1:0，4:1，8:1）的填料对色度的脱除率都在92%左右。通N2和不通N2条件下零价铁体系对染料的脱色规律更符合一级动力学模型，染料脱色发生在整个反应过程，而TOC的去除主要发生在前30min，体系内TOC去除率是脱色率的1/3。铁屑可以重复使用4次，脱色率依然可以达到90%以上，铁屑吸附量约为染料的6%。全波长扫描和GC-MS实验测定X-3B的降解产物主要是长链烷烃、芳香族、环烷烃和长链一元醇等有机物，体系内降解路径主要以还原为主，吸附、氧化次之。 研究催化铁内电解法对城市生活污水尾水脱色实验的研究。分别进行色度去除的预处理实验：确定选择喷淋式反应装置，选用阳离子PAM；并探究不同比例的铁铜填料（1:0，4:1，8:1，12:1）处理废水时，出水中指标的对比情况。其中12:1比例的填料处理废水时，12天的运行时间内，出水色度可以维持在10以下，铁铜质量比为4:1时，出水NO3-减少量最大，TN去除率6%~33%之间波动。工程应用中，可以适当增加铜屑的质量，减少NO3-含量。NO3-、NH4+、NO2-、TN、DO、ORP和TFe变化主要与装置运行时间、铁铜比例有关。并探讨工程化处理生活污水生化出水色度的可行性。 研究催化铁内电解法提高天然色素废水尾水的可生化性。废水经铁铜填料后，厌氧条件下色度由3000降到900左右，COD从460mg/L降低到284mg/L左右；微氧条件下，废水的色度只能降到约1300，COD能降到约350mg/L左右。填料出水经生化处理后，COD降低约97mg/L，废水色度升高。综上，铁屑可以提高天然色素废水的可生化性。连续流实验中，天然色素废水的COD降低到180mg/L以下，生化出水色度1200左右，高出填料出水色度约50。

目录

声明

1.绪论

1.1偶氮染料脱色降解

1.2 城市污水处理厂二级出水脱色方法比选

1.2.1 物理法去除色度

1.2.2 化学法去除色度

1.2.3 组合工艺

1.3催化铁内电解法提高工业废水的可生化性

1.4课题研究实验目的及主要研究内容

2.零价铁对活性艳红X-3B的脱色效果及反应机理研究

2.1概述

2.2材料与方法

2.2.1 实验材料与仪器

2.2.2 实验方法

2.2.3 分析方法

2.3 实验原理

2.4实验结果与讨论

2.3.1 铁屑处理活性艳红X-3B的条件实验

2.3.2 铁屑重复与吸附性试验

2.3.3 脱色动力学分析

2.3.4 不同掩蔽剂对染料脱色的影响

2.3.5 体系对TOC去除的影响

2.3.6 脱色过程中紫外-可见吸收光谱变化

2.3.7 X-3B降解中间产物的GC-MS分析

2.5实验结论

2.6本章小结

3.催化铁内电解法降低城市生活污水尾水色度实验

3.1概述

3.2实验材料与方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验装置

3.2.3 实验废水水质分析

3.2.4 实验仪器及检测方法

3.2.5 实验方法

3.2.6 分析方法

3.3实验原理

3.4实验结果与讨论

3.4.1 预处理实验

3.4.2 不同铁铜比例处理生活污水尾水实验结果

3.5实验结论

3.6本章小结

4.催化铁内电解法提高天然色素工业废水尾水可生化性实验

4.1概述

4.2实验材料与方法

4.2.1 实验材料

4.2.2 实验废水水质分析

4.2.3 接种污泥来源

4.2.4 实验方法

4.2.5 连续流实验装置

4.3实验结果与讨论

4.3.1 实验室小试实验

4.3.2 实验室连续流实验

4.4实验结论

4.5本章小结

5.结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果