非均相Fenton技术深度处理维生素C制药废水生化尾水的试验研究

摘要

随着我国工业的全面发展，水资源短缺和水污染的环境问题已经严重阻碍了我国经济社会的可持续发展，工业废水的深度处理和回用势在必行。维生素C生产过程生产的废水COD浓度高、成分复杂、水质水量变化大、色度高且为真色，废水中所含的大量的有毒有害的微生物难降解有机污染物，通过厌氧和好氧两级生化处理之后，废水的污染物大部分为微生物难降解的有机物，BOD/COD很低，可生化降解性极差。本课题阐述了维生素C制药废水的特点，并对维生素C制药废水的处理和非均相Fenton技术的国内外研究进展进行了综述，采用非均相Fenton技术对维生素C制药废水二级生化出水进行了深度处理试验研究，其废水来源于河南某维生素C生产企业污水处理站的二级生化尾水。
　　 试验首先进行了非均相Fenton的固态催化剂有效成分的研究。探究了针铁矿、磁铁矿和硫铁矿烧渣等含铁矿物质的吸附性能和非均相Fenton技术的催化氧化性能，根据三种矿物质的非均相催化氧化性能试验结果和矿物质的来源、成本等确定了硫铁矿烧渣作为本非均相Fenton的负载催化剂。试验还探究了部分金属或金属氧化物的吸附性能和非均相Fenton技术的催化氧化性能，选择CuO、Al2O3、TiO2、NiO、Cr2O3、Ag2O等金属氧化物作为非均相催化剂的原料，最后把硫铁矿烧渣和这些金属氧化物利用高温微孔技术制备成粒径为3cm左右的填料，试验制备的填料即为本试验选取的非均相催化剂。
　　 然后，试验以制备的固体填料作为催化剂，探究了对维生素C制药废水非均相催化氧化反应的最佳试验条件，得出如下最佳条件:H2O2投加量4.9mmol/L，FeSO4投加量3.9mmol/L,搅拌反应时间为20min，曝气时间为20min，PAM投加量为4mg/L，在此最佳条件下非均相Fenton技术对维生素C生产废水二级生化出水的COD的去除效率达到62.42％;本非均相Fenton技术若运用于工程中，吨水的药剂运行费用最高为0.98元/m3;
　　 本试验对维生素C生产废水深度处理的实际工程应用提供了一定的理论基础，同时为非均相Fenton技术的催化剂的稳定性和催化性能的研究具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 维生素C简介

1．2．1 维生素C物理化学性质

1．2．2 维生素C的应用

1．2．3 国内外维生素C的生产和消费状况

1．3 维生素C制药废水简介

1．3．1 维生素C制药废水特点

1．3．2 维生素C制药废水常用处理工艺

1．3．3 难生物降解废水常用深度处理工艺

1．4 非均相Fenton技术概述

1．4．1 非均相Fenton技术基本原理

1．4．2 非均相Fenton技术特点

1．4．3 非均相Fenton技术研究进展

2 研究目的、内容及技术路线

2．1 研究的目的

2．1 研究的内容

2．1 技术路线

3 试验材料与方法

3．1 试验废水来源及水质

3．2 试验检测方法及设备仪器

3．2．1 试验采用的检测方法

3．2．2 试验采用的化学药剂

3．2．3 试验采用的主要仪器

3．2．4 试验过程中所用的药剂的配制

3．3 试验方法

3．3．1 非均相催化剂制备试验方法

3．3．2 非均相Fenton反应试验方法

3．3．3 H2O2理论投加量

4 非均相Fenton催化剂制备试验

4．1 试验催化剂负载原料的选取

4．1．1 针铁矿的非均相催化氧化性能探究试验

4．1．2 磁铁矿的非均相催化氧化性能探究试验

4．1．3 硫铁矿烧渣的非均相催化氧化性能探究试验

4．2 其它金属的非均相催化氧化性能探究试验

4．3 非均相催化剂原料及制备

4．4 非均相催化剂的反应消减试验

4．5 本章小结

5 非均相Fenton法深度处理生化尾水试验研究

5．1 正交试验

5．2 单因素优化试验

5．2．1 H2O2投加量对COD去除率的影响

5．2．2 FeSO4·7H2O投加量对处理效果的影响

5．2．2 搅拌反应时间对处理效果的影响

5．2．4 曝气时间对处理效果的影响

5．2．5 PAM投加量对处理效果的影响

5．3 本章小结

6 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

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