催化氧化-芬顿组合工艺处理重烷基苯磺酸盐生产废水的研究

摘要

使用重烷基苯磺酸盐(HABS)构成三元复合驱油采油体系是目前我国应用最普遍的三次采油技术。然而HABS生产废水的污染物浓度更大、生物毒性更强、污水水质更为复杂,因此本研究针对HABS生产废水高盐、高碱、高COD且富含亚硫酸盐的特点,开发了一种单质铁催化氧化与芬顿氧化组合的处理工艺。并从小试实验和中试实验两个层面对工艺的运行参数进行优化,通过中试阶段的冲击负荷实验和连续运行实验的实验结果证明该工艺可以高效稳定地处理HABS生产废水。
　　中试处理流程为:HABS生产废水依次经过多功能调节池、催化氧化池、芬顿氧化池以及沉淀池处理后,沉淀池上清液作为出水直接外排。中试最终优化后的工艺运行参数为:催化氧化单元初始pH为8±0.3,停留时间为2h,反应期间每使用曝气量30.2m空气(/h×L污水)曝气1.5h后,间隔使用30.3m空气(/h×L污水)曝气0.5h;芬顿氧化单元初始pH调至3.5±0.3,停留时间为1h,30％双氧水用量为1ml/L污水,出水pH调至9以上;沉淀池停留时间为1h,上清液外排。采用上述工艺运行方案处理HABS生产废水,出水中平均剩余COD和表活剂浓度分别为43.8mg/L和2.96mg/L,满足GB8978-1996中的I级排放标准,同时吨水处成本为3.18元具有明显经济优势。
　　研究过程中通过对污染物去除机制的假设和验证,最终确定HABS生产废水中的污染物去除是通过三个阶段完成的;该反应过程同样可以用于处理原水中同时含有大量亚硫酸根和有机污染物的工业废水。其工艺特点是污染物的去除效率高、运行费用低。

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第1章 绪 论

1.1课题背景

1.2重烷基苯磺酸盐生产过程中的环境威胁

1.3重烷基苯磺酸盐生产废水的处理方法

1.4课题的研究内容、目的和意义

第2章 实验材料与研究方法

2.1实验试剂与实验设备

2.2实验水样水质

2.3催化氧化段运行条件优化的实验方法

2.4 Fenton高级氧化段运行条件优化的实验方法

2.5中试水平工艺优化实验方法

2.6水质分析方法

第3章 小试水平处理HABS生产废水的工艺研究

3.1催化氧化段处理HABS生产废水的工艺研究

3.2 Fenton体系处理剩余污染物的运行参数优化

3.3本章小结

第4章 中试水平处理HABS生产废水的工艺研究

4.1中试实验工艺流程设计

4.2处理HABS生产废水的中试调试启动

4.3 HABS生产废水处理的冲击负荷实验

4.4 HABS生产废水处理的连续运行实验

4.5处理HABS生产废水的中试验收及效益分析

4.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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