Fenton试剂-石灰铁盐法处理高盐含砷有机废水研究

摘要

高盐含砷有机废水主要来源于冶金、化工等行业，具有盐浓度高、含砷量高、有机物浓度较高等特点，混凝、生化等工艺难以达到良好的处理效果。目前，对于盐度较高的有机废水，主要处理方法有Fenton氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法;其中Fenton氧化法在实际处理中运用较广泛;对于含砷量大的废水，主要处理方法有化学沉淀法、吸附法、膜法、电渗析法、电凝聚、离子交换法、铁氧体法、微生物转化法、活性污泥法等。化学沉淀法具有反应时间短，处理效果好等优点，其中石灰铁盐法是工业上去除As较为常用的方法。虽然目前国内外分别对盐度较高的有机废水和含砷量大的废水取得了一定的研究进展，但是，对于高盐度含砷有机废水的综合处理，目前尚未有深入研究。因此对高盐度含砷有机废水的综合处理进行研究，具有很好的实际意义。本研究采用Fenton试剂-石灰铁盐法联合处理高盐含砷有机废水。
　　 本研究首先利用正交试验对Fenton氧化试验的初步操作条件进行确定，随后，利用单因素分析法，对Fenton氧化试验的主要影响因素进行进一步研究，考察各因素对废水中有机物的去除效果，结果显示:Fenton氧化试验处理高盐含砷有机废水的最佳操作条件为:FeSO4·7H2O/H2O2(m/m)=1.2∶1、H2O2投加量为12 ml/L、pH=4、反应温度为70℃、反应时间为30 min时，Fenton氧化对高盐含砷有机废水中CODCr具有较好的去除效果，CODCr去除率可达到85.5％;如果分三次投加双氧水，每隔10min投加一次，CODCr去除率达到了87.1％，增加了1.6％，由此可知采用分批投加双氧水的方法会进一步提高CODCr去除率。
　　 经Fenton氧化处理后，废水再由石灰铁盐法处理，本研究采用单因素法对石灰铁盐法的主要影响因素进行研究，考察不同CaO投加量以及沉淀时间对废水中As的去除效果，废水经Fenton氧化处理后，当CaO投加量为4.5 g/L、反应时间为3.0 h时，As去除率为99.4％。本文的研究为Fenton氧化及石灰铁盐法联合对高盐含砷有机废水进行处理的实际应用奠定了理论基础，提供了试验依据。

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摘要

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附表索引

第一章 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．2 高级氧化技术(AOP)在废水处理中的应用

1．2．1 Fenton试剂高级氧化法

1．2．2 其他高级氧化技术

1．3 含砷废水的危害

1．4 含砷废水净化技术研究进展

1．4．1 吸附处理技术

1．4．2 生物处理技术

1．4．3 化学处理技术

1．4．4 铁氧体处理技术

1．4．5 离子交换处理技术

1．4．6 膜法

1．5 研究思路及方案

第二章 实验材料与方法

2．1 废水水质

2．2 试验试剂及仪器

2．2．1 试验仪器

2．2．2 试验试剂

2．3 Fenton试剂氧化法机理与石灰-铁盐法除砷机理

2．3．1 Fenton试剂氧化法

2．3．2 类Fenton试剂氧化法

2．3．3 Fenton试剂处理效率的影响因素

2．3．4 石灰-铁盐法

2．4 实验方案与方法

2．4．1 实验方案

2．4．2 实验方法

2．5 测定项目及方法

2．5．1 pH值测定

2．5．2 COD测定

2．5．3 COD去除率的测定方法

2．5．4 As的测定

2．5．5 As去除率的测定方法

第三章 Fenton试剂氧化实验研究

3．1 正交实验

3．2 单因素实验

3．2．1 FeSO4·7H2O／H2O2(m／m)对COD去除率的影响

3．2．2 H2O2投加量对COD去除率的影响

3．2．3 pH对COD去除率的影响

3．2．4 反应时间的确定

3．2．5 反应温度对COD去除率的影响

3．2．6 投加方式对COD去除率的影响

3．3 本章小结

第四章 石灰-铁盐法除砷试验研究

4．1 CaO投加量对As去除率的影响

4．2 反应时间对As去除率的影响

4．3 反应温度对As去除率的影响

4．4 高分子絮凝剂PAM对As去除率的影响

4．4．1 PAM投加量对As去除率的影响

4．4．2 PAM对沉淀物沉降速度的影响

4．5 本章小结

结论与建议

结论

建议

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢