臭氧处理印染废水二级出水的试验研究

摘要

印染废水二级出水中含有难生物降解的有毒有害物质，为此，国家和地方制定了日益严格的污染物排放标准。这就要求企业对二级出水进行深度处理，实现废水重复利用。本文以某印染废水处理厂的二级出水为研究对象，此废水的CODcr为100mg/L至160mg/L，考察了臭氧单独氧化，负载型催化剂催化臭氧氧化和H2O2、UV协同臭氧氧化对该废水的处理效果。主要研究内容如下： ⑴在臭氧单独氧化实验中，无论是升高废水pH值还是增加臭氧投加量，所能产生的·OH量都有限，导致CODcr去除率不高。 ⑵在多相催化臭氧氧化实验中，用浸渍法制备MnOx/A12O3催化剂；对于初始pH值为4．0的500mL废水，在臭氧投加量为57．6mg，催化剂投加量为30g，催化剂粒径为2mm～3mm的条件下，催化臭氧氧化的CODcr去除率比臭氧单独氧化高15．5％；催化剂的催化活性随废水初始pH值的升高而降低；催化臭氧氧化的主要途径是分解臭氧产生·OH；催化剂上负载的Mn在酸性环境中会溶出，由此造成催化活性随使用次数的增加而降低。 ⑶在H2O2、UV协同臭氧氧化实验中，对于初始pH值为6．8的500mL废水，在臭氧投加量为48mg，0．1mLH2O2在反应前加注到反应器中，UV灯为10W的条件下，O3/H2O2、O3/UV、O3/H2O2/UV工艺的CODcr。去除率分别比臭氧单独氧化提高了7．9％、10．4％、17．3％。对于O3/H2O2工艺，其最佳H2O2投加量随废水pH值的增加而减少；一次投加H2O2方式的CODcr去除率在大部分时间内都好于间歇投加H2O2方式。

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第一章绪论

1.1印染废水深度处理的常规技术

1.1.1印染废水二级出水的特点

1.1.2物理化学法

1.1.3化学氧化法

1.1.4生化法

1.2臭氧氧化技术

1.2.1臭氧氧化有机物的机理

1.2.2臭氧(O3)的性质

1.2.3羟基自由基(·OH)的性质

1.2.4臭氧在废水处理中的应用

1.2.5臭氧单独氧化工艺的缺陷

1.3臭氧水处理单元自身的发展

1.3.1高级氧化技术(AOP)概述

1.3.2 O3/高pH值工艺

1.3.3 O3/H2O2工艺

1.3.4 O3/UV工艺

1.3.5多相催化臭氧氧化技术

1.4课题背景、意义和研究内容

1.4.1课题背景

1.4.2课题意义

1.4.3研究内容

第二章试验装置、材料和分析方法

2.1试验装置和操作方法

2.1.1试验装置的设计理论

2.1.2试验装置的布置

2.1.3试验的操作方法

2.2实验药品和仪器

2.2.1 实验药品

2.2.2实验仪器

2.3分析检测

2.3.1检测指标

2.3.2常规指标的测定

2.3.3臭氧浓度的测定

2.4废水来源及其性质

2.5催化剂的选择和制备

2.5.1活性组分的选择

2.5.2载体的选择

2.5.3制备方法的选择

2.5.4制备步骤及工艺参数

第三章臭氧单独氧化工艺处理印染废水

3.1废水pH值对臭氧单独氧化工艺的影响

3.2臭氧浓度对臭氧单独氧化工艺的影响

3.3某印染废水处理厂臭氧工艺的运行状况分析

3.3.1工程概况

3.3.2运行状况及分析

3.4本章小结

第四章MnOx/Al2O3催化臭氧化处理印染废水

4.1催化臭氧化处理印染废水的效果

4.2废水pH值对催化臭氧氧化的影响

4.3自由基捕获剂对催化臭氧氧化的影响

4.4催化臭氧氧化产生·OH途径的分析

4.5催化剂用量对催化臭氧氧化的影响

4.6催化剂粒径对催化臭氧氧化的影响

4.7催化剂的使用寿命

4.8本章小结

第五章H2O2、UV协同臭氧氧化处理印染废水

5.1 O3/H2O5工艺的氧化效能

5.1.1 H2O2投加量对O3/H2O2工艺的影响

5.1.2废水pH值对O3/H2O2工艺的影响

5.2 O3/UV工艺的氧化效能

5.2.1 O3/UV、UV光解、臭氧单独氧化工艺的比较

5.2.2废水pH值对O3/UV工艺的影响

5.3 O3/H2O2/UV工艺的氧化效能

5.3.1 O3/H2O2/UV、臭氧单独氧化工艺的比较

5.3.2废水pH值对O3/H2O2/UV工艺的影响

5.4不同工艺的比较

5.5废水PH值对O3/H2O2工艺最佳H2O2投加量的影响

5.6 H2O2投加方式对O3/H2O2工艺的影响

5.7自由基捕获剂对O3/H2O2工艺的影响

5.8本章小结

第六章总结

6.1结论

6.2创新

6.3建议

参考文献

致谢

作者简历