铁系化合物及电絮凝技术在废水处理中的应用研究

摘要

本文首先综述了Fenton试剂和电絮凝技术的原理及其在水处理方面的应用，随后对酸性废水目前的处理方法进行了总结。
　　本论文重点探讨了Fenton试剂和电絮凝技术的影响因素，以及它们在实际水处理中的应用前景。
　　第三章，研究了亚铁混凝剂、Fenton试剂及类Fenton试剂降解低浓度废水（绍兴污水处理厂二沉池出水）的效能及其影响因素。结果表明:相似条件下Fenton试剂具有最好的降解效率。优化试验表明:当n(H2O2)∶n(Fe2+)=1.5，pH=3～4时，其处理效率达到最佳，废水化学耗氧化量(COD)去除率达47.8％左右。当反应时间超过120min后，降解效率增幅不明显。在此基础上，工作中尝试将Fe2+固定化（分别制得W1和W2），分析了W1、W2和酞菁铁(Ⅱ)催化H2O2分解降解相应废水的效能。初步试验的结果表明，无论是W1，W2还是酞菁铁，都无法有效催化H2O2分解生成羟基自由基，组合形成的类Feton试剂对废水的处理效果较差。
　　第四章，研究了电絮凝技术在预处理酸性废水时的效率及影响因素。结果表明:在相同极间距(7cm)及反应时间下，电流密度为60mA/cm2时废水具有最高的COD去除率，可以达到58.0％。与简单的混凝法相比（加入与电解90min相同量的Fe2+盐），其COD去除率比电絮凝的要低。因而从应用成本的角度考虑，电絮凝要优于化学絮凝。另外，生物可利用性的测试结果表明，电絮凝前后的酸性废水的BOD5/COD的比值从0.139提高到了0.463，大大提高了其可生化性，预处理效率提升明显。
　　最后，在绍兴水处理发展有限公司进行生产实践，为期六个月。实习期间主要负责电吸附除盐技术工艺条件的改进，以及对水质进行分析。发觉电吸附除盐技术不仅在降低水体电导率有很好的效果，而且还有较高的COD去除率，成本却要比膜处理技术低的多，具有很好的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 义献综述

1．1 H2O2的性质

1．1．1 H2O2的物理性质

1．1．2 H2O2的化学性质

1．2 羟基自由基(·OH)的性质

1．3 Fenton试剂的反应机理及其在废水深度处理中的应用

1．3．1 Fenton试剂的反应机理

1．3．2 Fenton试剂处理效率的影响因素

1．3．3 Femon试剂在废水深度处理中的应用

1．4 电絮凝技术在水处理中的应用

1．4．1 电絮凝技术的基本原理

1．4．2 电絮凝的影响因素

1．4．3 电絮凝技术在水处理领域中的应用

1．4．4 电絮凝技术的展望

1．5 酸性废水的研究现状及发展

1．5．1 离子交换树脂法

1．5．2 焙烧法

1．5．3 浓缩法

1．5．4 中和氧化法

1．5．5 萃取法

1．6 本论文研究目的和主要任务

第二章 实验部分

2．1 实验原料和仪器

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验分析

2．2．1 化学需氧量(COD)的测定(重铬酸钾法)

2．2．2 生化需氧量(BOD)的测定

2．2．3 溶液pH的测定

2．2．4 H2O2化学分析法[K2TiO(C2O4)2·2H2O]

第三章 铁系化合物在印染废水深度处理中的应用

3．1 引言

3．2 实验内容

3．3 结果与讨论

3．3．1 低浓度废水处理

3．3．2 不同n(H2O2)：n(Fe2+)比的影响

3．3．3 初始pH的影响

3．3．4 反应时间的影响

3．3．5 介孔负载铁系物W1，W2的制备及其催化H2O2降解的效率

3．3．6 酞菁铁(Ⅱ)催化H2O2氧化降解废水

3．4 结论

第四章 电絮凝技术处理酸性废水的研究

4．1 引言

4．2 实验内容

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 不同电流密度对电絮凝COD去除率的影响

4．3．2 极间距对电絮凝COD去除率的影响

4．3．3 电絮凝与无机絮凝剂之间的比较

4．3．4 电絮凝过程中的电流效率

4．3．5 电絮凝处理废酸前后的可生化性

4．4 结论

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 进一步工作展望

参考文献

致谢

附录

攻读学位期间实习目录