中纤板工业废水处理的Fenton氧化-超滤组合工艺研究

摘要

本论文针对中纤板工业废水的处理工艺开展试验研究，在对废水样本进行全面测试分析的基础上，首先选用混凝法、活性炭吸附法和Fenton氧化法对废水进行预处理试验，探索最佳预处理方法及其优化条件。然后根据预处理后废水的水质情况，选用超滤膜分离技术与Fenton氧化预处理技术相结合，构成组合工艺，对中纤板工业废水进行深度处理试验。同时还针对此组合工艺实施过程中出现的滤膜污染问题开展滤膜清洗试验，并对该组合工艺方案的综合效益进行分析。通过试验研究与分析，获得主要结论如下。　　(1)中纤板工业废水主要来源于木片水洗和蒸煮热磨工段，检测结果表明，这种废水污染程度很高，与国家污水综合排放一级标准相比较，化学需氧量(COD)超标280～300倍、悬浮物(SS)浓度超标140～170倍、色度超标20～40倍、氨氮(NH3-N)超标20～27倍。　　(2)比较混凝法、活性炭吸附法和Fenton氧化法的废水预处理的实际效果，Fenton氧化法最好，除了其去污能力强以外，还具有时间短、效率高的优势。Fenton氧化法对中纤板工业废水进行预处理的优化条件为:初始反应pH值5、FeSO4·7H2O投加量0.03mol·L-1、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比6∶1和反应时间120min。这种优化条件下，采用Fenton氧化法对中纤板工业废水进行预处理，出水的COD和色度去除率分别为78％和80％。　　(3) Fenton氧化技术可以与超滤膜分离技术相结合，构成废水处理的组合工艺，非常适合有机污染物含量高的中纤板工业废水。试验结果表明，中纤板工业废水经该组合工艺处理后的出水中有机物种数比废水原样减少约70％，原来废水中的醇、酮、醛和糖类污染物的脱除率为100％，酚、酯和酸类污染物的脱除率可达90％以上，COD、SS、NH3-N和色度去除率达到98％以上。出水的pH=7.0～7.8、COD＜50、SS＜10、NH3-N＜10、色度＜20，达到国标(GJ/T48-1999)生活杂用水的水质标准，完全可以回用于生产。　　(4) Fenton氧化-超滤组合工艺中，超滤膜使用一段时间后会被废水中的污染物所覆盖，使得膜通量大幅下降。0.5％柠檬酸+1％次氯酸钠+超声波的组合清洗方式能有效脱除附着在膜表面和膜孔径内的污染物，清洗后膜通量恢复率达到350％。　　(5) Fenton氧化-超滤组合工艺的水处理成本约为2.356元/吨。　　与现有中纤板工业废水处理的传统工艺相比较，本研究提出的Fenton氧化-超滤组合工艺方案具有去污能力强、处理效果好、建设投资少、占地面积小、自动化程度高、操作管理简便和运行费用低等优势，可望在实际工程中推广应用。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．1．1 我国水污染现状

1．1．2 中密度纤维板概述

1．1．3 中纤板工业废水处理技术研究现状

1．2 中纤板工业废水预处理方法

1．2．1 混凝法

1．2．2 活性炭吸附法

1．2．3 Fenton氧化法

1．3 膜分离技术的研究与应用现状

1．3．1 膜与膜分离概念

1．3．2 超滤分离技术

1．4 研究目的、意义及内容

1．4．1 研究目的和意义

1．4．2 研究内容

第二章 中纤板工业废水水质分析

2．1 实验水样采集

2．2 水样水质指标检测分析

2．2．1 水质分析项目与方法

2．2．2 水样pH值的检测

2．2．3 水样COD的检测

2．2．4 水样中SS的检测

2．2．5 水样色度的检测

2．2．6 水样中NH3-N含量的检测

2．3 水质情况结果分析

2．4 本章小结

第三章 中纤板工业废水预处理方法的研究

3．1 混凝法预处理实验

3．1．1 实验试剂

3．1．2 实验方法

3．1．3 混凝法预处理结果分析

3．2 活性炭吸附法预处理实验

3．2．1 实验方法

3．2．2 活性炭吸附法预处理结果分析

3．3 Fenton氧化预处理实验

3．3．1 实验仪器与试剂

3．3．2 实验方法

3．3．3 Fenton氧化法预处理结果分析

3．4 预处理结果对比分析

3．5 Fenton氧化法条件的优化

3．5．1 初始pH值的优化

3．5．2 FeSO4·7H2O投加量的优化